Nová štúdia naznačuje, že čas nemusí byť základným prvkom vesmíru, ale skôr ilúziou vyplývajúcou z kvantového zapletenia.
čas Rozpor medzi našimi najlepšími teóriami vesmíru je pre fyzikov pálčivým problémom. Jeho nekonzistentné správanie prispieva k slepej uličke, ktorá bráni výskumníkom nájsť „teóriu všetkého“ alebo rámec na vysvetlenie celej fyziky vo vesmíre.
V novej štúdii však výskumníci naznačujú, že možno našli kľúč na vyriešenie tohto problému: tým, že sa čas stal funkciou Kvantové zapletenieJe to zvláštne spojenie medzi dvoma vzdialenými časticami. Tím zverejnil svoje zistenia 10. mája v časopise Fyzický prehľad a.
„Existuje spôsob, ako zaviesť čas, ktorý je v súlade s klasickými aj kvantovými zákonmi a je prejavom zapletenia,“ prvý autor Alessandro Coppo„Spojenie medzi hodinami a systémom vytvára zdanie času, ktorý je základným prvkom našich životov,“ povedal pre Live Science fyzik z talianskej Národnej rady pre výskum.
Už bolo načase
v Kvantová mechanikaPodľa našich najlepších teórií mikroskopického sveta je čas neustálym javom – neúprosným, jednosmerným tokom z minulosti do súčasnosti. Čas zostáva mimo podivných, neustále sa meniacich kvantových systémov, ktoré meria, a možno ho vidieť iba pozorovaním zmien vonkajších entít, ako sú ručičky hodín.
Súvisiace: Atómy sú stlačené bližšie k sebe ako kedykoľvek predtým, čo odhaľuje zdanlivo nemožné kvantové efekty
Avšak podľa Einsteinovej teórie Všeobecná relativita Čas – ktorý opisuje väčšie objekty, ako sú naše telá, hviezdy a galaxie – je prepletený s priestorom a môže sa deformovať a rozširovať pri vysokých rýchlostiach alebo v prítomnosti gravitácie. To ponecháva našu najlepšiu teóriu reality v základnej dileme. Bez vyriešenia tejto dilemy zostáva koherentná teória všetkého nepolapiteľná.
„Zdá sa, že v kvantovej teórii existuje vážny rozpor a toto nazývame problém času,“ hovorí Kubo.
Na vyriešenie tohto problému sa výskumníci obrátili na teóriu nazývanú mechanizmus Big Waters. Táto teória bola prvýkrát navrhnutá v roku 1983 a naznačuje, že čas je vytvorený pre jedno telo prostredníctvom jeho pohybu. Kvantové zapletenie Na druhej strane, pre nezapletený systém neexistuje čas a systém vníma vesmír ako zamrznutý a nemenný.
Aplikovaním Bigwatersovho mechanizmu na dva teoreticky zapletené, ale neinteragujúce kvantové stavy – jeden vibrujúci harmonický oscilátor a druhý súbor malých magnetov, ktoré fungujú ako hodiny – fyzici zistili, že ich systém možno úplne opísať Schrödingerova rovnica, ktorá predpovedá správanie kvantových objektov. Namiesto času však ich verzia slávnej rovnice fungovala podľa stavov drobných magnetov, ktoré fungovali ako hodiny.
Táto vízia nie je nová, ale ďalší krok, ktorý tím urobil, bol. Svoje výpočty zopakovali dvakrát, pričom najprv predpokladali, že hodinový magnet a potom harmonický oscilátor sú veľké (väčšie) objekty. Potom zjednodušili svoje rovnice na rovnice klasickej fyziky, čo naznačuje, že tok času je výsledkom zapletenia aj pri veľkých objektoch.
„Pevne veríme, že správnym a logickým smerom je začať od kvantovej fyziky a pochopiť, ako sa dostať ku klasickej fyzike, a nie naopak,“ povedal Kubo.
Iní fyzici vyjadrili opatrnosť. Hoci zistili, že mechanizmus Bigwaters je fascinujúci nápad týkajúci sa kvantového pôvodu času, povedali, že zatiaľ nepriniesol nič, čo by sa dalo otestovať.
„Áno, z matematického hľadiska dáva zmysel uvažovať o kozmickom čase ako o spleti medzi kvantovými poľami a kvantovými stavmi trojrozmerného priestoru,“ Vlatko spolkový„Nikto však nevie, či z tohto obrazu vzíde niečo nové alebo plodné – ako napríklad modifikácie kvantovej fyziky a všeobecnej teórie relativity,“ povedal profesor John Jordan, profesor kvantovej informačnej vedy na Oxfordskej univerzite, ktorý sa nezúčastnil práce, povedal Live Science a zodpovedajúce experimentálne testy.
Napriek týmto pochybnostiam môže byť vytváranie teórií času od nuly z kvantovej mechaniky sľubným východiskovým bodom – pokiaľ sa dajú tvarovať tak, aby vyhovovali experimentom.
„Možno je niečo na zapletení, kde hrá rolu.“ Adam Frank„Možno jediný spôsob, ako pochopiť čas, nie je z božskej perspektívy, ale zvnútra, z perspektívy pýtania sa, čo sa život prejavuje v tomto prejave sveta,“ hovorí teoretický fyzik z University of Rochester v New Yorku, ktorý bol nie je zapojený do štúdie, povedal Live Science.
„Organizátor. Spisovateľ. Zlý kávičkár. Evanjelista všeobecného jedla. Celoživotný fanúšik piva. Podnikateľ.“
