Чёрная дыра - Арне Кристер Фуглесанг

Игра Короля Бора построена на том же принципе. Одновременно появляются карты, у них общее происхождение и нам изначально известна общая сумма. Суммы разные, зависят от цвета карт. В настоящем эксперименте, описанном выше, изначальная общая сумма равна нулю, спин вверх приобретает значение +1, а спин вниз –1. Если сложить их вместе, получится нуль. В карточной игре Короля, стуча по карточке, мы измеряем количество точек. До этого карта обладает всеми значениями сразу. Если постучать (измерить) по одной карте, сразу же узнаешь, сколько точек на второй карте. Но по второй карте не определить, что кто-то измерил первую, поэтому человек, который видит только вторую карту, знает не больше, чем раньше. Например, измеряя переплетённые частицы, невозможно пересылать сообщения (сравни с пунктом 14 об ЭПР-парадоксе). На Земле такую карточную игру было бы не сделать, поскольку переплетённые системы легко разрушаются. Переплетённым частицам будет достаточно столкнуться с молекулами воздуха.

Научный термин, описывающий процесс разрушения переплетения, – декогеренция. Иногда говорят о квантовых компьютерах, которые в принципе могли бы решать определённые задачи намного быстрее, чем обычные компьютеры, поскольку в них используется квантовое переплетение. Однако возникает большая техническая сложность – как построить квантовый компьютер, если переплетение так легко нарушается.

21. Мари Кюри

Мари Кюри – одна из самых выдающихся женщин-учёных начала ХХ века. Она была первой женщиной в мире, награждённой Нобелевской премией. На самом деле, она получила две Нобелевские премии! Одну по физике в 1903 году за исследования в области радиоактивности, а вторую по химии – за то, что открыла два новых химических элемента: радий и полоний, названный в честь её родной страны Польши. Когда Мари Кюри родилась в 1867 году в Варшаве, где её звали Мария Склодовская, Польша принадлежала России, но Мари Кюри всё равно называют француженкой польского происхождения. В 1895 году она вышла замуж за другого талантливого учёного, француза Пьера Кюри, и Нобелевскую премию 1903 года она разделила с супругом, а также с физиком Анри Беккерелем. У Мари и Пьера Кюри было две дочери, Ирен и Ева. Ирен тоже удостоилась Нобелевской премии по химии, в 1935 году. А Ева дожила аж до 103 лет. Мадам Кюри, как часто называли Мари, много работала с радиоактивными материалами. В то время люди ещё не понимали, насколько опасным может быть радиоактивное излучение. Мари Кюри умерла в 1934 году от редкой, но серьёзной болезни крови, причиной которой, вероятнее всего, стала радиация.

Дважды лауреат Нобелевской премии Мари Кюри в своей лаборатории во Франции

Nationaal Archief, Nederländerna

22. Рентген

Вильгельм Рентген – немецкий физик, открывший в 1895 году новый тип излучения. За это открытие он был награждён самой первой Нобелевской премией по физике (в 1901 году). Новое излучение назвали в его честь – рентгеновским излучением. На самом деле, это форма света, чрезвычайно насыщенного энергией, где частицы света – фотоны – настолько наполнены энергией, что могут проникать сквозь многие материалы. Например, сквозь мягкие части человеческого тела. А вот через скелет они проходят хуже. Благодаря тому, что рентгеновские лучи в разной степени проникают сквозь разные ткани, они являются важным диагностическим инструментом в медицине.

Один из первых рентгеновских снимков, сделанных самим Вильгельмом Рентгеном в январе 1896 года. На снимке мы видим левую руку швейцарского врача и учёного Альберта фон Кёлликера. Обратите внимание на кольцо на безымянном пальце.

Wikipedia Commons

23. Фермионы и бозоны

Частицы в квантовом мире обладают свойством, называемым спин. Как и многое другое в квантовом мире, спин – квантованная величина, то есть частицы не могут иметь какое угодно значение спина. Это значение может быть целым числом (0, 1, 2 и так далее, в единицах измерения спинов), или половиной от целого (1/2, 3/2, 5/2…). Но у частиц определённых видов всегда одно значение. У электронов и протонов спин всегда равен 1/2, а у частицы света – фотона – 1. (Возможно, вы слышали о частице, которую открыли совсем недавно – бозоне Хиггса. Это единственная известная нам частица, не состоящая из других частиц, её спин равен 0).

Частицы с половинным спином называются фермионами, а частицы с целым спином – бозонами. Можно подумать – неужели так важно, имеет ли частица спин 1 или 1/2, однако эта разница ведёт к огромным различиям в их поведении. Два одинаковых фермиона не могут находиться в одном месте одновременно, а вот у бозонов таких ограничений нет. Поэтому атомы становятся всё больше и больше по мере присоединения к ним новых электронов. Новые электроны не могут двигаться по тем же орбитам, что уже существующие. То, что бозоны могут находиться в одном месте, или, более научными словами, в одном и том же состоянии, используется в лазерах. В лазерах в одном месте собрано множество фотонов с одинаковой энергией, которые выделяются синхронно (см. пункт 2 книги «Планета цифр»).

24. Проблемы НАСА с дятлами

У НАСА были проблемы с дятлами, которым, похоже, пришёлся по нраву огромный топливный бак космического корабля. При одном осмотре в мае 1995 года в изоляционном материале бака было обнаружено около семидесяти дыр, и запуск пришлось отложить на несколько недель. Чтобы отпугнуть птиц, было, в частности, сооружено огромное пугало в виде шара.

Фотография дятла, долбящего огромный бак космического корабля.

Гигантское пугало в виде оранжевого шара, изображающего сову.

Hackspett/Fеgelskrämma: © NASA

Примечания

1

До свидания (нем.)