Ново проучване предполага, че времето може да не е основен елемент във Вселената, а по-скоро илюзия, произтичаща от квантовото заплитане.
време Несъответствието между най-добрите ни теории за Вселената е трънлив проблем за физиците. Непоследователното му поведение допринася за задънена улица, която пречи на изследователите да намерят „теория на всичко“ или рамка, която да обясни цялата физика във Вселената.
Но в новото проучване изследователите предполагат, че може да са намерили ключ към решаването на този проблем: като направят времето функция на… Квантово заплитанеТова е странната връзка между две отдалечени частици. Екипът публикува своите открития на 10 май в списанието Физически преглед а.
„Има начин да се въведе време, което е в съответствие както с класическите, така и с квантовите закони и е проява на заплитане“, първият автор Алесандро Копо„Връзката между часовника и системата създава видимостта на времето, което е съществен елемент от нашия живот“, каза физикът от Националния изследователски съвет на Италия пред Live Science.
Време е
в Квантова механикаСпоред нашите най-добри теории за микроскопичния свят времето е постоянно явление – безмилостен, еднопосочен поток от минало към настояще. Времето остава външно за странните, непрекъснато променящи се квантови системи, които измерва, и може да се види само чрез наблюдение на промени във външни обекти, като стрелките на часовник.
Свързани: Атомите са притиснати по-близо един до друг от всякога, разкривайки привидно невъзможни квантови ефекти
Въпреки това, според теорията на Айнщайн Обща теория на относителността Времето, което описва по-големи обекти, като нашите тела, звезди и галактики, е преплетено с пространството и може да бъде изкривено и разширено при високи скорости или в присъствието на гравитация. Това поставя нашата най-добра теория за реалността пред фундаментална дилема. Без разрешаване на тази дилема, последователната теория за всичко остава неуловима.
„Изглежда има сериозно противоречие в квантовата теория и това е, което наричаме проблем с времето“, казва Кубо.
За да разрешат този проблем, изследователите се обърнаха към теория, наречена механизмът на Големите води. Тази теория е предложена за първи път през 1983 г. и предполага, че времето възниква за едно тяло чрез неговото движение. Квантово заплитане От друга страна, за незаплетена система няма време и системата възприема Вселената като замръзнала и непроменлива.
Чрез прилагане на механизма на Bigwaters към две теоретично заплетени, но невзаимодействащи квантови състояния – едното вибриращ хармоничен осцилатор, а другото колекция от малки магнити, които действат като часовник – физиците откриха, че тяхната система може да бъде напълно описана от Уравнение на Шрьодингер, който предсказва поведението на квантовите обекти. Въпреки това, вместо време, тяхната версия на известното уравнение работи според състоянията на малки магнити, които работят като часовник.
Тази визия не е нова, но следващата стъпка, която екипът предприе, беше. Те повториха изчисленията си два пъти, като първо приеха, че магнитът на часовника и след това хармоничният осцилатор са големи (по-големи) обекти. След това те опростяват своите уравнения до тези на класическата физика, предполагайки, че потокът на времето е резултат от заплитане дори за големи обекти.
„Ние силно вярваме, че правилната и логична посока е да започнем от квантовата физика и да разберем как да стигнем до класическата физика, а не обратното“, каза Кубо.
Други физици изразиха предпазливост. Въпреки че откриха, че механизмът Bigwaters е завладяваща идея по отношение на квантовия произход на времето, те казаха, че все още не е дал нищо, което може да бъде тествано.
„Да, има математически смисъл да се мисли за космическото време като преплитане между квантовите полета и квантовите състояния на триизмерното пространство,“ Влатко Федерален„Никой обаче не знае дали от тази картина ще излезе нещо ново или плодотворно – като модификации на квантовата физика и общата теория на относителността“, професор Джон Джордан, професор по квантова информационна наука в Оксфордския университет, който не е участвал в работа, каза Live Science и съответните експериментални тестове.
Въпреки тези съмнения, конструирането на теории за времето от нулата от квантовата механика все пак може да бъде обещаваща отправна точка – стига да могат да бъдат оформени така, че да пасват на експерименти.
„Може би има нещо в заплитането, където то играе роля.“ Адам Франк„Може би единственият начин да разберем времето не е от божествена гледна точка, а отвътре, от гледна точка на въпроса какъв живот се проявява в това проявление на света“, теоретичният физик от университета в Рочестър в Ню Йорк, който беше не участва в проучването, каза пред Live Science.
More Stories
Изследователите са открили начин да огъват светлината около ъглите и е лудост да го видим в действие
Тази зашеметяваща снимка на лице на мравка изглежда като нещо от кошмар: ScienceAlert
SpaceX изстреля 23 сателита Starlink от Флорида (видео и снимки)