10 неможливих речей, які стали можливими завдяки науці

Наука постійно демонструє нам цікаві речі. У міру того як ми рухаємося в світле майбутнє, наукові досягнення починають межувати з магією. Наука постійно намагається зробити неможливе можливим і, безумовно, досягає постійних успіхів.

Телепортація

Довгий час людство перебувало в пошуку способу телепортації, але завжди виявлялося, що ми вимагаємо від науки занадто багато. І тоді наука рвонула вперед і показала, що телепортація можлива. Раніше ми вже зверталися до феномену квантової заплутаності. Дослідники з Технологічного університету Делфта змогли телепортувати інформацію через кімнату і довести квантову теорію заплутаності на практиці.

Вчені ізолювали пару електронів у двох алмазах на відстані один від одного. Згідно з теорією квантової заплутаності, зміна спина в одному має симетрично повторитися в іншому алмазі. Саме це і сталося - зміна поведінки одного електрону вплинула на інше на відстані 10 метрів. Експеримент вдається в 100% випадків.

В даний час вчені працюють над збільшенням відстані, і якщо теорія буде вірна, все вийде. Якщо експеримент з передачі інформації на велику відстань буде успішним, дуже скоро ми зможемо надійно телепортувати інформацію за допомогою квантових частинок без будь-яких втрат часу і даних.

Зв'язати світло у вузли

Виходячи з усього, що нам відомо, світло має рухатися по прямій лінії. Однак нашлися в нашому світі умільці, які захотіли це виправити. Вчені з університетів Глазго, Брістоля і Саутгемптона першими зв'язали світло у вузли, втіливши в реальність абстрактне математичне поняття. Вузли були створені з використанням голограм, які направили потік світла навколо областей темряви з використанням теорії вузлів, гілки математики, яка займається вузлами в реальному житті.

Один з провідних вчених пояснює, що світло - це як річка, яка може тече прямо і закручуватися у воронки. Ви також можете зв'язати свій власний світловий промінь у вузол за допомогою голограми. Цей експеримент наочно показав, що майбутнє оптики може бути зовсім не нудним.

Об'єкти, які розвиваються самостійно

Знадобиться ще трохи часу, перш ніж кожен зможе використовувати технології 3D-друку, але наука вже пішла далі, до 4D-друку. Хоча це може здатися занадто складним для більшості з нас, четвертий вимір - це час, а значить, наступне покоління принтерів не тільки зможе надрукувати що завгодно, але і самі надруковані об'єкти отримають можливість самостійно змінюватися і адаптуватися.

Вчені вже представили 4D-принтер, здатний друкувати матеріали, які можуть складатися самостійно в прості форми на зразок кубів з часом. Поки звучить не так класно, але пройде час, і ця технологія назавжди змінить науку.

Дуже скоро ми зможемо виробляти машини, які зможуть добиратися до важкодоступних зон - глибоких колодязів, наприклад - для проведення технічного обслуговування. Медичні операції будуть здійснюватися незалежно машинами, зробленими з таких матеріалів. В основному вони будуть друкуватися на принтерах, а не на заводах. Водопровідні труби будуть самі визначати, що робити під час переповнення.

Оскільки 4D-друк, по суті, дозволить зробити матеріали, які зможуть перетворити себе на що завгодно, можливості безмежні. Можна з упевненістю сказати, що буде потрібен певний час, перш ніж 4D-друк займеться великими об'єктами, але дивлячись на темпи розвитку 3D-друку, це буде досить скоро.

Чорні діри в лабораторії

Довгий час чорні діри були одним з основних продуктів популярної фантастики, і ніхто не міг зробити їх штучним шляхом. Поки вчені з Південно-Східного університету Нанкіна в Китаї не вирішили зімітувати чорну діру в лабораторії. Вони створили схему з певним матеріалом, який використовується для зміни способу проходження електромагнітних хвиль.

Подібний матеріал використовується для досягнення невидимості, але замість того, щоб відображати видиме світло, їх установка працює з мікрохвилями. Такі метаматеріали поглинають електромагнітне випромінювання і перетворюють його в тепло аналогічно чорній дірі.

У такого експерименту є ряд корисних застосувань, зокрема, у виробництві енергії. Зокрема, наука намагається з'ясувати, як повторити успіх чорної діри, але з використанням світла, оскільки довжина хвилі світла набагато менша, ніж у мікрохвиль.

Проте це перший випадок імітації чорної діри в контрольованих умовах. Не так давно й інші вчені продемонстрували випромінювання Гокінга на прикладі звукової чорної діри в лабораторних умовах.

Зупинити світло

Ейнштейн першим зрозумів, що ніщо не може рухатися швидше світла, але він нічого не говорив про те, щоб можна було уповільнити світло. В експерименті, проведеному в Гарвардському університеті, вчені змогли уповільнити світло до 20 км/год.

Більш того, вони пішли далі і вирішили зовсім зупинити світло. В основу експерименту ліг надохолоджений матеріал, відомий як конденсат Бозе - Ейнштейна. Цей конденсат утворюється при температурі всього на кілька мільярдних часток градуса вище абсолютного нуля, тому у атомів вкрай мало енергії, щоб рухатися. Майте на увазі, що абсолютний нуль - це абстрактне поняття, яке в принципі не може бути досягнуто.

Хоча перед цим вчені уповільнювали світло тільки до 61 км/год, це був перший раз, коли світло було доведено до повної зупинки. Частинка світла навіть залишила голограму, коли зупинилася, перетворившись на стабільну матерію замість біжучої хвилі, якою є по суті.

І оскільки в такій формі світло відносно стабільне, його в буквальному сенсі можна і на полицю покласти. Більше того, коли люди довели, що світло можна зупинити, дослідники навіть працюють над тим, щоб змусити його рухатися в зворотному напрямку.

Виробництво антивіщення в лабораторії

Антивіщення - це, можливо, відповідь на всі наші майбутні потреби в енергії. Проте, незважаючи на всі зусилля, вчені так і не змогли знайти велику кількість антивіщення у Всесвіті, яке можна було б порівняти з кількістю речовини, і це залишається однією з найбільших загадок сучасної науки.

Однак, хоча цю загадку і не вийде дозволити найближчим часом, вчені навчилися створювати і утримувати антивіщення в лабораторії. Група вчених різних країн, відома як ALPHA, виявила спосіб збереження антивідництва на частку секунди.

Навіть при тому, що виробництво антивіщення було доступне вже років десять, утримання антивіщення завжди здавалося неможливим, оскільки воно аннігілює при зіткненні з усім, що відомо нам під виглядом речовини.

Вчені з CERN виявили новий спосіб збереження антивідництва на тривалий період часу в потужному магнітному полі, але проблема в тому, що це поле впливає на вимірювання і не дозволяє нам вивчити антивіщення як належить. Можливо, в майбутньому саме антивіщення буде нашим основним джерелом енергії, коли всі природні можливості вилучення вичерпаються.

Телепатія

Ми часто писали про те, як наука знаходить способи підключитися до мозку людини, але поки на прикладі щурів - і віддалено рухати її хвостом. Хоча це серйозне досягнення, на цьому вчені не зупиняються. В експерименті, проведеному вченим з Університету Дьюка, два щури змогли телепатично спілкуватися один з одним за тисячі кілометрів, що в теорії може прокласти шлях до подібної технології для людей.

Щури були з'єднані за допомогою імплантатів мозку. Однією з них потрібно було вибрати один з двох важелів, залежно від того, якого кольору горить лампа. Інший щур не міг бачити лампу, але натискав на потрібний важіль, отримуючи електричні імпульси від мозку іншого щура. Щур не знав, що впливає на мозок іншого щура, просто отримував свою винагороду.

Перевищення швидкості світла

Цей, здавалося б, добре відомий факт - що швидкість світла в нашому Всесвіті максимальна - спробували спростувати вчені з науково-дослідного інституту NEC в Прінстоні. Вони пропустили лазерний промінь через камеру, заповнену спеціальним газом, і засікли час. Як з'ясувалося, промінь перевищив швидкість світла в 300 разів.

Він вийшов з камери раніше, ніж увійшов до нього, що, мабуть, порушує закон причини і слідства. Але вчені пояснили, що цей закон технічно не порушувався, оскільки промінь майбутнього ніяк не вплинув на події в минулому. Наслідки експерименту все ще широко обговорюються, і немає ніяких впевнених доказів справжності його висновків - тільки прецедент.

Приховування речей від самого часу

Одна справа - зробити річ невидимою і приховати її від людського погляду, але зовсім інша - сховати річ від самого часу. Дослідники з Корнельського університету створили пристрій, який розділяє світловий промінь на два компоненти, транспортує його через середу і з'єднує на іншому кінці за допомогою тимчасової лінзи, не записуючи, що сталося в цей період. Лінза уповільнює більш швидку частину променя і прискорює більш повільну, створюючи тимчасовий вакуум, який приховує події під час передачі.

Простіше кажучи, цей пристрій пропускає все, що відбувалося на шляху світлового променя, і ховає його від самого часу. Зараз такий фокус можна провернути тільки з дуже коротким проміжком часу, але ніщо не забороняє збільшити його надалі. Маскування від часу може бути корисним в різних сферах, зокрема, безпечної передачі даних.

Об'єкт робить дві речі одночасно

У нас було безліч теорій про те, як частинкам на квантовому рівні вдається робити неможливе, поки вчені з Каліфорнійського університету в Санта-Барбарі не побудували квантову машину, яка змогла показати, що відбувається насправді.

Вчені охолодили крихітний шматочок металу до найнижчої можливої температури. Потім включили цей шматочок в квантовий ланцюг і змусили його тремтіти подібно струні, як виявили дивне: вона рухалася і не рухалася одночасно, як і передбачала теорія.

Уявіть, що людина відпочиває вдома і займається альпінізмом відразу. В експерименті, в принципі, так і було, але в значно менших масштабах. Відкриття вчених має величезні наслідки для науки, оскільки квантова механіка цілком може реалізувати наші найсміливіші мрії.

Журнал Science назвав це відкриття найважливішим науковим досягненням 2010 року. Деякі люди навіть вважали це доказом існування численних всесвітів. Можливо, в майбутньому перебувати в двох місцях одночасно стане цілком пересічною справою. Тоді ви, звичайно, встигнете все.