Ученые создали «игрушечную Вселенную» и выяснили, что время — это мираж
Физик из Бирмингема вдохновился игрой 6-летнего сына и экспериментально доказал, что ход времени зависит от квантового «беспорядка».
Британский физик Джованни Баронтини из Бирмингемского университета провел необычный эксперимент. Он создал модель крошечной вселенной из холодных атомов, чтобы понять природу времени. Результаты исследования были опубликованы в журнале Physical Review Research.
Ученый признается, что идея пришла к нему, когда он наблюдал за своим маленьким сыном. Мальчик строил свой собственный мир из игрушек. Баронтини понял, что поступает так же в лаборатории, создавая системы из сверххолодных частиц. Однако его «вселенная» показалась ему скучной, ведь в ней почти ничего не происходит, а где нет движения событий, там нет и времени.
Чтобы проверить иллюзорность времени, исследователь взял около 20 тысяч атомов рубидия. С помощью лазеров остудил их почти до абсолютного нуля — температуры, при которой замирает любое движение. В этом состоянии его «игрушечный космос» был разделен на две части: «светлый» и «темный» сектора. Изначально система оставалась неизменной, другими словами, в ней не существовало временного течения.
Затем Баронтини заставил частицы обмениваться атомами с помощью лазерного луча. Это привело к квантовому взаимодействию между секторами. В результате изменилась энтропия — проще говоря, мера хаоса внутри системы. В нашей реальной Вселенной время движется именно в сторону роста энтропии. Ученый сумел зафиксировать «внутреннее время» внутри своей модели.
Самое интересное произошло дальше. Баронтини применил это новое время к знаменитому уравнению Шрёдингера, которое описывает поведение квантовых частиц. Оказалось, что расчеты полностью совпали с реальными результатами эксперимента. Это доказало, что для мини-вселенной время не является фундаментальным фоном, а лишь следствием взаимодействий.
Идея о том, что время возникает только благодаря связям между частицами, не нова. Еще в 1930-х годах эту теорию предложил физик Невилл Мотт. В 2013 году итальянец Марко Дженовезе смог подтвердить это на примере запутанных фотонов. Однако сейчас ученые пошли дальше: впервые уравнение Шрёдингера «подчинилось» внутреннему времени системы на основе атомов рубидия.
Немецкий физик Клаус Кифер из Кёльнского университета видит связь этого открытия с главной проблемой современной науки — объединением квантовой механики и теории гравитации. Многие теоретики считают, что на глубочайшем уровне время просто отсутствует.
Не все коллеги согласны с выводами. Известный физик Карло Ровелли из Франции считает, что подобные опыты не могут открыть нам кардинально новых законов природы, поскольку сами построены на старых знаниях. Тем не менее он признает, что такие «симуляции» могут вдохновить ученых на поиски разгадки квантовой гравитации.
Сам Баронтини трезво оценивает свою работу. Он признает, что это лишь экспериментальное доказательство старой идеи, а не истина в последней инстанции для всей Вселенной. Космологи, изучающие настоящий космос, наверняка будут против такого подхода. Но физик не намерен останавливаться: в планах — использовать лазеры, чтобы создать области, похожие на черные дыры, которые затягивают атомы, пишет Planet today.
Уважаемые читатели «Царьграда»!
Присоединяйтесь к нам в соцсетях ВКонтакте, Одноклассники, Telegram и Дзен-канале.