Каким образом возможно поддерживать связь в реальном времени на расстоянии в сотни световых лет? Узнайте, как Li Azbel, юная Галлентская женщина-учёный, решила эту проблему в своём знаменитом эксперименте Azbel-Wuthrich.
После освоения технологии создания пространственно-временных туннелей (wormhole), считалось, что расстояние окончательно покорено. Но, несмотря на это, информацию приходилось передавать на скорости света, и, хотя туннели сокращали дистанцию между удалёнными регионами, интерактивная связь оставалась невозможной. Этой проблеме быстро присвоили статус самого важного препятствия на пути покорения глубокого космоса. Аммар первыми освоили технологию прыжков и, таким образом, были первыми, кто столкнулся с проблемой. Они запустили массивную государственную исследовательскую программу и испытали несколько радикальных решений, но без успеха. В конце концов, они остановили все исследования, приняв за истину невозможность сверхсветовой (faster than light, FTL) связи.
Веками позже Галленте и Калдари столкнулись с той же проблемой после изобретения Sotiyo-Urbaata двигателя. Двигатель позволял сверхсветовые путешествия в системах Калдари и Галленте, но, естественно, связь с кораблями, использующими эти двигатели, традиционными способами была невозможна. Чтобы стимулировать исследования в решении этой проблемы, и Галленте, и Калдари пообещали огромные награды тем, кто сможет придумать решение, что привело к самой безумной гонке в истории науки.
Подобно Аммар в прошлом, Галленте и Калдари испробовали многие решения, но никакие не привели к успеху. В конце концов, молодая Галлентская женщина Li Azbel придумала решение, которое было таким простым, но в тоже время глубоко завязанным в загадочной физике, что оно было поначалу отвергнуто как розыгрыш.
И лишь в знаменитом эксперименте Azbel-Wuthrich функциональность решения была с успехом продемонстрирована. Индустриализация не заставила себя долго ждать, что привело к огромному подъему на фондовом рынке, так как тысячи компаний увеличили свою область влияния до размеров исследованной вселенной.
Корни решения лежат в древнем парадоксе, часто именуемым EPR-парадоксом - названием, окутанным тайной. EPR-парадокс знаменит своим противоречием с квантовой физикой в нескольких важных принципах. В частности, он показывает несправедливость принципа неопределённости Гейзенберга. Принцип неопределённости Гейзенберга, названный в честь своего первооткрывателя, утверждает, что положение квантовой частицы не может быть определено абсолютно точно, в независимости от качества измерительного оборудования. Классический пример измерения скорости и положения свободной частицы: чтобы измерить её положение, её нужно «увидеть». Это значит, что нужно подействовать на неё, по крайней мере, одним фотоном. Но столкновение между фотоном и частицей изменит скорость частицы, делая невозможным точное определение её скорости до измерения положения.
EPR-парадокс гласит о возможности создания пары частиц, чьи квантовые состояния завязаны таким образом, чтобы быть зеркальными отражениями друг друга. К примеру, пара частиц с положением и скоростью (x0,v) и (x0,-v), то есть две частицы, имеющие в данный момент времени одинаковое положение, но противоположно направленные скорости. Через некоторое время они отдалятся друг от друга на большое расстояние и измерения могут быть проведены над каждой из них независимо. Измеряя, скажем, положение частицы A и скорость частицы B, мы в соответствии с EPR-парадоксом определим точные состояние обоих частиц, нарушая принцип Гейзенберга.
Но последующие эксперименты к удивлению многих подтвердили принцип Гейзенберга, опровергая EPR-парадокс. Математически это не вызывало никаких проблем, так как изменение волновой функции вследствие измерений является мгновенным событием. С физической точки зрения это было сложнее понять, так как казалось, что это подразумевает мгновенное распространение между частицами изменения их состояния. Этот факт был тут же предложен в качестве способа для создания сверхсветовой связи: проведение измерений на частице приведёт к мгновенному изменению состояния удалённой частицы, передавая, таким образом, один бит информации. Подробный математический анализ этой задачи, однако, показал, что из-за статической природы квантовой частицы только помехи будут передаваться, таким образом, хороня эту гипотезу на века.
Именно тут Li Azbel подхватила проблему с редкой интуицией, приведшей к прорыву. Она утверждала, что хотя на выходе передастся только шум, его структура может быть использована для кодировки сигнала. Разумеется, было известно, что каскад разветвлённостей, ведя к чисто хаотическим временным рядам, имел универсальную структуру, описываемую константой Фегенбаума. Рассмотрим параметрическое семейство функций, называемых логической схемой и определённых на отрезке [0,1]. Существует параметр и начальные данные схемы, которые сгенерируют любую случайную последовательность чисел. Azbel подошла к проблеме с другой стороны; пусть дана конечная хаотичная последовательность: как можно вернуться назад к начальным данным? Используя анализ максимальной энтропии на энтропии информации Shannon, она смогла получить способ решения этой проблемы обратимости. В дополнении к этому, она продемонстрировала, что, аккуратно модулируя измерения завязанных квантовых состояний, то есть, по сути, умышленно вводя шум в сам процесс измерений, особенная структура шума будет передана в измерения другой частицы.
