28 жовтня 2013, понеділок, 18:58 1473

Вчені: час виникає внаслідок сплутування квантових частинок

Час є виникаючим феноменом для внутрішніх спостерігачів, але його не існує для спостерігачів зовнішніх.

Поділитись:
Скопійовано

На думку вчених, час є феноменом, що виникає, і існує тільки для спостерігачів всередині нашого всесвіту.

Група вчених з туринського університету дійшла висновку, що час - це феномен, що виникає, побічний ефект квантового сплутування частинок. І тепер у них вперше в світі з'явилися експериментальні результати, які це підтверджують.

У 1983 році фізики-теоретики Дон Пейдж і Вільям Вутерс запропонували новаторську теорію, засновану на феномені квантового сплутування. Ця екзотична властивість дає змогу двом квантовим частинкам мати спільне існування, навіть якщо вони фізично розділені.

Зазначимо, без експериментального підтвердження ідеї Пейджа і Вутерса не більше ніж філософський курйоз. А оскільки, не існує можливості отримати спостерігача за межами нашого всесвіту - підтвердити цю теорію досі не вдалося

Однак, кілька днів тому Катерина Морєва з Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica в Турині і кілька її колег зуміли вперше експериментально перевірити ідеї Пейджа і Вутерса. І вони продемонстрували, що час справді є виникаючим феноменом для внутрішніх спостерігачів, але його не існує для спостерігачів зовнішніх.

Цей експеримент включає створення іграшкового всесвіту, що складається з пари сплутаних фотонів і спостерігача, який може вимірювати їх стан одним із двох способів. У першому спостерігач вимірює еволюцію системи, спутуючи себе з нею. У другому богоподібний спостерігач вимірює еволюцію порівняно з зовнішнім годинником, який повністю незалежний від іграшкового всесвіту.

Сам експеримент досить прямолінійний. Кожен зі сплутаних фотонів має поляризацію, яка може бути змінена проходженням через двопроменевозаломлюючу платівку. У першому випадку спостерігач вимірює поляризацію одного фотона, таким чином, спутуючись з ним. Потім він порівнює результат з поляризацією другого фотона. Отримана різниця і буде мірою часу.

У другому випадку обидва фотона також проходять через двопроменевозаломлюючі платівки, які змінюють їх поляризацію. Однак у цьому випадку спостерігач вимірює тільки глобальні властивості обох фотонів, порівнюючи їх із незалежним годинником.

У цьому разі спостерігач не може помітити різниці між фотонами, не приходячи в стан сплутаності з одним із них. А якщо немає жодної різниці, система постає перед ним статичною. Іншими словами - час у ній не виникає.

"Хоча вона і неймовірно проста, наша модель об'єднує дві суперечливі одна одній, як здавалося раніше, властивості механізму Пейджа - Вутерса", - розповіла вчений.

Наступним кроком стане подальший розвиток ідеї, зокрема - на макроскопічному рівні. Одна справа показати, як час виникає в фотонах, й інша - зрозуміти, як він виникає для людей. І це буде непростою роботою.