Наука постоянно демонстрирует нам интересные вещи. По мере того как мы движемся в светлое будущее, научные достижения начинают граничить с магией. Наука постоянно пытается сделать невозможное возможным и, безусловно, добивается постоянных успехов.
Телепортация
Долгое время человечество пребывало в поиске способа телепортации, но всегда оказывалось, что мы требуем от науки слишком многого. И тогда наука рванула вперед и показала, что телепортация возможна. Ранее мы уже обращались к феномену квантовой запутанности. Исследователи из Технологического университета Делфта смогли телепортировать информацию через комнату и доказать квантовую теорию запутанности на практике.
Ученые изолировали пару электронов в двух алмазах на расстоянии друг от друга. Согласно теории квантовой запутанности, изменение спина в одном должно симметрично повториться в другом алмазе. Именно это и произошло — изменение поведения одного электрона повлияло на другое на расстоянии в 10 метров. Эксперимент удается в 100% случаев. В настоящее время ученые работают над увеличением расстояния, и если теория будет верна, все получится. Если эксперимент по передаче информации на большое расстояние будет успешным, очень скоро мы сможем надежно телепортировать информацию с помощью квантовых частиц без каких-либо потерь времени и данных.
Связать свет в узлы
Исходя из всего, что нам известно, свет должен двигаться по прямой линии. Однако нашлись в нашем мире умельцы, которые захотели это исправить. Ученые из университетов Глазго, Бристоля и Саутгемптона первыми связали свет в узлы, воплотив в реальность абстрактное математическое понятие. Узлы были созданы с использованием голограмм, которые направили поток света вокруг областей тьмы с использованием теории узлов, ветви математики, которая занимается узлами в реальной жизни.
Один из ведущих ученых объясняет, что свет — это как река, которая может течь прямо и закручиваться в воронки. Вы также можете связать свой собственный световой луч в узел при помощи голограммы. Этот эксперимент наглядно показал, что будущее оптики может быть совсем не скучным.
Объекты, которые развиваются самостоятельно
Понадобится еще немного времени, прежде чем каждый сможет использовать технологии 3D-печати, но наука уже пошла дальше, к 4D-печати. Хотя это может показаться слишком сложным для большинства из нас, четвертое измерение — это время, а значит, следующее поколение принтеров не только сможет напечатать что угодно, но и сами напечатанные объекты получат возможность самостоятельно изменяться и адаптироваться. Ученые уже представили 4D-принтер, способный печатать материалы, которые могут складываться самостоятельно в простые формы вроде кубов со временем. Пока звучит не так классно, но пройдет время, и эта технология навсегда изменит науку.
Очень скоро мы сможем производить машины, которые смогут добираться до труднодоступных зон — глубоких колодцев, например — для проведения технического обслуживания. Медицинские операции будут осуществляться независимо машинами, сделанными из таких материалов. В основном они будут печататься на принтерах, а не на заводах. Водопроводные трубы будут сами определять, что делать во время переполнения. Поскольку 4D-печать, по существу, позволит сделать материалы, которые смогут преобразить себя во что угодно, возможности безграничны. Можно с уверенностью сказать, что потребуется определенное время, прежде чем 4D-печать займется крупными объектами, но глядя на темпы развития 3D-печати, это будет довольно скоро.
Черные дыры в лаборатории
Долгое время черные дыры были одним из основных продуктов популярной фантастики, и никто не мог сделать их искусственным путем. Пока ученые из Юго-Восточного университета Нанкина в Китае не решили сымитировать черную дыру в лаборатории. Они создали схему с определенным материалом, который используется для изменения способа прохождения электромагнитных волн. Похожий материал используется для достижения невидимости, но, вместо того чтобы отражать видимый свет, их установка работает с микроволнами. Такие метаматериалы поглощают электромагнитное излучение и преобразуют его в тепло аналогично черной дыре.
У такого эксперимента есть ряд полезных применений, в частности, в производстве энергии. В частности, наука пытается выяснить, как повторить успех черной дыры, но с использованием света, поскольку длина волны света намного меньше, чем у микроволн. Тем не менее это первый случай имитации черной дыры в контролируемых условиях. Не так давно и другие ученые продемонстрировали излучение Хокинга на примере звуковой черной дыры в лабораторных условиях.
Остановить свет
Эйнштейн первым понял, что ничто не может двигаться быстрее света, но он ничего не говорил о том, чтобы можно было замедлить свет. В эксперименте, проведенном в Гарвардском университете, ученые смогли замедлить свет до 20 км/ч. Более того, они пошли дальше и решили совсем остановить свет. В основу эксперимента лег сверхохлажденный материал, известный как конденсат Бозе — Эйнштейна. Этот конденсат образуется при температуре всего на несколько миллиардных долей градуса выше абсолютного нуля, поэтому у атомов крайне мало энергии, чтобы двигаться. Имейте в виду, что абсолютный ноль — это абстрактное понятие, которое в принципе не может быть достигнуто.
Хотя перед этим ученые замедляли свет только до 61 км/ч, это был первый раз, когда свет был доведен до полной остановки. Частица света даже оставила голограмму, когда остановилась, превратившись в стабильную материю вместо бегущей волны, которой является по сути. И поскольку в такой форме свет относительно стабилен, его в буквальном смысле можно и на полку положить. Более того, когда люди доказали, что свет можно остановить, исследователи даже работают над тем, чтобы заставить его двигаться в обратном направлении.
Производство антивещества в лаборатории
Антивещество — это, возможно, ответ на все наши будущие потребности в энергии. Тем не менее, несмотря на все усилия, ученые так и не смогли найти обилие антивещества во Вселенной, которое можно было бы сравнить с количеством вещества, и это остается одной из крупнейших загадок современной науки. Однако, хотя эту загадку и не получится разрешить в ближайшее время, ученые научились создавать и удерживать антивещество в лаборатории. Группа ученых разных стран, известная как ALPHA, обнаружила способ сохранения антивещества на долю секунды.
Даже при том, что производство антивещества было доступно уже лет десять, удерживание антивещества всегда казалось невозможным, поскольку оно аннигилирует при столкновении со всем, что известно нам под видом вещества. Ученые из CERN обнаружили новый способ сохранения антивещества на длительный период времени в мощном магнитном поле, но проблема в том, что это поле влияет на измерения и не позволяет нам изучить антивещество как положено. Возможно, в будущем именно антивещество будет нашим основным источником энергии, когда все природные возможности извлечения иссякнут.
Телепатия
Мы часто писали о том, как наука находит способы подключиться к человека, но пока на примере крыс — и удаленно двигать ее хвостом. Хотя это серьезное достижение, на этом ученые не останавливаются. В эксперименте, проведенном ученым из Университета Дьюка, две крысы смогли телепатически общаться друг с другом за тысячи километров, что в теории может проложить путь к подобной технологии для людей.
Крысы были соединены с помощью имплантатов . Одной из них нужно было выбрать один из двух рычагов, в зависимости от того, какого цвета горит лампа. Другая крыса не могла видеть лампу, но нажимала на нужный рычаг, получая электрические импульсы от другой крысы. Крыса не знала, что воздействует на другой крысы, просто получала свое вознаграждение.
Превышение скорости света
Этот, казалось бы, хорошо известный факт — что скорость света в нашей Вселенной максимальна — попытались опровергнуть ученые из научно-исследовательского института NEC в Принстоне. Они пропустили лазерный луч через камеру, заполненную специальным газом, и засекли время. Как выяснилось, луч превысил скорость света в 300 раз. Он вышел из камеры раньше, чем вошел в него, что, по-видимому, нарушает закон причины и следствия. Но ученые объяснили, что этот закон технически не нарушался, поскольку луч будущего никак не повлиял на события в прошлом. Последствия эксперимента все еще широко обсуждаются, и нет никаких уверенных доказательств подлинности его выводов — только прецедент.
Сокрытие вещей от самого времени
Одно дело — сделать вещь невидимой и скрыть ее от человеческого взгляда, но совсем другое — спрятать вещь от самого времени. Исследователи из Корнельского университета создали устройство, которое разделяет световой луч на два компонента, транспортирует его через среду и соединяет на другом конце при помощи временной линзы, не записывая, что произошло в этот период. Линза замедляет более быструю часть луча и ускоряет более медленную, создавая временной вакуум, который скрывает события во время передачи.
Проще говоря, это устройство пропускает все, что происходило на пути светового луча, и прячет его от самого времени. В настоящее время такой фокус можно провернуть только с очень коротким промежутком времени, но ничто не запрещает увеличить его в дальнейшем. Маскировка от времени может быть полезной в самых разных сферах, в частности, безопасной передачи данных.
Объект делает две вещи одновременно
У нас было множество теорий о том, как частицам на квантовом уровне удается делать невозможное, пока ученые из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре не построили квантовую машину, которая смогла показать, что происходит на самом деле. Ученые охладили крошечный кусочек металла до самой низкой возможной температуры. Затем включили этот кусочек в квантовую цепь и заставили ее дрожать подобно струне, как обнаружили странное: она двигалась и не двигалась одновременно, как и предполагала теория.
Представьте, что человек отдыхает дома и занимается альпинизмом в одночасье. В эксперименте, в принципе, так и было, но в значительно меньших масштабах. Открытие ученых имеет огромные последствия для науки, поскольку квантовая механика вполне может реализовать наши самые смелые мечты. Журнал Science назвал это открытие самым важным научным достижением 2010 года. Некоторые люди даже сочли это доказательством существования множественных вселенных. Возможно, в будущем находиться в двух местах одновременно станет вполне заурядным делом. Тогда вы, конечно, успеете все.
