Час насправді є однією великою ілюзією, вважають квантові фізики

Справжня природа часу вислизала від фізиків протягом століть, але нова теорія припускає, що він може існувати тільки через квантову заплутаність. У цьому разі два об'єкти настільки нерозривно пов'язані, що порушення роботи одного порушує роботу іншого, незалежно від того, наскільки вони далеко розташовані. Результати дослідження квантових фізиків були опубліковані в журналі Physical Review A, пише Popular Mechanics.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Автори нового дослідження спробували втілити одну теорію часу в реальне життя або, принаймні, наблизитися до цього. Теорія називається механізмом Пейджа і Вуттерса і ця ідея квантової механіки виникла 1983 року.

Час і квантова фізика

У той час як загальна теорія відносності, у класичній фізичній моделі, допускає, щоб час був змінною, яка залежить від сприйняття різниці між часом на Землі та часом у космосі, квантова фізика вимагає, щоб він був постійним. Це означає, що час має бути незалежним параметром, а не залежною змінною, тобто чимось, що визначається зовнішньою властивістю, наприклад, гравітацією або відстанню об'єкта від Землі. При цьому має існувати спосіб виміряти час як такий.

Квантова механіка вважається новішою версією пояснення реальності, яка дестабілізує основи фізики, щоб примиритися з класичною моделлю. Але час відіграє унікальну роль у квантових системах. Усе в точний час, визначене якимось об'єктивним чином, зв'язується воєдино за допомогою квантових взаємодій, доки не утворює захоплення всього Всесвіту, якщо достатньо зменшити масштаб.

Автори дослідження перетворили теорію Пейджа і Вуттерса на реальну концепцію годинника. У квантовій фізиці годинник не зовсім схожий на той, який носять люди або вішають на стіну. У цьому випадку годинник — це щось, що має передбачувану й однорідну поведінку, яку можна використовувати як вимірювання.

Квантова заплутаність і час

Пейдж і Вуттерс задавалися питанням, чи не настільки наш світ квантово заплутаний сам у собі, що будь-який видимий плин часу є симптомом заплутаності. Вони також припустили, що ми самі залучені до цієї заплутаності, просто спостерігаючи за плином часу, тому що хтось за межами заплутаної системи побачив би, що він стоїть на місці. Таким чином, "годинник" — це елемент заплутаної системи, який показує плин часу. Через це ця теорія понад 40 років залишається здебільшого абстрактною.

Щоб перетворити теорію на щось більш реальне за допомогою вимірювань, що ґрунтуються на реальних спостереженнях, автори нового дослідження використовували відомі фізичні рівняння та обмежили їх умовами, що відповідають припущенням Пейджа і Вуттерса.

Квантові фізики розглянули дві системи, які квантово заплутані, але не взаємодіють між собою. Одна із систем у цьому випадку являє собою гармонійний генератор сигналів, який схожий на кварцовий таймер у наручному годиннику або маятник.

Нова теоретична модель часу може не суперечити класичній і квантовій механіці. Річ у тім, що коли в кожну квантову систему поміщається достатня кількість частинок, тобто коли вона досягає макроскопічного порога, заснованого на масі, то обидві системи також відповідають класичній фізиці.

Виходячи з цього, якщо весь наш макроскопічний світ вписується в це визначення часу, засноване на квантовій заплутаності, то це означає, що все навколо нас квантово заплутано.

Усе має бути заплутаним майже за визначенням, щоб стати частиною нашого спостережуваного світу. А це означає, що все, що ми бачимо там, де плине час, незалежно від того, наскільки далеко воно знаходиться, життєво пов'язане з нами, вважають автори нової теорії.

Фокус також писав про те, що фізики за допомогою спостереження різних явищ у Всесвіті змогли обчислити верхній поріг передбачуваної маси фотона. Зараз відомо, то ця частинка світла не має маси, але якби вона була, то була б дуже крихітною.

Також Фокус писав про те, як і коли виник найбільший шторм у Сонячній системі. Одна з найголовніших особливостей Юпітера — це Велика червона пляма. Виявилося, що цей шторм не такий старий, як передбачалося.