Roja Cosmonautics pîroz be! Me şand çapxaneyê . Di van rojan de bû ku astrofizîknasan nîşanî tevahiya cîhanê dan ku çalên reş çawa xuya dikin. Hevcivîn? Em wisa nafikirin 😉 Ji ber vê yekê li bendê bin, dê di demek nêzîk de pirtûkek ecêb derkeve holê, ku ji hêla Steven Gabser û France Pretorius ve hatî nivîsandin, ji hêla stêrnasê hêja Pulkovo ango Astrodedus Kirill Maslennikov ve hatî wergerandin, bi zanistî ji hêla efsanewî Vladimir Surdin ve hatî çap kirin û ji hêla weşana wê ve hatî piştgirî kirin. Weqfa Trajectory.
Parçeyek "Termodînamîka kunên reş" di bin birîn de.
Heya nuha, me çalên reş wekî tiştên astrofizîkî yên ku di dema teqînên supernova de çê bûne an jî di navendên galaksiyan de ne, dihesibînin. Em bi pîvandina leza stêrkên nêzî wan bi awayekî nerasterast çavdêriya wan dikin. Vedîtina navdar a LIGO ya pêlên gravîtasyonê di 14-ê îlona 2015-an de mînakek ji çavdêriyên rasterast ên lihevhatina çalên reş bû. Amûrên matematîkî yên ku em bikar tînin ji bo ku em xwezaya çalên reş baştir fam bikin ev in: geometriya dîferensîlan, hevkêşeyên Einstein, û rêbazên analîtîk û hejmarî yên bihêz ên ku ji bo çareserkirina hevkêşeyên Einstein têne bikar anîn û geometriya fezademê ya ku çalên reş çêdikin vedibêjin. Û gava ku em dikarin ravekirinek mîqdar a tevahî ya cîh-dema ku ji hêla çalekek reş ve hatî çêkirin bidin, ji hêla astrofizîkî ve, mijara çalên reş dikare girtî were hesibandin. Ji perspektîfa teorîk a berfireh, hîn jî cîhê lêgerînê pir heye. Armanca vê beşê ronîkirina hin pêşkeftinên teorîkî yên di fîzîka çala reş a nûjen de ye, ku tê de ramanên ji termodinamîk û teoriya quantum bi relatîfa giştî re têne hev kirin da ku têgehên nû yên neçaverêkirî bidin. Fikra bingehîn ev e ku çalên reş ne tenê tiştên geometrîk in. Germahiya wan heye, entropiya wan a mezin heye, û ew dikarin diyardeyên tevlîheviya kuantûmê nîşan bidin. Nîqaşên me yên li ser aliyên termodinamîk û quantumî yên fîzîka kunên reş dê ji analîzkirina taybetmendiyên geometrîkî yên safî yên feza-demê yên di çalên reş de ku di beşên berê de hatine pêşkêş kirin, perçe perçe û rûkaltir bin. Lê ev, û nemaze aliyên quantumî, beşek bingehîn û heyatî ya lêkolîna teorîkî ya domdar a li ser çalên reş in, û em ê pir hewl bidin ku, heke ne hûrguliyên tevlihev, wê hingê bi kêmanî ruhê van xebatan ragihînin.
Di nîsbetiya giştî ya klasîk de - heke em qala geometrîya dîferansalî ya çareseriyên hevkêşeyên Einstein bikin - çalên reş bi rastî reş in di wê wateyê de ku tiştek nikare ji wan birevin. Stephen Hawking destnîşan kir ku ev rewş bi tevahî diguhere dema ku em bandorên kuantûmê li ber çavan bigirin: çalên reş di germahiyek diyarkirî de radiwestin, ku wekî germahiya Hawking tê zanîn. Ji bo çalên reş ên mezinahiyên astrofizîkî (ango, ji girseya stêrkan bigire heya kunên reş ên supermezin), germahiya Hawking li gorî germahiya paşxaneya mîkropêla kozmîk - tîrêjê ku tevahiya gerdûnê tijî dike, ku, bi awayê, dikare xwe wek guhertoyek tîrêjên Hawking tê hesibandin. Hesabên Hawking ji bo destnîşankirina germahiya çalên reş beşek in ji bernameyek lêkolînê ya mezin a li qadeke bi navê termodînamîka çala reş. Beşek din a mezin a vê bernameyê lêkolîna entropiya çala reş e, ku rêjeya agahdariya winda di hundurê kunek reş de dipîve. Tiştên asayî (wek qedehek av, blokek ji magnesiumek pak, an stêrk) jî xwedan entropî ne, û yek ji vegotinên navendî yên termodînamîka çala reş ev e ku çala reş a bi mezinahîyek diyarkirî ji her formek din bêtir xwedan entropî ye. maddeya ku dikare di hundurê de cîhek bi heman mezinahiyê, lê bêyî ku çalekek reş çêbibe, bihewîne.
Lê berî ku em kûr bikevin nav mijarên li dora tîrêjên Hawking û entropiya çala reş, bila em bi lez li qadên mekanîka quantum, termodinamîk û tevlihevbûnê bigerin. Mekanîka Kuantûmê bi giranî di salên 1920-an de hate pêşve xistin, û armanca wê ya sereke ew bû ku perçeyên pir piçûk ên maddeyê, wek atoman, rave bike. Pêşkeftina mekanîka kuantûmê bû sedema erozyona têgehên bingehîn ên fizîkê yên wekî pozîsyona rast a perçeyek kesane: Mînakî derket holê ku pozîsyona elektronek dema ku li dora navokek atomê digere bi rast nayê destnîşankirin. Di şûna wê de, elektronên ku jê re tê gotin orbîtan hatine destnîşankirin, ku tê de pozîsyonên wan ên rastîn tenê di wateya îhtîmalî de têne destnîşankirin. Lêbelê, ji bo mebestên me, girîng e ku em zû zû berbi vî alî yê îhtîmalî ve neçin. Werin em mînaka herî hêsan bigirin: atoma hîdrojenê. Dibe ku ew di rewşek quantumê de be. Rewşa herî hêsan a atoma hîdrojenê ku jê re rewşa bingehîn tê gotin, rewşa herî kêm enerjî ye û ev enerjî bi tam tê zanîn. Bi gelemperî, mekanîka kuantûmê rê dide me (di prensîbê de) ku em rewşa her pergalek quantumê bi rastbûna mutleq nas bikin.
Ihtîmal dileyizin dema ku em hin cûre pirsan li ser pergalek mekanîkî ya kuantûmê dipirsin. Mînakî, heke piştrast be ku atomek hîdrojenê di rewşa bingehîn de ye, em dikarin bipirsin, "Elektron li ku ye?" û li gor qanûnên kuantumê
mekanîka, em ê tenê hin texmînek ji îhtîmala vê pirsê bistînin, bi qasî tiştek wekî: "dibe ku elektron ji navika atoma hîdrojenê bi qasî nîv angstrom dûr be" (yek angstrom wekhev e 
metre). Lê fersenda me heye, bi riya pêvajoyek laşî ya diyarkirî, ku em pozîsyona elektronê ji yek angstromê pir rasttir bibînin. Ev pêvajoyek pir hevpar di fizîkê de ji avêtina fotonek bi dirêjahiya pêlên pir kurt di nav elektronekê de pêk tê (an, wekî ku fîzîknas dibêjin, fotonek bi elektronekê belav dike) - piştî wê yekê em dikarin cîhê elektronê di dema belavbûnê de ji nû ve ava bikin. rastbûn bi qasî fotonê dirêjahiya pêlê ye. Lê ev pêvajo wê rewşa elektronê biguherîne, ku piştî vê ew ê êdî ne di rewşa bingehîn a atoma hîdrojenê de be û ne xwediyê enerjiyek tam diyarkirî be. Lê ji bo demekê dê pozîsyona wê hema hema tam were destnîşankirin (bi rastbûna dirêjahiya pêlê ya fotonê ku ji bo vê tê bikar anîn). Texmînek pêşîn a pozîsyona elektronê tenê dikare di wateya îhtîmalî de bi rastbûna yek angstrom were çêkirin, lê gava ku me ew pîvan kir em bi rastî dizanin ka ew çi bû. Bi kurtasî, heke em pergalek mekanîkî ya kuantûmê bi rengekî bipîvin, wê hingê, bi kêmanî di wateya kevneşopî de, em wê "bi zorê" bikin rewşek bi nirxek diyar a mîqdara ku em dipîvin.
Mekanîka kuantûmê ne tenê ji bo pergalên piçûk, lê (em bawer dikin) ji bo hemî pergalan derbas dibe, lê ji bo pergalên mezin qaîdeyên mekanîkî yên kuantum zû pir tevlihev dibin. Têgînek sereke tevlihevbûna kuantûmê ye, mînakek hêsan têgeha spin e. Elektronên ferdî xwedan spin in, ji ber vê yekê di pratîkê de elektronek yekane dikare li gorî bingehek cîhê bijartî xwedî spinek jor an jêrîn be. Spina elektronê mîqdarek berçav e ji ber ku elektron qadeke magnetîkî ya qels çêdike, dişibihe qada barika magnetîkî. Dûv re spin up tê vê wateyê ku pola bakur a elektronê berjêr nîşan dide, û spin down tê wateya ku pola bakur ber bi jor ve nîşan dide. Du elektron dikarin di rewşek kuantûmê ya hevgirtî de werin danîn, ku yek ji wan spinek ber bi jor ve û ya din xwedan spinek berjêr e, lê ne gengaz e ku meriv bêje kîjan elektron xwediyê kîjan spinê ye. Di eslê xwe de, di rewşa bingehîn a atoma helyûmê de, du elektron tam di vê rewşê de ne, ku jê re spin singlet tê gotin, ji ber ku tevheviya spinê ya her du elektronan sifir e. Ger em van her du elektronan bêyî ku spinên wan biguhezînin ji hev veqetînin, dîsa jî em dikarin bibêjin ku ew bi hev re singên spin in, lê dîsa jî em nikanin bibêjin spina her yek ji wan ferdî dê çi be. Naha, heke em yek ji wan ziviran bipîvin û destnîşan bikin ku ew ber bi jor ve hatî rêve kirin, wê hingê em ê bi tevahî piştrast bin ku ya duyemîn ber bi jêr ve hatî rêve kirin. Di vê rewşê de, em dibêjin ku spin tevlihev in - ne bi serê xwe xwedî nirxek diyarkirî ne, dema ku ew bi hev re di rewşek quantumê ya diyar de ne.
Einstein di derbarê fenomena tevlihevbûnê de pir xemgîn bû: xuya bû ku ew prensîbên bingehîn ên teoriya nisbîbûnê tehdîd dike. Ka em rewşa du elektronan di rewşek yekalî ya spin de, gava ku ew li fezayê ji hev dûr in, binirxînin. Bê guman, bila Alice yek ji wan bigire û Bob yê din bigire. Em bibêjin ku Alice spinê elektrona xwe pîva û dît ku ew ber bi jor ve hatî rêkirin, lê Bob tiştek pîva nekir. Heya ku Alice pîvana xwe pêk neanî, ne mimkûn bû ku bêje spinê elektrona wî çi ye. Lê gava ku wê pîvana xwe temam kir, wê bi tevahî zanibû ku spina elektrona Bob ber bi xwarê ve hatî rêve kirin (li berevajî spina elektrona xwe). Ma ev tê wê wateyê ku pîvana wê tavilê elektrona Bob xiste rewşek spin-down? Ger elektron bi cihî ji hev bên veqetandin dê ev çawa çêbibe? Einstein û hevkarên wî Nathan Rosen û Boris Podolsky hîs kirin ku çîroka pîvandina pergalên tevlihev ew qas giran bû ku hebûna mekanîka kuantûmê dixe xeterê. Paradoksa Einstein-Podolsky-Rosen (EPR) ya ku wan formule kir ceribandinek ramanê ya mîna ya ku me nû diyar kir bikar tîne da ku bigihîje encamê ku mekanîka kuantum nikare bibe ravekek bêkêmasî ya rastiyê. Naha, li ser bingeha lêkolîna teorîkî ya paşîn û gelek pîvandinan, lihevhatinek giştî hate saz kirin ku paradoksa EPR xeletiyek heye û teoriya quantum rast e. Tevliheviya mekanîkî ya kuantûmî rast e: pîvandinên pergalên tevlihevkirî dê bi hev re têkildar bin jî heke pergal di feza-demê de ji hev dûr bin.
Werin em vegerin ser rewşa ku me du elektron xistine rewşek yekalî ya spin û wan dane Alice û Bob. Berî ku pîvandin werin çêkirin em dikarin li ser elektronan çi bibêjin? Ku her du jî bi hev re di rewşek quantumê de ne (spin-singlet). Bi heman awayî îhtîmal e ku spina elektrona Alice ber bi jor an jêr ve were rêve kirin. Bi rastî, rewşa kuantûmê ya elektrona wê bi îhtimaleke wekhev dikare bibe yek (bizivirîne) an jî ya din (bizivirîne jêr). Niha ji bo me têgeha îhtimalê ji berê wateyek kûrtir digire. Berê me li rewşek quantumê (rewşa bingehîn a atoma hîdrojenê) nihêrî û dît ku hin pirsên "nerehet" hene, wek "Elektron li ku ye?" - pirsên ku bersivên wan tenê di wateya îhtîmalî de hene. Ger me pirsên "baş" bipirsin, wek "enerjiya vê elektronê çi ye?", em ê bersivên teqez bistînin. Naha, pirsên "baş" ên ku em dikarin li ser elektrona Alice bipirsin tune ne ku bersivên ku bi elektrona Bob ve girêdayî ne ne. (Em behsa pirsên ehmeqî nakin "Gelo elektrona Alice jî spin heye?" zimanê îhtîmalî. Bê guman tenê gava ku em pêwendiya di navbera pirsên ku Alice û Bob dikarin li ser elektronên xwe bipirsin bifikirin.
Me bi zanetî dest bi yek ji hêsantirîn pergalên mekanîkî yên kuantûmê yên ku em dizanin dest pê kir: pergala spinên elektronên kesane. Hêvî heye ku komputerên kuantûmê li ser bingeha pergalên weha hêsan werin çêkirin. Pergala spinê ya elektronên takekesî an pergalên din ên kuantûmê yên hevwate naha jê re qubit (kurteyek ji "bitên quantum" re tê gotin), ku rola wan di komputerên kuantum de, mîna rola bitsên asayî di komputerên dîjîtal de lîstin, tekez dikin.
Ka em niha bifikirin ku me her elektron bi pergalek quantumî ya pir tevlihevtir bi gelek, ne tenê du, rewşên kuantumî veguhezand. Ji bo nimûne, wan Alice û Bob barsên magnesiumê yên paqij dane. Berî ku Alice û Bob bi rêyên xwe yên cihêreng biçin, barên wan dikarin bi hev re têkilî daynin, û em qebûl dikin ku bi vî rengî ew rewşek quantumek hevpar peyda dikin. Gava ku Alice û Bob ji hev vediqetin, barên wan ên magnezyûmê têkilî rawestînin. Mîna ku di mijara elektronan de, her barek di rewşek kuantûmê ya nediyar de ye, her çend bi hev re, wekî ku em bawer dikin, ew rewşek diyarkirî ava dikin. (Di vê nîqaşê de, em texmîn dikin ku Alice û Bob dikarin barên magnesiumê xwe bimeşînin bêyî ku bi tu awayî rewşa xwe ya hundurîn xera bikin, mîna ku me berê texmîn kiribû ku Alice û Bob dikarin elektronên xwe yên tevlihev bêyî ku spinên xwe biguhezînin ji hev veqetînin.) Lê heye Cûdahî Ferqa di navbera vê ceribandina ramanê û ceribandina elektronê de ew e ku nezelaliya rewşa kuantûmê ya her barekî pir mezin e. Dibe ku bar ji hejmara atomên li Gerdûnê zêdetir rewşên kuantûmê bi dest bixe. Li vir termodinamîk tê lîstin. Lêbelê, pergalên pir nebaş diyar dibe ku hin taybetmendiyên makroskopî yên baş diyarkirî hebin. Taybetmendiyek wusa, bo nimûne, germahî ye. Germahî pîvanek e ku çiqas îhtîmal e ku her perçeyek pergalê xwedan enerjiyek navînî be, digel germahiyên bilind ku bi îhtîmalek mezin a xwedî enerjiya mezintir re têkildar e. Parametreyek din a termodnamîk entropî ye, ku di bingeh de bi logarîtma hejmara rewşan ku pergalek dikare destnîşan bike re wekhev e. Taybetmendiyek din a termodinamîk a ku dê ji bo barek magnezyûm girîng be magnetîzasyona wê ya torê ye, ku bi bingehîn pîvanek e ku nîşan dide ku di barkê de ji elektronên spin-down çiqas bêtir elektronên spin-up hene.
Me termodînamîk anî çîroka xwe wekî rêyek ji bo danasîna pergalên ku ji ber tevlihevbûna wan bi pergalên din re statûyên kuantûmê bi tam nayên zanîn. Thermodînamîk ji bo analîzkirina pergalên weha amûrek hêzdar e, lê afirînerên wê bi vî rengî serîlêdana wê qet texmîn nedikirin. Sadi Carnot, James Joule, Rudolf Clausius fîgurên şoreşa pîşesazî ya sedsala 19-an bûn, û ew ji hemî pirsan bi ya herî pratîkî re eleqedar bûn: motor çawa dixebitin? Zext, hecm, germahî û germahî goşt û xwîna motoran in. Carnot destnîşan kir ku enerjiya di forma germê de çu carî nikare bi tevahî veguhezîne karek bikêr, wekî hilgirtina baran. Hin enerjî dê her gav winda bibin. Clausius di afirandina ramana entropiyê de wekî amûrek gerdûnî ya ji bo destnîşankirina windahiyên enerjiyê di dema her pêvajoyek ku bi germê ve girêdayî ye de beşdariyek mezin kir. Serkeftina wî ya sereke ev bû ku têgihîştin ku entropî qet kêm nabe - hema hema di hemî pêvajoyan de ew zêde dibe. Pêvajoyên ku tê de entropî zêde dibe, bêveger tê gotin, tam ji ber ku bêyî kêmbûna entropiyê nayên paşvegerandin. Pêngava din a ber bi pêşkeftina mekanîka statîstîkî ve ji hêla Clausius, Maxwell û Ludwig Boltzmann ve (di nav de gelek kesên din) hate avêtin - wan destnîşan kir ku entropî pîvanek tevliheviyê ye. Bi gelemperî, her ku hûn li ser tiştek tevbigerin, hûn bêtir tevliheviyê diafirînin. Û her çend hûn pêvajoyek ku armanca wê vegerandina nîzamê ye jî dîzayn bikin, ew ê bê guman ji wêrankirinê bêtir entropiyê biafirîne - mînakî, bi berdana germê. Vîncek ku tîrêjên pola bi rêzek bêkêmasî datîne, di warê birêkûpêkkirina tîrêjan de rêkûpêk diafirîne, lê di dema xebata xwe de ew qas germê çêdike ku entropiya giştî hîn jî zêde dibe.
Lê dîsa jî, ferqa di navbera nêrîna termodnamîk a fîzîknasên sedsala 19-an de û nêrîna ku bi tevlihevbûna kuantûmê ve girêdayî ye, ne ew qas mezin e ku xuya dike. Her cara ku pergalek bi kirdarek derve re têkiliyek çêdike, rewşa wê ya kuantûmê bi rewşa kuantuma ajanê re têkildar dibe. Bi gelemperî, ev tevlihevbûn dibe sedema zêdebûna nezelaliya rewşa kuantûmê ya pergalê, bi gotinek din, dibe sedema zêdebûna hejmara rewşên kuantûmê yên ku pergal tê de be. Di encama danûstendina bi pergalên din re, entropî, ku li gorî hejmara dewletên kuantûmê yên ku ji pergalê re peyda dibin tê pênase kirin, bi gelemperî zêde dibe.
Bi gelemperî, mekanîka quantum rêyek nû peyda dike ji bo karakterîzekirina pergalên laşî ku tê de hin parametre (wek pozîsyona li fezayê) nediyar dibin, lê yên din (wekî enerjî) bi gelemperî bi guman têne zanîn. Di rewşa tevlihevbûna kuantûmê de, du beşên bingehîn ên cihêreng ên pergalê xwedan rewşek kuantûmê ya hevpar a naskirî ne, û her parçeyek ji hev cihê xwedan rewşek ne diyar e. Nimûneyek standard a tevlihevbûnê cotek zivirandinên di rewşek yekalî de ye, ku tê de ne gengaz e ku meriv bêje ka kîjan spin jor e û kîjan jêr e. Nezelaliya rewşa kuantûmê di pergalek mezin de nêzîkatiyek termodinamîk hewce dike ku tê de pîvanên makroskopî yên wekî germahî û entropî bi rasthatinek mezin têne zanîn, her çend pergal xwedan gelek rewşên kuantûmê yên mîkroskopî ye jî.
Piştî ku gera xweya kurt a li qadên mekanîka kuantum, tevlihevbûn û termodinamîk qedand, em niha hewl bidin ku fêm bikin ka ev hemî çawa dibe sedema têgihîştina rastiya ku germahiya kunên reş hene. Pêngava yekem ber bi vê yekê ve ji hêla Bill Unruh ve hate avêtin - wî destnîşan kir ku çavdêrek bilezker li cîhê guncan dê xwediyê germahiyek bi lezbûna wî bi 2π be. Mifteya hesabên Unruh ev e ku çavdêrek ku bi lezbûnek domdar di rêgezek diyar de tevdigere, tenê dikare nîvê feza-dema şênber bibîne. Nîvê duyemîn bi eslê xwe li pişt asoyek mîna ya kunek reş e. Di destpêkê de ew ne mumkun xuya dike: Meza-dema daîre çawa dikare mîna asoya qulika reş tevbigere? Ji bo ku fêm bikin ka ev çawa diqewime, werin em bangî çavdêrên xwe yên dilsoz Alice, Bob û Bill bikin ji bo alîkariyê. Li ser daxwaza me, ew bi Alice di navbera Bob û Bill de rêz dibin, û dûrahiya di navbera çavdêran de di her cotek de tam 6 kîlometre ye. Me li hev kir ku di wextê sifir de Alice dê bi lezek domdar bikeve rokêtê û ber bi Bill (û ji ber vê yekê ji Bob dûr) bifire. Roketa wê pir baş e, ku dikare leza 1,5 trîlyon carî ji leza gravîtasyonê ya ku heyberên nêzîkî rûyê erdê bi rê ve dibin, pêş bixe. Bê guman, ji Alice re ne hêsan e ku li hember lezek wusa bisekinin, lê, wekî ku em ê nuha bibînin, ev hejmar ji bo armancek têne hilbijartin; di dawiya rojê de, em tenê li ser derfetên potansiyel nîqaş dikin, ew hemî. Tam di wê kêlîkê de ku Alice dikeve nav rokêta wê, Bob û Bill jê re dihejînin. (Mafê me heye ku em îfadeya "tam di dema ku ..." de bikar bînin, ji ber ku Alice hîn dest bi firîna xwe nekiriye, ew di heman çarçoweya referansê de ye ku Bob û Bill, ji ber vê yekê ew hemî dikarin demjimêrên xwe hevdeng bikin. .) Alice dihejîne, bê guman, Bill jê re dibîne: lêbelê, ku di rokêtê de ye, ew ê wî zûtir ji ku ew li cihê ku lê bûya biqewime, bibîne, ji ber ku roketa wê bi wê re tam ber bi wî ve difire. Berevajî vê, ew ji Bob dûr dikeve, ji ber vê yekê em dikarin bi maqûl texmîn bikin ku ew ê wî bibîne ku wî piçek dereng ji ya ku wê bidîta ger ew li heman cîhî maba bikira. Lê rastî hê ecêbtir e: ew ê qet Bob nebîne! Bi gotineke din, fotonên ku ji destê Bob difirin ber bi Alice, wê tu carî bi wê re negirin, tevî ku ew ê çu carî nikaribe bigihîje leza ronahiyê. Ger Bob dest bi hejandinê bikira, piçekî nêzikî Alice bûya, wê gavê fotonên ku di dema çûyîna wê de ji wî dûr difiriyan, wê bi ser wê de bigirtana, û heke ew hinekî dûrtir bûya, ew ê bi ser nekevin. Di vê wateyê de em dibêjin ku Alice tenê nîvê feza-demê dibîne. Di wê kêlîkê de ku Alice dest bi tevgerê dike, Bob hinekî ji asoya ku Alice temaşe dike dûrtir e.
Di nîqaşa me ya li ser tevlihevbûna kuantûmê de, em bi vê ramanê re aciz bûne ku her çend pergalek mekanîkî ya kuantûmê bi tevahî xwediyê rewşek quantumê be jî, dibe ku hin beşên wê nebin. Di rastiyê de, dema ku em li ser pergalek quantumê ya tevlihev nîqaş dikin, hin beşên wê bi rastî di warê termodinamîk de çêtirîn dikare were destnîşan kirin: tevî rewşa quantumê ya pir nediyar a tevahiya pergalê, dikare germahiyek baş diyarkirî were destnîşankirin. Çîroka meya dawî ya ku Alice, Bob û Bill tê de ye hinekî mîna vê rewşê ye, lê pergala kuantûmê ya ku em li vir behs dikin cîh-dema vala ye, û Alice tenê nîvê wê dibîne. Werin em rezervekê bikin ku feza-dem bi tevayî di rewşa xwe ya bingehîn de ye, yanî di wê de ti perçe tune (bê guman, Alice, Bob, Bill û rokêt nayê hesibandin). Lê beşê feza-demê ku Alice dibîne, wê ne di rewşa zemînê de be, lê di rewşek ku bi beşa wê ya ku ew nabîne ve girêdayî ye. Wext-dema ku Alice tê fehm kirin di rewşek quantumî ya tevlihev, ne diyar de ye ku bi germahiyek bêdawî tête diyar kirin. Hesabên Unruh destnîşan dikin ku ev germahî bi qasî 60 nanokelvîn e. Bi kurtasî, her ku Alice lez dike, ew dixuye ku ew di hemamek germ a tîrêjê de bi germahiyek wekhev (di yekîneyên guncan de) bi lezbûna ku bi
Birinc. 7.1. Alice ji bêhnvedanê bi lez û bez tevdigere, dema ku Bob û Bill bêtevger dimînin. Leza Alice bi vî rengî ye ku ew ê ti carî fotonên ku Bob di t = 0 de dişîne rê nebîne. Lêbelê, ew fotonên ku Bill jê re di t = 0 de şandine distîne. Encam ev e ku Alice tenê dikare nîvê cîhademê temaşe bike.
Tiştê ecêb di hesabên Unruh de ev e ku her çend ew ji serî heya dawiyê cîhê vala vedibêjin jî, ew gotinên navdar ên King Lear berevajî dikin, "ji tiştek tiştek dernakeve." Cihê vala çawa dikare ewqas tevlihev be? Parçe dikarin ji ku werin? Rastî ev e ku li gorî teoriya quantumê, cîhê vala qet ne vala ye. Di wê de, vir û wir de, heyecanên demkurt bi domdarî xuya dibin û winda dibin, ku jê re pariyên virtual têne gotin, enerjiya wan dikare hem erênî û hem jî neyînî be. Çavdêrek ji paşeroja dûr - em jê re bibêjin Carol - yê ku hema hema hemî cîhê vala dibîne, dikare piştrast bike ku di wê de zêrên demdirêj tune. Wekî din, hebûna keriyên bi enerjiya erênî di wê beşa feza-demê de ku Alice dikare lê binêre, ji ber tevlihevbûna kuantûmê, bi heyecanên nîşana enerjiyê ya wekhev û berevajî di beşa feza-demê de ku ji Alice re nayê dîtin ve girêdayî ye. Tevahiya rastiya li ser cîhadema vala bi tevahî ji Carol re tê xuyang kirin, û ew rastî ev e ku li wir ti perçe tune. Lêbelê, serpêhatiya Alice jê re dibêje ku pirtik li wir in!
Lê dû re derdikeve holê ku germahiya ku ji hêla Unruh ve hatî hesibandin bi tenê xeyalek xuya dike - ew ne ew qas taybetmendiyek cîhê guncan e, lê bêtir taybetmendiyek çavdêrek e ku li cîhê daîrê leza domdar diceribîne. Lêbelê, gravît bi xwe heman hêza "fiktî" ye di vê wateyê de ku "lezkirina" ya ku ew çêdike ji tevgera li ser jeodezîkek di metrîka kevî de wêdetir tiştek din nîne. Wekî ku me di Beşa 2 de diyar kir, prensîba Einstein ya wekheviyê dibêje ku lezbûn û gravîtîkî di eslê xwe de hevwate ne. Ji vî alî ve, tiştek bi taybetî şok nîne ku asoya çala reş bi germahiyek wekhev bi hesabê Unruh ya germahiya çavdêrê bilezker re hebe. Lê, em dikarin bipirsin, ka em çi nirxa lezbûnê divê bikar bînin da ku germahiyê diyar bikin? Bi dûrbûna têra xwe ji çaleka reş, em dikarin kêşeya wê ya gravîtîkî bi qasî ku em dixwazin qels bikin. Ma ev tê vê wateyê ku ji bo destnîşankirina germahiya bi bandor a kunek reş a ku em dipîvin, pêdivî ye ku em nirxek piçûk a lezbûnê bikar bînin? Ev pirs têra xwe xapînok e, ji ber ku, wekî ku em bawer dikin, germahiya tiştek nekare bi kêfî kêm bibe. Tê texmîn kirin ku ew xwedan hin nirxek dawîn a sabît e ku dikare ji hêla çavdêrek pir dûr ve jî were pîvandin.
Source: www.habr.com