Die Wissenschaft zeigt uns ständig interessante Dinge. Auf dem Weg in eine bessere Zukunft grenzen die wissenschaftlichen Fortschritte an die Magie. Die Wissenschaft versucht ständig, das Unmögliche möglich zu machen und macht natürlich ständige Fortschritte.
Teleportation
Die Menschheit war lange auf der Suche nach einem Weg zum Teleportieren, aber es stellte sich immer heraus, dass wir zu viel von der Wissenschaft verlangen. Und dann eilte die Wissenschaft vorwärts und zeigte, dass Teleportation möglich ist. Wir haben uns zuvor mit dem Phänomen der Quantenverschränkung befasst. Forscher der Technischen Universität Delft konnten Informationen durch den Raum teleportieren und die Quantenverschränkung in der Praxis nachweisen.
Wissenschaftler haben ein Elektronenpaar in zwei Diamanten in einem Abstand voneinander isoliert. Nach der Theorie der Quantenverschränkung sollte sich die Spinänderung in einem Diamanten im anderen Diamanten symmetrisch wiederholen. Genau dies geschah - eine Änderung des Verhaltens eines Elektrons wirkte sich in einer Entfernung von 10 Metern auf ein anderes aus. Das Experiment ist zu 100% erfolgreich.
Wissenschaftler arbeiten derzeit daran, die Distanz zu vergrößern, und wenn die Theorie richtig ist, wird alles klappen. Wenn das Experiment zur Übertragung von Informationen über große Entfernungen erfolgreich ist, werden wir in Kürze in der Lage sein, Informationen mithilfe von Quantenteilchen ohne Zeit- und Datenverlust zuverlässig zu teleportieren.
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Binden Sie Licht in Knoten
Nach allem, was wir wissen, sollte sich das Licht in einer geraden Linie bewegen. Es gab jedoch Handwerker in unserer Welt, die das Problem beheben wollten. Wissenschaftler der Universitäten von Glasgow, Bristol und Southampton waren die ersten, die Licht in Knoten banden und ein abstraktes mathematisches Konzept Wirklichkeit werden ließen. Knoten wurden unter Verwendung von Hologrammen erstellt, die einen Lichtstrom mithilfe der Knotentheorie, einem Zweig der Mathematik, der sich mit Knoten im wirklichen Leben befasst, um Bereiche der Dunkelheit richteten.
Ein führender Wissenschaftler erklärt, dass Licht wie ein Fluss ist, der gerade fließen und in Trichter wirbeln kann. Sie können auch Ihren eigenen Lichtstrahl mit einem Hologramm in einen Knoten binden. Dieses Experiment hat deutlich gezeigt, dass die Zukunft der Optik möglicherweise überhaupt nicht langweilig ist.
Objekte, die sich unabhängig entwickeln
Es wird etwas länger dauern, bis jemand 3D-Drucktechnologien einsetzen kann, aber die Wissenschaft ist bereits weiter in Richtung 4D-Druck gegangen. Während dies für die meisten von uns zu kompliziert erscheint, ist die vierte Dimension die Zeit, was bedeutet, dass die nächste Druckergeneration nicht nur alles drucken kann, sondern die gedruckten Objekte selbst sich selbst ändern und anpassen können.
Wissenschaftler haben bereits einen 4D-Drucker vorgestellt, mit dem Materialien gedruckt werden können, die sich im Laufe der Zeit von selbst in einfache Formen wie Würfel falten lassen. Es klingt noch nicht so cool, aber die Zeit wird vergehen und diese Technologie wird die Wissenschaft für immer verändern.
In Kürze werden wir in der Lage sein, Maschinen herzustellen, die schwer zugängliche Bereiche - zum Beispiel tiefe Brunnen - für Wartungszwecke erreichen können. Medizinische Operationen werden unabhängig von Maschinen durchgeführt, die aus solchen Materialien hergestellt sind. Meist werden sie auf Druckern und nicht in Fabriken gedruckt. Die Wasserleitungen bestimmen, was während des Überlaufs zu tun ist.
Da Sie mit dem 4D-Druck im Wesentlichen Materialien herstellen können, die sich in alles verwandeln können, sind die Möglichkeiten unbegrenzt. Man kann mit Sicherheit sagen, dass es einige Zeit dauern wird, bis der 4D-Druck große Objekte übernimmt, aber angesichts des Tempos des 3D-Drucks wird es ziemlich bald sein.
Schwarze Löcher im Labor
Schwarze Löcher waren lange Zeit eines der Hauptprodukte der populären Fiktion, und niemand konnte sie künstlich herstellen. Bis Wissenschaftler der Southeastern University von Nanjing in China beschlossen, ein Schwarzes Loch im Labor zu simulieren. Sie haben eine Schaltung mit einem bestimmten Material erstellt, mit der die Art und Weise, wie sich elektromagnetische Wellen ausbreiten, geändert wird.
Ein ähnliches Material wird verwendet, um Unsichtbarkeit zu erreichen, aber anstatt sichtbares Licht zu reflektieren, funktioniert ihr Aufbau mit Mikrowellen. Solche Metamaterialien absorbieren elektromagnetische Strahlung und wandeln sie ähnlich wie ein Schwarzes Loch in Wärme um.
Dieses Experiment hat eine Reihe nützlicher Anwendungen, insbesondere bei der Energieerzeugung. Insbesondere versucht die Wissenschaft herauszufinden, wie der Erfolg eines Schwarzen Lochs nachgebildet werden kann, verwendet jedoch Licht, da die Wellenlänge des Lichts viel kürzer ist als die der Mikrowellen.
Dies ist jedoch das erste Mal, dass ein Schwarzes Loch unter kontrollierten Bedingungen simuliert wurde. Kürzlich haben andere Wissenschaftler die Hawking-Strahlung am Beispiel eines schwarzen Schalllochs im Labor demonstriert.
Stoppen Sie das Licht
Einstein war der erste, der erkannte, dass sich nichts schneller bewegen kann als Licht, aber er sagte nichts darüber, wie man Licht verlangsamt. In einem Experiment an der Harvard University konnten Wissenschaftler das Licht auf 20 km / h verlangsamen.
Ein ähnliches Material wird verwendet, um Unsichtbarkeit zu erreichen, aber anstatt sichtbares Licht zu reflektieren, funktioniert ihr Aufbau mit Mikrowellen. Solche Metamaterialien absorbieren elektromagnetische Strahlung und wandeln sie ähnlich wie ein Schwarzes Loch in Wärme um.
Dieses Experiment hat eine Reihe nützlicher Anwendungen, insbesondere bei der Energieerzeugung. Insbesondere versucht die Wissenschaft herauszufinden, wie der Erfolg eines Schwarzen Lochs nachgebildet werden kann, verwendet jedoch Licht, da die Wellenlänge des Lichts viel kürzer ist als die der Mikrowellen.
Dies ist jedoch das erste Mal, dass ein Schwarzes Loch unter kontrollierten Bedingungen simuliert wurde. Kürzlich haben andere Wissenschaftler die Hawking-Strahlung am Beispiel eines schwarzen Schalllochs im Labor demonstriert.
Stoppen Sie das Licht
Einstein war der erste, der erkannte, dass sich nichts schneller bewegen kann als Licht, aber er sagte nichts darüber, wie man Licht verlangsamt. In einem Experiment an der Harvard University konnten Wissenschaftler das Licht auf 20 km / h verlangsamen.
Außerdem gingen sie weiter und beschlossen, das Licht vollständig zu stoppen. Das Experiment basierte auf einem unterkühlten Material, das als Bose-Einstein-Kondensat bekannt ist. Dieses Kondensat bildet sich bei Temperaturen von nur wenigen Milliardstel Grad über dem absoluten Nullpunkt, sodass Atome nur sehr wenig Energie haben, um sich zu bewegen. Denken Sie daran, dass der absolute Nullpunkt ein abstraktes Konzept ist, das im Prinzip nicht erreicht werden kann.
Obwohl Wissenschaftler das Licht bisher nur auf 61 km / h verlangsamt hatten, war dies das erste Mal, dass das Licht vollständig zum Stillstand gebracht wurde. Das Lichtteilchen hinterließ sogar ein Hologramm, als es aufhörte, und verwandelte sich in stabile Materie anstelle einer Wanderwelle, die es im Wesentlichen ist.
Und da das Licht in dieser Form relativ stabil ist, kann es buchstäblich ins Regal gestellt werden. Wenn Menschen bewiesen haben, dass Licht gestoppt werden kann, arbeiten die Forscher sogar daran, es in die entgegengesetzte Richtung zu bewegen.
Antimaterieproduktion im Labor
Antimaterie ist vielleicht die Antwort auf all unseren zukünftigen Energiebedarf. Trotz aller Bemühungen ist es Wissenschaftlern nicht gelungen, eine Fülle von Antimaterie im Universum zu finden, die mit der Menge der Materie verglichen werden kann, und dies bleibt eines der größten Geheimnisse der modernen Wissenschaft.
Obwohl dieses Rätsel in naher Zukunft nicht gelöst werden kann, haben Wissenschaftler gelernt, wie man im Labor Antimaterie erzeugt und enthält. Eine Gruppe von Wissenschaftlern aus verschiedenen Ländern, bekannt als ALPHA, entdeckte einen Weg, um Antimaterie für den Bruchteil einer Sekunde zu erhalten.
Obwohl die Produktion von Antimaterie seit etwa zehn Jahren verfügbar ist, schien es immer unmöglich, an Antimaterie festzuhalten, da sie vernichtet, wenn sie mit allem kollidiert, was wir als Materie kennen.
Wissenschaftler am CERN haben eine neue Methode entdeckt, um Antimaterie über einen langen Zeitraum in einem starken Magnetfeld zu speichern. Das Problem ist jedoch, dass dieses Feld die Messungen beeinflusst und uns daran hindert, Antimaterie wie erwartet zu untersuchen. Vielleicht wird in Zukunft Antimaterie unsere Hauptenergiequelle sein, wenn alle natürlichen Extraktionsmöglichkeiten ausgehen.
Telepathie
Wir haben oft darüber geschrieben, wie die Wissenschaft Wege findet, sich mit dem menschlichen Gehirn zu verbinden, aber bisher am Beispiel von Ratten - und seinen Schwanz aus der Ferne zu bewegen. Während dies eine große Leistung ist, hören Wissenschaftler hier nicht auf. In einem von einem Wissenschaftler der Duke University durchgeführten Experiment konnten zwei Ratten Tausende von Kilometern entfernt telepathisch miteinander kommunizieren, was theoretisch den Weg für eine ähnliche Technologie für den Menschen ebnen könnte.
Die Ratten wurden unter Verwendung von Gehirnimplantaten verbunden. Einer von ihnen musste einen von zwei Hebeln wählen, je nachdem, in welcher Farbe die Lampe war. Eine andere Ratte konnte die Lampe nicht sehen, drückte jedoch den gewünschten Hebel und empfing elektrische Impulse vom Gehirn der anderen Ratte. Die Ratte wusste nicht, was das Gehirn einer anderen Ratte beeinflusste, sie erhielt einfach ihre Belohnung.
Lichtgeschwindigkeit überschreiten
Diese scheinbar bekannte Tatsache - dass die Lichtgeschwindigkeit in unserem Universum maximal ist - versuchte Wissenschaftler des NEC Research Institute in Princeton zu widerlegen. Sie schickten einen Laserstrahl durch eine mit einem speziellen Gas gefüllte Kammer und schalteten ihn zeitlich ein. Wie sich herausstellte, überschritt der Strahl die Lichtgeschwindigkeit 300-mal.
Er verließ die Zelle, bevor er sie betrat, was anscheinend gegen das Gesetz von Ursache und Wirkung verstößt. Die Wissenschaftler erklärten jedoch, dass dieses Gesetz technisch nicht verletzt wurde, da der Strahl der Zukunft die Ereignisse in der Vergangenheit in keiner Weise beeinflusste. Die Konsequenzen des Experiments werden immer noch ausführlich diskutiert, und es gibt keine soliden Beweise für die Echtheit seiner Ergebnisse - nur Präzedenzfälle.
Dinge vor der Zeit selbst verstecken
Es ist eine Sache, ein Ding unsichtbar zu machen und es vor menschlichen Augen zu verbergen, aber es ist eine ganz andere Sache, ein Ding vor der Zeit selbst zu verbergen. Forscher der Cornell University haben ein Gerät entwickelt, das einen Lichtstrahl in zwei Komponenten aufteilt, durch ein Medium transportiert und am anderen Ende mit einer temporären Linse verbindet, ohne aufzuzeichnen, was in dieser Zeit passiert ist. Die Linse verlangsamt den schnelleren Teil des Strahls und beschleunigt den langsameren, wodurch ein vorübergehendes Vakuum erzeugt wird, das Ereignisse während der Übertragung verbirgt.
Einfach ausgedrückt, dieses Gerät lässt alles durch, was auf dem Weg des Lichtstrahls passiert ist, und verbirgt es vor der Zeit selbst. Gegenwärtig kann ein solcher Trick nur für einen sehr kurzen Zeitraum gedreht werden, aber nichts verbietet es, ihn in Zukunft zu erhöhen. Zeitmaskierung kann in einer Vielzahl von Bereichen nützlich sein, insbesondere bei der sicheren Datenübertragung.
Ein Objekt macht zwei Dinge gleichzeitig
Wir hatten viele Theorien darüber, wie Teilchen auf Quantenebene das Unmögliche schaffen, bis Wissenschaftler der University of California in Santa Barbara eine Quantenmaschine bauten, die zeigen konnte, was wirklich vor sich ging.
Wissenschaftler haben ein kleines Stück Metall auf die niedrigstmögliche Temperatur abgekühlt. Dann nahmen sie dieses Stück in eine Quantenschaltung auf und ließen es wie eine Schnur zittern, als sie eine seltsame Sache entdeckten: Es bewegte sich und bewegte sich nicht gleichzeitig, wie die Theorie vorschlug.
Stellen Sie sich vor, eine Person ruht sich zu Hause aus und wandert über Nacht mit dem Rucksack. Im Experiment war dies im Prinzip der Fall, jedoch in viel kleinerem Maßstab. Die Entdeckung von Wissenschaftlern hat enorme Auswirkungen auf die Wissenschaft, da die Quantenmechanik unsere wildesten Träume verwirklichen kann.
Das Wissenschaftsmagazin nannte diese Entdeckung die wichtigste wissenschaftliche Errungenschaft des Jahres 2010. Einige Leute nahmen es sogar als Beweis für die Existenz mehrerer Universen. Vielleicht wird es in Zukunft durchaus üblich sein, gleichzeitig an zwei Orten zu sein. Dann haben Sie natürlich Zeit für alles.
