Thermodynamics nke oghere ojii

Thermodynamics nke oghere ojii
Obi ụtọ ụbọchị Cosmonautics! Anyị zigara ya n'ụlọ obibi akwụkwọ "The Little Book of Black Holes". Ọ bụ n'ime ụbọchị ndị a ka ndị ọkà mmụta mbara igwe gosipụtara ụwa niile ka oghere ojii dị. Ọ dabara? Anyị echeghị otú ahụ 😉 Ya mere, chere, akwụkwọ dị ịtụnanya ga-apụta n'oge na-adịghị anya, nke Steven Gabser na France Pretorius dere, nke ọmarịcha Pulkovo na-enyocha mbara igwe aka Astrodedus Kirill Maslennikov sụgharịrị, nke ọkà mmụta sayensị bụ Vladimir Surdin deziri ma kwado ya site na mbipụta ya site n'aka ndị na-enyocha mbara igwe. Trajectory Foundation.

Ihe nchịkọta "Thermodynamics nke oghere ojii" n'okpuru ịkpụ.

Ruo ugbu a, anyị ewerewo oghere ojii dị ka ihe astrophysical nke emere n'oge mgbawa supernova ma ọ bụ dina n'etiti ụyọkọ kpakpando. Anyị na-ahụ ha n'ezoghị ọnụ site n'ịtụ ọsọ nke kpakpando ndị dị ha nso. Nchọpụta LIGO ama ama nke ebili mmiri ndọda na Septemba 14, 2015 bụ ihe atụ nke nleba anya karịa kpọmkwem nke mgbako oghere ojii. Ngwa mgbakọ na mwepụ nke anyị na-eji nweta nghọta ka mma maka ọdịdị oghere ojii bụ: geometry dị iche iche, nhata Einstein, na usoro nyocha siri ike na ọnụọgụgụ ejiri dozie nha Einstein wee kọwaa geometry nke oghere oghere nke oghere ojii na-ebute. Na ozugbo anyị nwere ike inye nkọwa zuru oke nke oge oghere nke oghere ojii na-emepụta, site na echiche astrophysical, isiokwu nke oghere ojii nwere ike iwere na-emechi. Site n'echiche echiche sara mbara, a ka nwere ohere dị ukwuu maka nyocha. Ebumnobi nke isiakwụkwọ a bụ ime ka ụfọdụ n'ime ọganihu usoro ihe ọmụma na physics Black hole ọgbara ọhụrụ pụta ìhè, bụ nke a na-ejikọta echiche sitere na thermodynamics na quantum theory na nkwekọ izugbe iji mee ka echiche ọhụrụ na-atụghị anya ya pụta. Echiche bụ isi bụ na oghere ojii abụghị naanị ihe geometric. Ha nwere ọnọdụ okpomọkụ, ha nwere nnukwu entropy, na ha nwere ike igosi ngosipụta nke njikọ nke quantum. Mkparịta ụka anyị banyere akụkụ thermodynamic na quantum nke physics nke oghere ojii ga-abụ nkewa na nke dị elu karịa nyocha nke njirimara geometric kpamkpam nke oghere-oge na oghere ojii gosipụtara na isiakwụkwọ ndị gara aga. Ma ndị a, na karịsịa quantum, akụkụ bụ akụkụ dị mkpa na nke dị mkpa nke nyocha nyocha na-aga n'ihu na oghere ojii, anyị ga-agbalịsi ike ịkọwa, ma ọ bụrụ na ọ bụghị nkọwa mgbagwoju anya, ma ọ dịkarịa ala mmụọ nke ọrụ ndị a.

Na oge gboo izugbe relativity - ma ọ bụrụ na anyị na-ekwu banyere iche iche geometry nke ngwọta na Einstein si equations - nwa oghere bụ n'ezie oji n'echiche na ọ dịghị ihe pụrụ ịgbanarị ha. Stephen Hawking gosipụtara na ọnọdụ a na-agbanwe kpamkpam mgbe anyị na-eburu mmetụta quantum n'uche: oghere ojii na-atụgharị na-ebunye radieshon n'otu okpomọkụ, nke a maara dị ka okpomọkụ Hawking. Maka oghere ojii nke nha astrophysical (ya bụ, site na stellar-mass na nnukwu oghere ojii), okpomọkụ Hawking bụ ihe na-adịghị mma ma e jiri ya tụnyere okpomọkụ nke mbara igwe mbara igwe - radieshon na-ejupụta ụwa dum, nke, n'ụzọ, nwere ike. A na-ewere ya n'onwe ya dị ka ụdị radieshon Hawking. Mgbakọ Hawking iji chọpụta okpomọkụ nke oghere ojii bụ akụkụ nke mmemme nyocha buru ibu na mpaghara a na-akpọ black hole thermodynamics. Akụkụ ọzọ dị ukwuu nke mmemme a bụ ọmụmụ banyere entropy oghere ojii, nke na-atụ ọnụọgụ ozi furu efu n'ime oghere ojii. Ihe nkịtị (dị ka iko mmiri, ngọngọ nke magnesium dị ọcha, ma ọ bụ kpakpando) nwekwara entropy, na otu n'ime okwu etiti nke black hole thermodynamics bụ na oghere ojii nke nha nyere nwere entropy karịa ụdị ọ bụla ọzọ. nke ihe nwere ike dị n'ime n'ime mpaghara nke otu nha, ma na-enweghị nguzobe nke oghere ojii.

Mana tupu anyị banye n'ime okwu gbara gburugburu Hawking radieshon na black hole entropy, ka anyị mee ngwa ngwa banye n'ọhịa nke sistemu quantum, thermodynamics, and entanglement. Emebere igwe igwe nke Quantum tumadi na 1920s, na ebumnuche ya bụ ịkọwa obere ihe dị ntakịrị, dị ka atom. Mmepe nke arụ ọrụ quantum butere nbibi nke echiche ndị bụ isi nke physics dị ka ọnọdụ kpọmkwem nke ihe mmadụ n'otu n'otu: ọ tụgharịrị, dịka ọmụmaatụ, na ọnọdụ elektrọn ka ọ na-agagharị gburugburu nucleus atomic enweghị ike ikpebi nke ọma. Kama nke ahụ, e kenyere ndị electrons ihe a na-akpọ orbits, nke a ga-ekpebi ọnọdụ ha n'ezie n'echiche nke puru omume. Otú ọ dị, maka nzube anyị, ọ dị mkpa ka ị ghara ịkwaga ngwa ngwa n'akụkụ ihe a nwere ike ime. Ka anyị were ihe atụ kachasị mfe: hydrogen atom. O nwere ike ịbụ n'ụdị ọnụọgụgụ. Ọnọdụ kacha mfe nke atom hydrogen, nke a na-akpọ steeti ala, bụ steeti nwere ike kacha nta, na ike a mara nke ọma. N'ozuzu, igwe ọrụ quantum na-enye anyị ohere (n'ụkpụrụ) ịmata ọnọdụ nke sistemu ọnụọgụ ọ bụla na nkenke zuru oke.

Ihe puru omume na-abata mgbe anyị jụrụ ụdị ajụjụ ụfọdụ gbasara sistemu igwe arụrụ arụ. Dịka ọmụmaatụ, ọ bụrụ na o doro anya na atom hydrogen dị na steeti ala, anyị nwere ike ịjụ, "Olee ebe elektrọn dị?" na dịka iwu nke quantum siri dị
Mechanics, anyị ga-enweta naanị ụfọdụ atụmatụ nke ihe gbasara nke puru omume maka ajụjụ a, ihe dị ka ihe dị ka: "eleghị anya na electron dị n'ebe dị anya nke ihe ruru ọkara angstrom si nucleus nke a hydrogen atom" (otu angstrom bụ hà ka. Thermodynamics nke oghere ojii mita). Mana anyị nwere ohere, site na usoro anụ ahụ ụfọdụ, ịchọta ọnọdụ nke elektrọn nke ọma karịa otu angstrom. Usoro a na-ahụkarị na physics gụnyere ịgbanye foton nke ogologo ogologo ogologo n'ime elektrọn (ma ọ bụ, dị ka ndị ọkà mmụta sayensị na-ekwu, na-achụsasị foton site na elektrọn) - mgbe nke ahụ gasịrị, anyị nwere ike wughachi ọnọdụ nke eletrọn n'oge a na-achụsasị ya. izi ezi dịka foton ogologo ogologo. Ma usoro a ga-agbanwe ọnọdụ nke eletrọn ahụ, nke mere na mgbe nke a gasịrị, ọ gaghị adị na ala ala nke hydrogen atom ma ghara inwe ike akọwapụtara nke ọma. Ma ruo oge ụfọdụ, ọnọdụ ya ga-fọrọ nke nta ka ọ kpebisie ike (na izi ezi nke wavelength nke photon eji maka nke a). Enwere ike ịme atụmatụ mbido ọnọdụ eletrọn naanị n'echiche nke puru omume na izi ezi nke ihe dịka otu angstrom, mana ozugbo anyị tụlechara ya, anyị maara nke ọma ihe ọ bụ. Na nkenke, ọ bụrụ na anyị na-atụle usoro nhazi nke quantum n'ụzọ ụfọdụ, mgbe ahụ, ọ dịkarịa ala n'echiche nkịtị, anyị "na-amanye" ya na steeti nwere uru ụfọdụ nke ọnụọgụ anyị na-atụ.

Nrụ ọrụ quantum na-emetụta ọ bụghị naanị na obere sistemu, mana (anyị kwenyere) na sistemụ niile, mana maka nnukwu sistemu usoro iwu nke sistemu ngwa ngwa na-adị mgbagwoju anya. Echiche bụ isi bụ ntinye nke quantum, ihe atụ dị mfe nke ya bụ echiche nke ntụgharị. Eletrọn n'otu n'otu nwere ogho, yabụ na omume otu eletrọn nwere ike inwe ogho atugharị elu ma ọ bụ ala n'ihe gbasara axis oghere ahọpụtara. Ntugharị nke eletrọn bụ ihe a na-ahụ anya n'ihi na eletrọn na-emepụta oghere magnetik na-adịghị ike, dị ka oghere nke magnetik. Mgbe ahụ tụgharịa pụtara ugwu ogwe eletrọn na-atụ ala, na-atụgharị ala pụtara ugwu ogwe na-atụ elu. Enwere ike itinye elektrọn abụọ n'ime steeti conjugated quantum, nke otu n'ime ha na-atụgharị elu na nke ọzọ nwere mgbada ala, mana ọ gaghị ekwe omume ịkọ nke eletrọn nwere nke ogho. N'ezie, n'ime ala nke helium atọm, electrons abụọ nọ kpọmkwem na ọnọdụ a, nke a na-akpọ spin singlet, ebe ọ bụ na ngụkọta nke electrons abụọ ahụ bụ efu. Ọ bụrụ na anyị ekewapụ elektrọn abụọ a na-agbanweghị ntụgharị ha, anyị ka nwere ike ịsị na ha na-atụgharị otu n'otu, mana anyị enweghị ike ikwu ihe ntụgharị nke ọ bụla n'ime ha ga-abụ n'otu n'otu. Ugbu a, ọ bụrụ na anyị atụlee otu n'ime ha spins na guzosie ike na ọ na-eduzi elu, mgbe ahụ, anyị ga-n'ụzọ zuru ezu n'aka na nke abụọ na-eduzi ala. N'ọnọdụ a, anyị na-ekwu na spins na-ejikọta ya - ọ bụghịkwa n'onwe ya nwere uru bara uru, ebe ha na-ejikọta ọnụ na ọnụ ọgụgụ zuru ezu.

Einstein nwere nchegbu nke ukwuu maka ihe nhụsianya nke njikọ: ọ dị ka ọ na-eyi ụkpụrụ ndị bụ isi nke tiori nke relativity egwu. Ka anyị tụlee ihe gbasara electrons abụọ na steeti spin singlet, mgbe ha nọ n'ebe dị anya na mbara igwe. Iji jide n'aka, ka Alice were otu n'ime ha na Bob were nke ọzọ. Ka anyị kwuo na Alice tụlere oghere eletrọn ya wee chọpụta na a na-atụ ya elu, mana Bob atụghị ihe ọ bụla. Ruo mgbe Alice mere nha ya, ọ gaghị ekwe omume ịkọ ihe ntụgharị elektrọn ya bụ. Ma ozugbo ọ mechachara nha ya, ọ matara nke ọma na a na-eduru ọkpọ eletrọn nke Bob ka ọ gbadaa (n'ụzọ na-abụghị ntụgharị nke elektrọn nke ya). Nke a ọ pụtara na nha ya na-etinye elektrọn Bob ozugbo n'ọnọdụ mkpọda? Kedu ka nke a nwere ike isi mee ma ọ bụrụ na eletrọn na-ekewapụ n'ebe dị anya? Einstein na ndị ya na ya na-arụkọ ọrụ bụ Nathan Rosen na Boris Podolsky chere na akụkọ gbasara ịtụ sistemu ejikọtara ọnụ dị oke njọ nke na ọ na-eyi ịdị adị nke arụ ọrụ quantum egwu egwu. Einstein-Podolsky-Rosen Paradox (EPR) ha chepụtara na-eji nnwale echiche yiri nke ahụ anyị kọwapụtara na-ekwubi na arụ ọrụ quantum enweghị ike ịbụ nkọwa zuru oke nke eziokwu. Ugbu a, dabere na nyocha usoro ihe ọmụmụ na-esote na ọtụtụ nha, ewepụtala nkwenye n'ozuzu ya na EPR paradox nwere njehie yana echiche quantum ziri ezi. Nchikota n'ibu nke Quantum dị adị: nha nke sistemu ejikọtara ọnụ ga-ejikọta ma ọ bụrụ na sistemu ahụ dịpụrụ adịpụ n'oge oghere.

Ka anyị laghachi azụ n'ọnọdụ ebe anyị tinyere electrons abụọ na spin singlet steeti ma nye ha Alice na Bob. Kedu ihe anyị nwere ike ikwu maka eletrọn tupu emee nha? Na ha abụọ nọ n'otu ọnọdụ ọnụọgụ (spin-singlet). Ọkpụkpụ elektrọn Alice nwekwara ike iduzi elu ma ọ bụ ala. Kpọmkwem karịa, ọnọdụ quantum nke eletrọn ya nwere ike iji ohere nha anya bụrụ otu (spin up) ma ọ bụ nke ọzọ (spin down). Ugbu a maka anyị echiche nke ihe gbasara nke puru omume na-enwe mmetụta miri emi karịa ka ọ dị na mbụ. Na mbụ, anyị lere anya na a ụfọdụ quantum steeti (ala ala nke hydrogen atom) na hụrụ na e nwere ụfọdụ "adịghị mma" ajụjụ, dị ka "Ebee ka eletrọn?" - ajụjụ nke azịza dị naanị na a probabilistic uche. Ọ bụrụ na anyị ajụọ ajụjụ “dị mma”, dị ka “Gịnị bụ ike elektrọn a?”, anyị ga-enweta azịza doro anya. Ugbu a, ọ nweghị ajụjụ "ezigbo" anyị nwere ike ịjụ gbasara electron Alice nke na-enweghị azịza dabere na electron Bob. (Anyị anaghị ekwu maka ajụjụ nzuzu dị ka "electron Alice ọ na-agbakwa agba?" - ajụjụ ndị e nwere naanị otu azịza.) Ya mere, iji chọpụta paramita nke otu ọkara nke usoro mgbagwoju anya, anyị ga-eji. asụsụ puru omume. N'ezie na-ebilite naanị mgbe anyị tụlere njikọ dị n'etiti ajụjụ Alice na Bob nwere ike ịjụ gbasara elektrọn ha.

Anyị kpachaara anya malite site na otu n'ime sistemu arụ ọrụ quantum kacha dị mfe anyị maara: usoro nke igwe eletrọn n'otu n'otu. Enwere olile anya na a ga-ewu kọmpụta quantum na ndabere nke usoro dị mfe dị otú ahụ. A na-akpọzi sistemụ igwe eletrọn n'otu n'otu ma ọ bụ sistemu quantum ndị ọzọ dakọtara qubits (mkpụmkpụ maka "quantum bits"), na-emesi ọrụ ha ike na kọmpụta quantum, dịka ọrụ bits nkịtị na-arụ na kọmputa dijitalụ.

Ka anyị were were were ọtụtụ, ọ bụghị naanị abụọ, steeti quantum dochie eletrọn ọ bụla. Dịka ọmụmaatụ, ha nyere Alice na Bob mmanya nke magnesium dị ọcha. Tupu Alice na Bob aga ụzọ ha dị iche iche, ụlọ mmanya ha nwere ike imekọrịta ihe, anyị kwenyere na n'ime nke a, ha na-enweta ụfọdụ steeti quantum. Ozugbo Alice na Bob kewapụrụ, ogwe magnesium ha kwụsịrị imekọrịta ihe. Dị ka ọ dị n'ihe banyere electrons, mmanya ọ bụla nọ na steeti quantum na-enweghị njedebe, ọ bụ ezie na ọnụ, dịka anyị kwenyere, ha na-etolite ọnọdụ nke ọma. (Na mkparịta ụka a, anyị na-eche na Alice na Bob na-enwe ike ịkwaga ogwe magnesium ha na-enweghị nsogbu n'ime obodo ha n'ụzọ ọ bụla, dị ka anyị chere na mbụ na Alice na Bob nwere ike ikewapụ electrons ha jikọtara ọnụ na-enweghị ịgbanwe ọkpụkpụ ha.) Ma e nwere. ọdịiche dị n'etiti nnwale echiche a na nnwale eletrọn bụ na ejighị n'aka na ọnọdụ quantum nke mmanya ọ bụla buru ibu. Ogwe ahụ nwere ike nweta ọtụtụ steeti quantum karịa ọnụọgụ atọm dị na Eluigwe na Ala. Nke a bụ ebe thermodynamics na-abata. Sistemu akọwara nke ọma nwere ike ka o sina dị nwere ụfọdụ njirimara macroscopic akọwapụtara nke ọma. Njirimara dị otú ahụ bụ, dịka ọmụmaatụ, okpomọkụ. Okpomọkụ bụ ihe nleba anya na akụkụ ọ bụla nke sistemu nwere ike nwee ume ụfọdụ, yana oke okpomọkụ dabara na ohere ka ukwuu nke inwe ike ka ukwuu. Akụkụ ọzọ nke thermodynamic bụ entropy, nke dabara na logarithm nke ọnụọgụ steeti nke sistemụ nwere ike iche. Ihe ọzọ e ji mara thermodynamic nke ga-adị mkpa maka mmanya magnesium bụ magnetization net ya, nke bụ n'ezie oke nke na-egosi ole eletrọn na-atụgharị n'ime mmanya ahụ karịa eletrọn na-atụgharị ala.

Anyị webatara thermodynamics n'ime akụkọ anyị dịka ụzọ isi kọwaa sistemu ndị amachaghị steeti ọnụọgụgụ ha n'ihi njikọ ha na sistemu ndị ọzọ. Thermodynamics bụ ngwá ọrụ siri ike iji nyochaa usoro ndị dị otú ahụ, mana ndị okike echeghị echiche ya ma ọlị n'ụzọ dị otú a. Sadi Carnot, James Joule, Rudolf Clausius bụ ọnụ ọgụgụ nke mgbanwe mgbanwe mmepụta ihe nke narị afọ nke XNUMX, ha nwekwara mmasị na nke kachasị mma n'ime ajụjụ niile: olee otú injin si arụ ọrụ? Nrụgide, olu, okpomọkụ na okpomọkụ bụ anụ ahụ na ọbara nke engines. Carnot kwadoro na ike n'ụdị okpomọkụ enweghị ike ịgbanwe kpamkpam ka ọ bụrụ ọrụ bara uru dị ka ibuli ibu. A ga-emefu ụfọdụ ike mgbe niile. Clausius nyere aka dị ukwuu n'ichepụta echiche nke entropy dị ka ngwá ọrụ zuru ụwa ọnụ iji chọpụta ihe efu ike n'oge usoro ọ bụla metụtara okpomọkụ. Isi ihe ọ rụzuru bụ ịghọta na entropy adịghị ebelata - n'ihe fọrọ nke nta ka ọ bụrụ usoro niile ọ na-abawanye. Usoro nke entropy na-abawanye ka a na-akpọ enweghị mgbagha, kpọmkwem n'ihi na enweghị ike ịtụgharị ha na-enweghị mbelata entropy. Nzọụkwụ ọzọ kwupụta mmepe nke usoro mgbakọ na mwepụ bụ nke Clausius, Maxwell na Ludwig Boltzmann (n'etiti ọtụtụ ndị ọzọ) mere - ha gosiri na entropy bụ ihe mgbagwoju anya. Ọtụtụ mgbe, ka ị na-emekwu ihe, ka ị na-enwekwu ọgba aghara. Ma ọ bụrụgodị na ị chepụta usoro nke ebumnuche ya bụ iweghachi usoro, ọ ga-abụrịrị na ọ ga-emepụta entropy karịa ka a ga-ebibi - dịka ọmụmaatụ, site na ịhapụ okpomọkụ. Igwe kreenu nke na-edobe nchara nchara n'usoro zuru oke na-emepụta usoro n'usoro nhazi nke osisi, ma n'oge ọ na-arụ ọrụ ọ na-emepụta oke okpomọkụ nke na mkpokọta entropy ka na-abawanye.

Mana ka ọ dị, ọdịiche dị n'etiti echiche thermodynamics nke ndị ọkà mmụta sayensị narị afọ nke XNUMX na echiche metụtara quantum entanglement adịghị oke dịka o siri dị. Oge ọ bụla sistemụ na onye nnọchi anya mpụga na-emekọrịta ihe, ọnọdụ quantum ya na-ejikọta ya na steeti quantum nke onye ọrụ. Dị ka ọ na-adịkarị, nkedo a na-eduga n'ịbawanye na ejighị n'aka nke ọnọdụ quantum nke usoro ahụ, n'ikwu ya n'ụzọ ọzọ, na-abawanye na ọnụ ọgụgụ nke quantum steeti nke usoro ahụ nwere ike ịdị. N'ihi mmekọrịta ya na usoro ndị ọzọ, entropy, nke akọwapụtara na ọnụọgụ ọnụọgụ ọnụọgụ dị na usoro ahụ, na-abawanye ụba.

N'ozuzu, quantum mechanics na-enye ụzọ ọhụrụ iji mara usoro anụ ahụ nke ụfọdụ paramita (dị ka ọnọdụ dị na mbara igwe) na-ejighị n'aka, ma ndị ọzọ (dị ka ike) na-ejikarị mara nke ọma. N'ihe gbasara mgbakwụnye quantum, akụkụ abụọ dị iche iche nke sistemu nwere ọnọdụ ọnụọgụgụ ama ama, akụkụ nke ọ bụla nwere ọnọdụ ejighị n'aka. Ọmụmaatụ ọkọlọtọ nke mgbakwụnye bụ ụzọ abụọ na-agbagharị na steeti singlet, nke na-agaghị ekwe omume ịkọ nke ntụgharị dị elu na nke dị ala. Ejighi n'aka nke steeti quantum na nnukwu usoro chọrọ usoro thermodynamic nke a na-amata oke macroscopic dị ka okpomọkụ na entropy nke ọma, n'agbanyeghị na usoro ahụ nwere ọtụtụ steeti quantum microscopic ga-ekwe omume.

N'ịbụ onye gụchara njem nlegharị anya anyị dị nkenke n'ime ngalaba nke quantum mechanics, entanglement na thermodynamics, ka anyị gbalịa ugbu a ịghọta otú ihe a niile si eduga na nghọta nke eziokwu ahụ bụ na oghere ojii nwere okpomọkụ. Nzọụkwụ mbụ maka nke a bụ nke Bill Unruh mere - o gosipụtara na onye na-ekiri ihe na-eme ngwa ngwa na mbara ala ga-enwe okpomọkụ hà nhata osooso ya site na 2π. Isi ihe na mgbako Unruh bụ na onye na-ekiri ihe na-aga n'ihu na-aga n'ihu n'ụzọ ụfọdụ nwere ike ịhụ naanị ọkara nke oghere oghere. Ọkara nke abụọ bụ n'ezie n'azụ ihu igwe yiri nke oghere ojii. Na mbụ ọ dị ka ihe na-agaghị ekwe omume: kedu ka oghere oghere dị larịị ga-esi na-akpa àgwà ka ihu igwe nke oghere ojii? Iji ghọta ka nke a si mee, ka anyị kpọọ ndị na-ekiri anyị kwesịrị ntụkwasị obi Alice, Bob na Bill maka enyemaka. Na arịrịọ anyị, ha kwụ n'ahịrị, ya na Alice n'etiti Bob na Bill, na anya n'etiti ndị na-ekiri na nke ọ bụla bụ kpọmkwem kilomita 6. Anyị kwenyere na n'oge efu Alice ga-amaba n'ime rọketi wee fega na Bill (ya mere pụọ na Bob) na-aga n'ihu mgbe niile. Rọketi ya dị ezigbo mma, nwee ike ịmepụta osooso ugboro 1,5 trillion karịa ike ndọda acceleration nke ihe na-aga n'akụkụ elu ụwa. N'ezie, ọ dịghị mfe Alice iguzogide ngwa ngwa dị otú ahụ, ma, dị ka anyị ga-ahụ ugbu a, a na-ahọrọ nọmba ndị a maka nzube; na njedebe nke ụbọchị, anyị na-na na-atụle ohere ohere, nke ahụ bụ ihe niile. Kpọmkwem n'oge Alice banyere n'ime rọketi ya, Bob na Bill feere ya. (Anyị nwere ikike iji okwu ahụ bụ "kpọmkwem n'oge mgbe ...", n'ihi na mgbe Alice amalitebeghị ụgbọ elu ya, ọ nọ n'otu usoro nke Bob na Bill, n'ihi ya, ha niile nwere ike imekọrịta elekere ha. .) Waving Alice, n'ezie, na-ahụ Bill nye ya: Otú ọ dị, ịnọ na rọketi, ọ ga-ahụ ya tupu nke a gaara eme ma ọ bụrụ na ọ nọrọ ebe ọ nọ, n'ihi na rọketi ya na ya na-efega kpọmkwem n'ebe ọ nọ. N'ụzọ megidere nke ahụ, ọ si n'ebe Bob pụọ, n'ihi ya, anyị pụrụ iche n'ụzọ ezi uche dị na ya na ọ ga-ahụ ka ọ na-efere ya obere oge karịa ka ọ gaara ahụ ma ọ nọgidere n'otu ebe ahụ. Ma eziokwu bụ ọbụna ihe ijuanya: ọ gaghị ahụ Bob ma ọlị! N'ikwu ya n'ụzọ ọzọ, foton ndị si n'aka Bob na-efega Alice agaghị ejide ya ma ọlị, ọbụlagodi na ọ gaghị enwe ike iru ọsọ nke ìhè. Ọ bụrụ na Bob malitere ife, na-adịtụ nso na Alice, mgbe ahụ foton ndị na-efepụ n'ebe ọ nọ n'oge ọ na-apụ gaara agafe ya, ma ọ bụrụ na ọ gawara ntakịrị, ha agaghị erute ya. Ọ bụ n'echiche a ka anyị na-ekwu na Alice na-ahụ naanị ọkara nke oghere oghere. N'oge Alice malitere ịkwagharị, Bob dị ntakịrị karịa mbara igwe nke Alice na-ahụ.

N'ime ntụle anyị gbasara ntinye nke quantum, anyị amatala echiche na ọ bụrụgodị na sistemu sistemu quantum n'ozuzu ya nwere ọnọdụ quantum ụfọdụ, akụkụ ụfọdụ n'ime ya nwere ike ọ gaghị enwe ya. N'ezie, mgbe anyị na-atụle usoro mgbagwoju anya nke quantum, ụfọdụ akụkụ ya nwere ike ịkọwa nke ọma kpọmkwem n'ihe gbasara thermodynamics: enwere ike kenye ya okpomọkụ nke ọma, n'agbanyeghị ọnọdụ ọnụọgụgụ nke na-ejighị n'aka nke usoro dum. Akụkọ ikpeazụ anyị metụtara Alice, Bob na Bill dị ka ọnọdụ a, mana usoro ọnụọgụ anyị na-ekwu maka ya bụ oge efu, Alice na-ahụ naanị ọkara nke ya. Ka anyị mee ndoputa na ohere-oge n'ozuzu bụ na ala ala ya, nke pụtara na ọ dịghị ahụ na ya (n'ezie, ọ bụghị ịgụ Alice, Bob, Bill na rọketi). Mana akụkụ nke ohere-oge Alice na-ahụ agaghị adị na steeti ala, mana na steeti jikọtara akụkụ ya nke ọ na-adịghị ahụ. Oge oghere nke Alice chere na ọ nọ n'ọnọdụ dị mgbagwoju anya, nke na-enweghị njedebe nke okpomọkụ nwere oke. Mgbakọ Unruh na-egosi na okpomọkụ a dị ihe dịka nanokelvin 60. Na nkenke, dị ka Alice na-eme ngwa ngwa, ọ dị ka ọ na-emikpu n'ime mmiri ọkụ na-ekpo ọkụ nke radieshon nwere okpomọkụ hà nhata (na nkeji kwesịrị ekwesị) na osooso nke kewara. Thermodynamics nke oghere ojii

Thermodynamics nke oghere ojii

Osikapa. 7.1. Alice na-eji osooso site na izu ike na-aga, ebe Bob na Bill ka na-enweghi mmegharị. Ọganihu Alice bụ nke na ọ gaghị ahụ foton ndị Bob na-ezigara ya na t = 0. Otú ọ dị, ọ na-anata foton Bill zitere ya na t = 0. Ihe si na ya pụta bụ na Alice nwere ike ịhụ naanị ọkara nke oge ohere.

Ihe dị ịtụnanya gbasara ngụkọ Unruh bụ na ọ bụ ezie na ha na-ezo aka site na mmalite ruo n'isi ruo na oghere efu, ha megidere okwu a ma ama nke King Lear, "ihe ọ bụla adịghị esi n'ime ya pụta." Kedu ka oghere oghere ga-esi dị mgbagwoju anya? Ebee ka ụmụ irighiri ihe nwere ike si? Nke bụ eziokwu bụ na dị ka quantum theory si kwuo, oghere efu adịghị efu ma ọlị. N'ime ya, ebe a na n'ebe ahụ, mkpali dị mkpụmkpụ na-apụta mgbe niile ma na-apụ n'anya, nke a na-akpọ particles mebere, ike nke nwere ike ịbụ ma ihe dị mma na nke na-adịghị mma. Onye na-ekiri ihe na-eme n’ọdịnihu dị anya—ka anyị kpọọ ya Carol—bụ́ onye pụrụ ịhụ ihe fọrọ nke nta ka ọ bụrụ oghere nile tọgbọrọ chakoo pụrụ igosi na ọ dịghị ihe ndị na-adịte aka n’ime ya. Ọzọkwa, ọnụnọ nke ụmụ irighiri ihe nwere ike dị mma n'akụkụ ahụ nke oge ohere nke Alice nwere ike ịhụ, n'ihi ntinye nke quantum, na-ejikọta ya na mkpali nke nha anya na akara nke ike n'akụkụ nke ohere-oge na-adịghị ahụ maka Alice. The dum eziokwu banyere efu spacetime dị ka a dum na-ekpughe Carol, na eziokwu bụ na e nweghị ahụ. Otú ọ dị, ahụmahụ Alice na-agwa ya na ihe ndị ahụ dị!

Ma mgbe ahụ, ọ na-apụta na okpomọkụ gbakọọ site Unruh yiri ka ọ bụ nanị akụkọ ifo - ọ bụghị nke ukwuu a onwunwe nke ewepụghị ohere dị ka ndị dị otú ahụ, kama a onwunwe nke onye na-ekiri na-enwe mgbe nile osooso na ewepụghị ohere. Otú ọ dị, ike ndọda n'onwe ya bụ otu ike "akụkọ ifo" n'echiche bụ na "ngwa ngwa" nke ọ na-akpata abụghị ihe ọzọ karịa ijegharị n'akụkụ geodesic na metric gbagọrọ agbagọ. Dịka anyị kọwara n'Isi nke abụọ, ụkpụrụ nha nhata nke Einstein na-ekwu na ngwangwa na ike ndọda bụ n'ezie nhata. Site n'echiche a, ọ nweghị ihe na-awụ akpata oyi n'ahụ maka oghere ojii nwere okpomọkụ hà nhata ngụkọ Unruh nke okpomọkụ nke onye na-ekiri ihe na-eme ngwa ngwa. Mana, anyị nwere ike ịjụ, kedu uru osooso anyị kwesịrị iji chọpụta okpomọkụ? Site n'ịga n'ebe dị anya site na oghere ojii, anyị nwere ike ime ka mma ndọda ya ghara ịdị ike dịka masịrị anyị. Nke a ọ̀ pụtara na iji chọpụta ọnọdụ okpomọkụ dị irè nke oghere ojii nke anyị na-atụ, ọ dị anyị mkpa iji obere uru nke ngwangwa dabara adaba? Ajụjụ a na-apụta na ọ dị aghụghọ, n'ihi na, dịka anyị kwenyere, okpomọkụ nke ihe enweghị ike ibelata n'amaghị ama. A na-eche na o nwere ụfọdụ uru nwere njedebe nke nwere ike tụọ ọbụna site na onye na-ekiri ihe dị anya.

isi: www.habr.com

Tinye a comment