Время почти как кот Шредингера: может идти одновременно быстро и медленно, считают физики

Новая теория, предложенная американскими физиками, предполагает, что время может существовать в квантовой суперпозиции, то есть оно может идти одновременно быстро и медленно. Для того, чтобы проверить эту теорию нужно использовать атомные часы нового поколения. Если теория верна, то это будет одним из самых важных прорывов в физике, пишет Фокус.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Люди воспринимают время как нечто, что движется всегда в одном направлении и с одинаковой скоростью. Но время имеет скрытую квантовую природу, считают авторы нового исследования.

Согласно общей теории относительности Эйнштейна, время относительно и может идти быстрее или медленнее в зависимости от движения и гравитации. Но если объединить время с квантовой механикой, то все становится более странным и нелогичным. Согласно новой теории, само течение времени может существовать в квантовой суперпозиции, то есть время может одновременно ускоряться и замедляться.

Согласно теории относительности Эйнштейна, каждые часы испытывают собственное течение времени. Это зависит от их скорости и положения. Например, физики показали, что сверхточные атомные часы, движущиеся со скоростью 10 метров в секунду в течение 57 миллионов лет, будут отставать от часов в состоянии покоя на 1 секунду.

Это явление, известное как парадокс близнецов. Когда один из близнецов отправляется в космос и двигается там с большой скоростью, другой останется на Земле и двигается с меньшей скоростью. Когда первый близнец возвращается на Землю, то оказывается, что он моложе, чем тот, что остался дома. Это пример замедления времени, релятивистского эффекта, согласно Эйнштейну.

Авторы новой теории считают, что, если рассматривать движение часов с точки зрения квантовой механики, оно может существовать в суперпозиции, то есть движение может быть быстрым и медленным одновременно Время также может идти с разной скоростью, что и могут зафиксировать новые атомные часы. Физики провели разные теоретические исследования, касающиеся атомных часов. Они изучали взаимодействие релятивистского времени и квантовых эффектов в атомных часах. Исследования показали, что оптические часы, высокоточный тип атомных часов, можно использовать для демонстрации квантовой природы времени. На практике это означает, что одни часы будут фиксировать несколько разных моментов времени, а не только один, как мы обычно привыкли.

Экспериментально подтвердить то, что время имеет квантовую природу и может находится в квантовой суперпозиции еще никому не удавалось. Но авторы нового исследования считают, что атомные часы нового поколения помогут в этом.

Ученые говорят, что результаты их исследования показывают, что при определенных условиях возникает суперпозиция и квантовая запутанность времени, и одни и те же часы одновременно измеряют, как они идут быстрее или медленнее.

По сути, это означает, что в знаменитом мысленном эксперименте с котом Шредингера, который одновременно жив и мертв, пока не проведены наблюдения, этот же кот может быть одновременно молодым и старым.

Физики в ближайшее время проведут лабораторные эксперименты для подтверждения полученных теоретических результатов. Возможно, ученые откроют совершенно новое понимание природы времени.

Также Фокус писал о том, что ученые наблюдали аномальный распад одной из элементарных частиц, что указывает на существование неизвестной физики.

Как уже писал Фокус, ученые выяснили, что алмазы могут быть на удивление мягкими при одном условии.

При написании материала использованы источники: Physical Review Letters, Interesting Engineering.