Час майже як кіт Шредінгера: може йти одночасно швидко і повільно, вважають фізики
Згідно з новою теорією, відомий кіт Шредінгера може бути одночасно не тільки живим і мертвим, а й молодим і старим. У фізиків є спосіб підтвердити свою теорію.
Нова теорія, запропонована американськими фізиками, припускає, що час може існувати у квантовій суперпозиції, тобто він може йти одночасно швидко і повільно. Для того, щоб перевірити цю теорію потрібно використовувати атомний годинник нового покоління. Якщо теорія правильна, то це буде одним із найважливіших проривів у фізиці, пише Фокус .
У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!
Люди сприймають час як щось, що рухається завжди в одному напрямку і з однаковою швидкістю. Але час має приховану квантову природу, вважають автори нового дослідження.
Згідно із загальною теорією відносності Ейнштейна, час відносний і може йти швидше або повільніше залежно від руху і гравітації. Але якщо об'єднати час із квантовою механікою, то все стає більш дивним і нелогічним. Згідно з новою теорією, сама течія часу може існувати у квантовій суперпозиції, тобто час може одночасно прискорюватися і сповільнюватися.
Згідно з теорією відносності Ейнштейна, кожен годинник відчуває власний плин часу. Це залежить від його швидкості та положення. Наприклад, фізики показали, що надточний атомний годинник, який рухається зі швидкістю 10 метрів на секунду протягом 57 мільйонів років, відставатиме від годинника у стані спокою на 1 секунду.
Це явище, відоме як парадокс близнюків. Коли один із близнюків вирушає в космос і рухається там із великою швидкістю, інший залишиться на Землі і рухається з меншою швидкістю. Коли перший близнюк повертається на Землю, то виявляється, що він молодший за того, що залишився вдома. Це приклад уповільнення часу, релятивістського ефекту, згідно з Ейнштейном.
Автори нової теорії вважають, що, якщо розглядати рух годинника з погляду квантової механіки, він може існувати в суперпозиції, тобто рух може бути швидким і повільним одночасно, а час також може йти з різною швидкістю, що й може зафіксувати новий атомний годинник. Фізики провели різні теоретичні дослідження, що стосуються атомного годинника. Вони вивчали взаємодію релятивістського часу і квантових ефектів в атомному годиннику. Дослідження показали, що оптичний годинник, високоточний тип атомного годинника, можна використовувати для демонстрації квантової природи часу. На практиці це означає, що один годинник фіксуватиме кілька різних моментів часу, а не тільки один, як ми зазвичай звикли.
Експериментально підтвердити те, що час має квантову природу і може перебувати у квантовій суперпозиції ще нікому не вдавалося. Але автори нового дослідження вважають, що атомний годинник нового покоління допоможе в цьому.
Науковці кажуть, що результати їхнього дослідження показують, що за певних умов виникає суперпозиція і квантова заплутаність часу, і один і той самий годинник одночасно вимірює, як він йде швидше або повільніше.
По суті, це означає, що в знаменитому уявному експерименті з котом Шредінгера, який одночасно живий і мертвий, доки не проведені спостереження, цей же кіт може бути одночасно молодим і старим.
Фізики найближчим часом проведуть лабораторні експерименти для підтвердження отриманих теоретичних результатів. Можливо, вчені відкриють абсолютно нове розуміння природи часу.
Також Фокус писав про те, що вчені спостерігали аномальний розпад однієї з елементарних частинок, що вказує на існування невідомої фізики.
Як уже писав Фокус, вчені з'ясували, що алмази можуть бути напрочуд м'якими за однієї умови.
Під час написання матеріалу використано джерела: Physical Review Letters, Interesting Engineering.