Согласно новому исследованию, время – это иллюзия кванта.
Согласно новому исследованию, время является иллюзией квантовой физики. Источник: JanetR3. CC BY 2.0/flickr
Новая теория, выдвинутая физиками-теоретиками, предполагает, что время — это просто иллюзия, созданная квантовым миром. Другими словами, это может быть не совсем прочная концепция Вселенной, как считалось ранее.
Время, возможно, является величайшим неизвестным в умах физиков, с его непоследовательными действиями, делающими почти невозможным его полное понимание, таким образом, всегда уклоняясь от «теории всего», над которой работают физики.
Тем не менее, это недавнее исследование воплощает надежду на решение этой проблемы, делая время следствием квантовой запутанности, странной связи между двумя удаленными частицами. Исследовательская группа сообщила о своих выводах в мае в журнале Physical Review A.
«Существует способ введения времени, который согласуется как с классическими, так и с квантовыми законами, и является проявлением запутанности», — сказал первый автор исследования Алессандро Коппо, физик из Национального исследовательского совета Италии. «Корреляция между часами и системой создает возникновение времени, фундаментального ингредиента нашей жизни».
Время в квантовой механике
В области квантовой механики, которая является нашей наиболее полной теорией атомного мира, время является фиксированным явлением. Это однонаправленный переход из прошлого в настоящее. Более того, она является внешней по отношению к постоянно развивающимся квантовым системам, которые она измеряет, и ее можно увидеть, только наблюдая за изменениями во внешних объектах, таких как стрелки часов.
Теория относительности Эйнштейна, которая относится к более крупным объектам, таким как звезды и галактики, говорит нам, что время связано с пространством и может искажаться на высоких скоростях или в присутствии гравитации.
«Похоже, что в квантовой теории существует серьезное несоответствие», — сказал Коппо в интервью Live Science. «Это то, что мы называем проблемой времени». Чтобы решить эту проблему, ученые изучили теорию под названием механизм Пейджа-Вуттерса. Теория утверждает, что время возникает для одного объекта через его квантовую запутанность с другим, действующим как часы. Однако в незапутанной системе времени не существует, и система видит Вселенную застывшей и неизменной.
Применяя механизм Пейджа-Вуттера к двум запутанным, но невзаимодействующим теоретическим квантовым состояниям, одно из которых представляет собой вибрирующий гармонический осциллятор, а второе — серию небольших магнитов, действующих как часы, ученые обнаружили, что их система идеально описывается уравнением Шредингера. Это уравнение предсказывает поведение квантовых объектов.
Этот метод не нов. Однако команда пошла еще дальше. Они повторили свои вычисления дважды, предположив, что магнитные часы, а затем гармонический осциллятор были более крупными объектами.
Их уравнения согласовывались с уравнениями более ранней физики, предполагая, что течение времени является следствием запутанности даже для объектов в больших масштабах.