В исследовании, опубликованном в журнале Physical Review Research, профессор Джованни Баронтини продемонстрировал, что течение времени можно измерить без использования каких-либо часов.
Эксперимент предлагает новаторскую научную модель, в которой время рождается естественным образом из самой квантовой системы. Чтобы достичь этого рубежа, Баронтини манипулировал облаком из 24 000 сверхохлажденных атомов, охлажденных до температуры всего в несколько миллионных долей градуса выше абсолютного нуля. Полностью изолировав эту систему от внешнего мира, он воссоздал своего рода герметичную лабораторию, которая имитирует поведение ранней вселенной в микроскопическом масштабе. «Облако» внутри стеклянной ячейки представляет собой магнитооптическую ловушку для атомов рубидия при температуре примерно на 0,0001 градуса выше абсолютного нуля. Это только первый шаг к «построению» мини-вселенной.
Используя два лазерных луча разных частот, ученый разделил частицы на две зоны: наблюдаемую, или «светлую», и скрытую, или «темную». Светлая секция начала многократно расширяться и сжиматься, имитируя в масштабе космические процессы Большого взрыва и Большого сжатия (гипотетического финального коллапса космоса). Этот маятникообразный процесс позволил восстановить последовательность событий изнутри самой мини-вселенной, доказав, что время может возникать из внутренних изменений частиц, а не быть внешней силой, движущейся независимо. Секрет этого прорыва кроется в энтропии, то есть в степени беспорядка и рассеяния атомов. Когда частицы перемещались между светлой и темной областями, меняя свое распределение, система «двигалась во времени». Если распределение оставалось статичным и неизменным, время просто останавливалось.
Профессор Баронтини назвал это явление «энтропийным временем» и подтвердил, что оно подчиняется фундаментальным законам нашей реальности: течет в постоянном направлении (знаменитая стрела времени), выстраивает события в хронологическом порядке и может ускоряться или замедляться в зависимости от того, как движется внутренний беспорядок. «В некоторых теориях вселенной, особенно в квантовой гравитации, время не фигурирует как внутреннее свойство», — объяснил Баронтини. «Однако в повседневной жизни время течет из прошлого в будущее. Почему так происходит, если большинство фундаментальных законов физики работают одинаково как вперед, так и назад?» «Это исследование предоставляет первые контролируемые экспериментальные доказательства того, что время можно определять через изменения внутри системы, а не через внешнее "тик-так", которое мы обычно себе представляем. Оно дает нам новый взгляд на природу времени в квантовой гравитации», — добавил исследователь.
Успех эксперимента заключается еще и в том, что он демонстрирует: фундаментальные уравнения квантовой механики можно по-прежнему применять, используя это энтропийное время.
Таким образом, открыт путь к воссозданию в земных лабораториях экстремальных явлений, которые раньше можно было только теоретизировать, позволяя исследователям моделировать поведение черных дыр или проверять гипотезы о том, как возникла временная ткань на заре существования космоса.
Тональность 0
Информативность 0
vk.com