снимка от открити източници
Физиците казват: времето е възникващо явление, страна квантово заплитане на частиците. И сега те имат за първи път в света експериментални резултати се оказа, че това потвърдете.
През 1983 г. теоретичните физици Дон Пейдж и Уилям Уутърс предложи новаторска теория, основана на явлението квантово заплитане. Това екзотично свойство позволява два квантови частици да имат общо съществуване, дори ако са физически са разделени.
Квантовото заплитане е дълбока и мощна връзка и Страница и Wuthers демонстрира, че може да се използва за измерване време. Идеята им беше, че по начина, по който двойката заплетени частици се развиват, е някакъв вид часа, които могат да се използват за измерване на времето.
Но резултатите, получени в тяхната концепция, зависеха от това как беше проведено наблюдение. Един от начините е да се сравнява промени в заплетени частици с помощта на външен часовник, който напълно независим от Вселената. Това е еквивалент на богоподобен наблюдател извън нашата вселена, измерващ еволюцията частици с помощта на външен часовник.
В този случай Пейдж и Вутър показаха, че частиците ще бъдат напълно непроменен – време при такъв сценарий няма да има да съществува.
Но има и друг начин, който дава различен резултат. В него наблюдателят е вътрешен и сравнява еволюцията на частиците с използвайки останалата част от Вселената. В този случай вътрешният наблюдател ще видите промяна и тази разлика в еволюцията на частиците в сравнение с всичко останало ще бъде важна мярка за време.
Това е елегантна и мощна концепция. Тя предполага, че е време това е нововъзникващо явление, което се появява в действителност благодарение на естеството на квантовото заплитане. И съществува само за наблюдатели в нашата Вселена. Всеки богоподобен наблюдател отвън ще види статична непроменяща се вселена, както беше предсказано по-рано от по-ранното квантово уравнение Уилър-Деуит.
Разбира се, без експериментално потвърждение на идеята на Page и Wuthers не е нищо повече от философско любопитство. И тъй като нямаме няма начин да получите наблюдател извън нашето на Вселената – тогава, очевидно, нямаме шанс и никога потвърждават тази теория.
Поне така беше до днес. Няколко дни обратно Екатерина Морева от Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica в Торино, Италия, и няколко нейни колеги успяха за първи път експериментално проверявайте идеите на Page and Wuthers. И те демонстрира, че времето наистина се очертава феномен за вътрешните наблюдатели, но той не съществува за външни наблюдатели.
Този експеримент включва създаване на играчка Вселена, състоящ се от чифт сплетени фотони и наблюдател, който може измерете състоянието им по един от двата начина. В първия наблюдател измерва еволюцията на системата, бъркайки се с нея. Във втория богоподобен наблюдател измерва еволюцията спрямо външната часовници, които са напълно независими от вселената на играчките.
снимка от открити източници
Самият експеримент е доста прям. Всеки объркан фотонът има поляризация, която може да бъде променена чрез преминаване през двурефригентна плоча. В първия случай наблюдателят измерва поляризацията на единичен фотон, като по този начин се обърква с тях. След това той сравнява резултата с поляризацията на втория фотон. Разликата, която получи, ще бъде мярка за време.
Във втория случай минават и двата фотона двурефригентни плочи, които променят своята поляризация. В този случай обаче наблюдателят измерва само глобално свойства на двата фотона, сравнявайки ги с независими часовници.
В този случай наблюдателят не може да забележи разлика. между фотоните, без да изпадат в състояние на объркване с един от тях. И ако няма разлика, системата се появява пред него като статична. С други думи, времето не възниква в него.
„Въпреки че е невероятно прост, нашият модел комбинира две противоречиви помежду си, както изглеждаше преди, свойствата на механизма Page Wuthers “, казва Морева.
Това е много впечатляващ експеримент. Появата на нещо е популярно понятие в науката. По-специално, наскоро физиците интересува се от идеята, че гравитацията също е такава нововъзникващо явление. И от тук до идеята за подобен механизъм появата на времето беше само на една крачка.
Това, което липсва в гравитацията, е, разбира се, експериментална демонстрация, която би показала как работи на практика. Ето защо работата на Морева има такова важно – за първи път в света тя поставя абстракт и екзотична идея на устойчива експериментална основа.
И може би най-важният резултат от тази работа е това за първи път тя успя да демонстрира тази квантова механика и общата относителност не е толкова несъвместима.
Следващата стъпка ще бъде по-нататъшното развитие на идеята, в частност – на макроскопско ниво. Едно е да покажем как възниква времето във фотони и друго – за да разберат как възниква у хората.
И това ще бъде трудна работа.
Еволюция на гравитацията на времената Вселена
