Наука20 юни 2024

Времето всъщност е една голяма илюзия, казват квантовите физици

Ами ако това е просто концепция, която съществува в ума ви?

снимка: iStock

Възможно ли е наблюдаемата вселена да бъде съставена изключително от слоести, взаимно заплетени системи? Изтичането на времето озадачава квантовите физици, които се стремят да го впишат в компактен модел. Една удивителна теория твърди, че времето видимо тече, защото сме заплетени с... ами...с всичко. Времето като величина вълнува учените в продължение на много векове. Съществува ли реално то, отделно от нашия опит и познанията за него?

В ново изследване, публикувано в рецензираното списание Physical Review A на Американското физическо общество, Алесандро Копо и екипът му се опитват да въплътят една теория за времето в реалния живот - или поне по-близо до него. Теорията се нарича механизъм на Page и Wootters и Копо я изучава от години. Това е идея на квантовата механика, която датира от 1983 г.

Общата теория на относителността (в модела на класическата физика) позволява на времето да бъде променлива - зависимата от възприятието разлика е между времето на Земята и времето в Космоса. В квантовата физика се изисква точно определяне. Това означава, че вместо зависима променлива (нещо, дефинирано от външно свойство, като локална гравитация или разстояние на обект от Земята), времето трябва да е независимо и трябва да има някакъв начин да се измери като такова.

Всичко е заплетено с всичко

Това може да изглежда нелогично. В края на краищата, квантовата механика се смята за по-новата версия на нещата – тя дестабилизира основите на физиката, за да се примири с класическия модел. Но времето има уникална роля в квантовите системи. Всичко в определено време, дефинирано по някакъв обективен начин, е свързано чрез квантови взаимодействия и образува улавяне на цялата Вселена (с намаления, разбира се).

В своя документ Копо и неговите съавтори превръщат подхода на Page и Wootters в истинска концепция за часовник. В рамките на квантовата физика часовникът не изглежда съвсем като този, който носите на китката си или окачвате в офиса си. Това е всичко, което има предвидимо и еднакво поведение, което може да се използва като измерване.

New Scientist обяснява, че Page и Wootters са се чудили дали нашият свят е толкова количествено заплетен в себе си, че всяко видимо изтичане на времето е симптом на заплитане. Те също предполагат, че ние самите сме замесени в това заплитане само като виждаме изтичането на времето, защото някой извън заплетената система би я видял неподвижна. Следователно „часовникът“ е елементът в заплетената система, който показва изтичането на времето.

Времето може да тече назад, казват физиците

Лесно е да се разбере защо тази теория е останала предимно абстрактна повече от 40 години. За да я превърнат в нещо измеримо, базирано на наблюдения в реалния живот, учените ползвали емблематични физични уравнения и ги ограничили до условия, които съответстват на сценария на Page и Wootters. Те разглеждали две системи, които са заплетени, но не си взаимодействат. Едната система е генератор на хармоничен сигнал, който е подобен на кварцов таймер в ръчен часовник или махало.

Тяхната идея съчетава рамките и на класическата, и на квантовата механика. Когато в една квантова система се поставят достатъчно частици и тя достигне прага, наречен "макроскопичен", въз основа на масата - системите се привеждат в съответствие и с класическата физика.

Това е важно откритие. Ако целият ни, много макроскопичен свят се вписва в тази дефиниция на времето, базирана на заплитане, това означава, че всичко около нас е оплетено. Нещата трябва да бъдат заплетени почти по дефиниция, за да бъдат част от нашия наблюдаем свят. И това би означавало, че всичко, което виждаме там, където времето тече (без значение колко далеч е), е свързано с нас по жизненоважен начин.

Източник