Egy tanulmány szerint az idő a kvantumfizika által teremtett délibáb lehet

Az idő nem feltétlenül az univerzum alapvető eleme, hanem inkább egy illúzió, amely a kvantum-összefonódásból származik, egy új tanulmány sz...

Tudósok azt mondják, hogy feltörték az ősi maja naptár kódját

A tudósok azt mondják, hogy egy kvantumrendszerben vissza lehet menni az időben

Alberto Gordoni furcsa eltűnése, aki 22 év múlva újra megjelent anélkül, hogy megöregedett volna

Az idő nem feltétlenül az univerzum alapvető eleme, hanem inkább egy illúzió, amely a kvantum-összefonódásból származik, egy új tanulmány szerint.

Az idő kényes probléma a fizikusok számára; az univerzumról alkotott legjobb elméleteink közötti következetlen viselkedése hozzájárul ahhoz a patthelyzethez, amely megakadályozza a kutatókat abban, hogy megtalálják a "mindenség elméletét," vagy egy keretrendszert az univerzum összes fizikájának magyarázatára.

Az új tanulmányban azonban a kutatók azt sugallják, hogy megtalálták a probléma megoldásának nyomát: azáltal, hogy az időt a kvantum-összefonódás, két távoli részecske közötti furcsa kapcsolat következményévé tették. A csapat május 10-én tette közzé eredményeit a Physical Review A folyóiratban. (1)

"Létezik egy módja annak, hogy olyan időt vezessünk be, amely összhangban van mind a klasszikus, mind a kvantumtörvényekkel, és az összefonódás megnyilvánulása," - mondta Alessandro Coppo, a tanulmány egyik szerzője, az olasz Nemzeti Kutatási Tanács fizikusa. "Az óra és a rendszer közötti összefüggés hozza létre az idő megjelenését, amely életünk alapvető összetevője."

Itt az idő

A kvantummechanikában, a mikroszkópikus világ legjobb elméletében az idő egy állandó jelenség - egy kérlelhetetlen, egyirányú áramlás a múltból a jelenbe. Kívül marad az általa mért bizarr és állandóan változó kvantumrendszereken, és csak a külső entitások változásainak megfigyelésével látható, mint például egy óra mutatói.

Einstein általános relativitáselmélete szerint azonban - amely nagyobb tárgyakat, például testünket, csillagainkat és galaxisainkat írja le - az idő összefonódik a térrel, és nagy sebességnél vagy gravitáció jelenlétében megvetemedhet és kitágulhat. Ez alapvető zsákutcába juttatja a valóságról alkotott két legjobb elméletünket. Feloldása nélkül mindennek koherens elmélete elérhetetlen marad.

"Úgy tűnik, hogy komoly következetlenség van a kvantumelméletben," - mondta Coppo. "Ezt nevezzük az idő problémájának."

A probléma megoldásához a kutatók a Page és Wootters mechanizmusnak nevezett elmélethez fordultak. Az először 1983-ban javasolt elmélet azt sugallja, hogy az idő egy objektum számára a kvantum-összefonódás révén jelenik meg, egy másikkal pedig óraként működik. Egy össze nem fonódott rendszer számára viszont az idő nem létezik, és a rendszer az univerzumot fagyottnak és változatlannak érzékeli.

A Page és Wootters mechanizmust két összefonódott, de nem kölcsönható elméleti kvantumállapotra alkalmazva - az egyik egy rezgő harmonikus oszcillátor, a másik pedig óraként működő apró mágnesek halmaza - a fizikusok rájöttek, hogy rendszerük tökéletesen leírható a Schrödinger-egyenlettel, amely megjósolja a kvantumobjektumok viselkedését. Mégis, az idő helyett a híres egyenlet változata az óraként működő apró mágnesek állapota szerint futott.

Ez a felismerés nem új, de a csapat következő lépése az volt, hogy kétszer megismételték számításaikat, feltételezve, hogy először a mágnesóra, majd a harmonikus oszcillátor makroszkopikus (nagyobb) objektumok. Egyenleteik leegyszerűsödtek a klasszikus fizika egyenleteire, ami azt sugallja, hogy az idő áramlása a nagyméretű objektumok összefonódásának következménye.

"Erősen hiszünk abban, hogy a helyes és logikus irány az, hogy a kvantumfizikából indulunk ki, és megértjük, hogyan lehet elérni a klasszikus fizikát, nem pedig fordítva," - mondta Coppo.

Más fizikusok óvatosságukat fejezték ki. Annak ellenére, hogy Page és Wootters mechanizmusát lenyűgöző ötletnek találták az idő kvantum eredetére, azt mondták, hogy még nem hozott létre semmi tesztelhetőt.

"Igen, matematikailag következetes úgy gondolni az egyetemes időre, mint a kvantummezők és a 3D-s tér kvantumállapotai közötti összefonódásra," - mondta Vlatko Vedral, az Oxfordi Egyetem kvantuminformatika professzora, aki nem vett részt a munkában.

"Azonban senki sem tudja, hogy valami új vagy gyümölcsöző lesz-e ebből a képből - például a kvantumfizika és az általános relativitáselmélet módosításai, valamint a megfelelő kísérleti tesztek."

E kétségek ellenére a kvantummechanikából származó alapelméletek felépítése ígéretes kiindulópont lehet - mindaddig, amíg a kísérletekhez igazíthatók.

"Talán van valami az összefonódásban, ahol szerepet játszik," - mondta Adam Frank, a New York-i Rochester Egyetem elméleti fizikusa, aki nem vett részt a tanulmányban.

"Talán az egyetlen módja annak, hogy megértsük az időt, nem valamilyen Isten szemszögéből történik, hanem belülről, abból a szempontból, hogy megkérdezzük, mi az az életben, ami a világ ilyen megjelenését fejezi ki." (2)

(1) - https://journals.aps.org/pra/abstract/
(2) - https://www.livescience.com/physics