Физик смоделировал внутреннее время в системе из 24 тысяч атомов — ScienceDaily
Физик Бирмингемского университета Джованни Баронтини создал из примерно 24 тысяч ультрахолодных атомов изолированную квантовую систему, в которой ход времени можно было определять без внешних часов. Исследование, опубликованное в Physical Review Research, показало, что такой внутренний отсчет может возникать из изменений распределения частиц, сообщает ScienceDaily.
Квантовая модель с двумя областями
Атомы охладили до температуры всего на несколько миллиардных долей градуса выше абсолютного нуля, при которой квантовые эффекты становятся особенно заметными. Два лазерных луча разных частот сформировали тонкий барьер, разделивший систему на доступную для наблюдения «светлую» и ненаблюдаемую «темную» области.
Несмотря на изоляцию системы от внешней среды, атомы могли переходить между этими двумя частями. «Светлая» область циклически расширялась и сжималась. Эти процессы были упрощенной аналогией Большого взрыва и Большого сжатия, а не воспроизведением реальных космологических событий.
Больше актуальных новостей — в Telegram-канале UA.News Telegram.
Энтропия как внутренний отсчет
Для измерения хода процесса Баронтини использовал изменения энтропии, связанные с изменениями распределения частиц в системе. Когда распределение атомов в «светлой» области менялось, это позволяло упорядочивать события без обращения к часам за пределами эксперимента.
Ученый назвал этот подход энтропийным временем. Согласно результатам эксперимента, такое время имеет направление, то есть формирует различие между прошлым и будущим, и позволяет устанавливать последовательность событий даже во время расширения и сжатия системы. В то же время его темп может ускоряться или замедляться в зависимости от изменений энтропии.
Исследователь также показал, что одну из форм уравнения Шрёдингера можно записать через энтропийное время. Это означает, что внутренний отсчет пригоден не только для упорядочивания событий, но и для прогнозирования эволюции квантовой системы. Эксперимент не доказывает, что время во Вселенной является иллюзией, однако демонстрирует возможность осмысленного внутреннего измерения времени в изолированной квантовой системе.
