Физики из Бирмингемского университета создали квантовую систему, имитирующую «мини-вселенную», чтобы исследовать происхождение времени. В эксперименте, результаты которого были опубликованы 30 октября 2026 года в журнале Physical Review Research, исследователи продемонстрировали, что течение времени может определяться внутренними изменениями системы без участия внешних часов.
Эксперимент с 24 000 атомов
Для моделирования космоса ученые под руководством профессора физики Джованни Баронтини использовали облако из примерно 24 000 атомов, охлажденных до температур, лишь на несколько миллионных долей градуса превышающих абсолютный ноль, сообщает Larepublica. В этих условиях квантовые эффекты становятся доминирующими. Система была изолирована от внешней среды, создавая герметичный квантовый «мини-универсум».
Атомы могли свободно перемещаться между зонами, которые исследователи классифицировали как «светлую» и «темную» области.
Концепция «энтропийного времени»
Ключевым фактором для измерения времени в данном исследовании стала энтропия — мера беспорядка и распределения частиц. Вместо традиционного отсчета секунд, команда Баронтини опиралась на изменения в конфигурации атомов. Когда частицы перемещались между регионами, распределение внутри «светлой» области менялось, что позволило установить временную последовательность. Этот феномен ученые назвали «энтропийным временем».
Исследователи отметили, что хотя в стохастической термодинамике энтропия может кратковременно уменьшаться из-за случайности, в среднем она постоянно растет, что придает этому времени определенное направление. Прогресс системы может ускоряться или замедляться в зависимости от того, как меняется энтропия внутри. Это означает, что внутренняя мера позволяет эффективно описывать и предсказывать эволюцию системы так же успешно, как и традиционное время.
Значение для квантовой гравитации
В таких теориях время не является фундаментальной, встроенной характеристикой.
Ученые подчеркивают, что хотя открытие не доказывает, что время является иллюзией, оно открывает новые возможности для исследований. Будущие эксперименты могут применить этот метод к более сложным квантовым системам, что позволит детально изучить модели Большого взрыва, Большого сжатия и даже процессы, связанные с черными дырами.
Читайте также
