Foto z otevřených zdrojů
Fyzici říkají: čas je nově se objevujícím jevem, stranou kvantový zapletený účinek částic. A teď mají poprvé na světě experimentální výsledky se zdály, že toto potvrdit.
V roce 1983 teoretičtí fyzici Don Page a William Wooters navrhl inovativní teorii založenou na kvantovém jevu zamotá se. Tato exotická vlastnost umožňuje dvě kvantové částice mají společnou existenci, i když jsou fyzicky jsou rozděleny.
Kvantové zapletení je hluboké a silné pouto a Page a Wuthers prokázal, že může být použit k měření čas. Jejich nápad byl, že způsob, jakým pár zapletené částice se vyvíjejí, je to nějaký druh hodiny, které lze použít k měření času.
Ale výsledky získané v jejich pojetí závisely na tom, jak bylo provedeno pozorování. Jedním ze způsobů je porovnání změny v zamotaných částicích pomocí externích hodin, které zcela nezávislý na vesmíru. To je ekvivalent božského pozorovatel mimo náš vesmír měřící evoluci částice pomocí externích hodin.
V tomto případě Page a Wuthers ukázali, že částice budou zcela beze změny – čas v takovém případě nebude existovat.
Existuje však i jiný způsob, který dává jiný výsledek. V tom pozorovatel je vnitřní a porovnává vývoj částic s pomocí zbytku vesmíru. V tomto případě interní pozorovatel uvidí změnu a tento rozdíl ve vývoji částic ve srovnání se vším ostatním bude důležitým měřítkem času.
Jedná se o elegantní a výkonný koncept. Navrhuje, že čas je to je nově se objevující fenomén, který se díky skutečnosti objevuje ve skutečnosti povaha kvantového zapletení. A existuje pouze pro pozorovatelé uvnitř našeho vesmíru. Jakýkoli božský pozorovatel venku uvidí statický neměnný vesmír, jak bylo dříve předpovězeno dřívější kvantovou rovnicí Wheeler-DeWitt.
Samozřejmě, bez experimentálního potvrzení myšlenky Page a Wuthers není nic jiného než filosofická zvědavost. A protože nemáme žádný způsob, jak získat pozorovatele mimo naše vesmíru – pak zjevně nemáme žádnou šanci a nikdy potvrdit tuto teorii.
Alespoň to bylo dodnes. Nějaké dny zpět Ekaterina Moreva z Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica v italském Turíně a několika jejím kolegům se podařilo poprvé experimentálně ověřte myšlenky Page a Wuthers. A oni prokázali, že čas se skutečně objevuje fenomén pro interní pozorovatele, ale neexistuje externí pozorovatelé.
Tento experiment zahrnuje vytvoření vesmíru hraček, sestávající z dvojice zapletených fotonů a pozorovatele, který může změřit jejich stav jedním ze dvou způsobů. V prvním pozorovateli měří vývoj systému a zaměňuje se s ním. Ve druhém božský pozorovatel měří evoluci versus vnější hodinky, které jsou zcela nezávislé na hračkovém vesmíru.
Foto z otevřených zdrojů
Samotný experiment je celkem jednoduchý. Každý zmatený foton má polarizaci, kterou lze změnit průchodem přes dvojlomnou desku. V prvním případě pozorovatel měří polarizaci jediného fotonu, čímž je matoucí ho. Výsledek pak porovná s polarizací druhého fotonu. Rozdíl, který obdržel, bude měřítkem času.
Ve druhém případě projdou oba fotony dvojlomné desky, které mění jejich polarizaci. V tomto případě však pozorovatel měří pouze globální vlastnosti obou fotonů, jejich porovnání s nezávislými hodinami.
V tomto případě si pozorovatel nevšimne žádného rozdílu. mezi fotony, aniž by došlo k záměně s jedním z nich. A pokud není rozdíl, systém se před ním objeví jako statický. Jinými slovy, v tom nevzniká čas.
„Ačkoli je to neuvěřitelně jednoduché, náš model kombinuje dva vzájemně si odporovaly, jak se zdálo, vlastnosti mechanismu Page Wuthers, “říká Moreva.
Toto je velmi působivý experiment. Vzhled něčeho je populární koncept ve vědě. Zejména nedávno fyzici zajímá nás myšlenka, že gravitace je také taková vznikající jev. A odtud k myšlence podobného mechanismu vznik času byl jen o krok dále.
To, co chybí v gravitaci, je samozřejmě experimentální demonstrace, která by ukázala jak pracuje v praxi. To je důvod, proč Moreva práce má takový důležité – poprvé na světě klade abstrakt a exotická myšlenka na udržitelném experimentálním základě.
A možná nejdůležitějším výsledkem této práce je to poprvé dokázala ukázat tu kvantovou mechaniku a obecná relativita není tak neslučitelná.
Dalším krokem bude další rozvoj myšlenky, zejména – na makroskopické úrovni. Je to jedna věc, která ukazuje, jak čas vyprší ve fotonech a další – porozumět tomu, jak to vzniká pro lidi.
A bude to těžká práce.
Evoluce gravitace času ve vesmíru
