Физик создал маленькую Вселенную, для которой нет понятия времени
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Между квантовой механикой и Общей теорией относительности (ОТО) лежит проблема времени. Для теории относительности время локально и зависит от распределения материи в точке или от скорости движения объекта. Время течет, оно имеет направление из прошлого в будущее. Эталон времени, одна секунда — интервал времени, равный 9 192 631 770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями энергии основного состояния атома цезия-133.
В квантовой механике уравнение Уилера — Де Витта описывает Вселенную как полную квантовую систему, единое неизменное состояние. В нем нет переменной времени, оно не встроено в уравнение изначально. Время откуда-то возникает.
Физик использовал 24 тысячи ультрахолодных атомов рубидия как миниатюрную Вселенную и нашел первое контролируемое экспериментальное свидетельство того, что время может возникать как следствие изменений в системе. Его работа опубликована в журнале Physical Review Research.
При температуре около абсолютного нуля атомы переходят в состояние конденсата Бозе — Эйнштейна. В нем все атомы ведут себя как единый объект, с которым работают именно квантовые законы физики. Профессор Джованни Баронтини (Giovanni Barontini) изолировал облако атомов рубидия от внешнего мира и разделил его «темную» и «яркую» стороны лазерным излучением — потенциальным барьером.
Ученый наблюдал за «яркой» стороной облака и изменял высоту барьера между частями системы. При изменении высоты барьера атомы переместились из темного сектора в яркий, затем конденсат достиг максимума и вернулся в изначальное состояние. Цикл длился 120 миллисекунд, информацию о системе исследователь регистрировал раз в две миллисекунды и использовал несколько высот потенциального барьера.
Исследователь смог восстановить последовательность событий внутри миниатюрной вселенной, используя только информацию из самой системы, без данных о течении времени. Изменений энтропии оказалось достаточно.
Энтропия — мера беспорядка системы. Когда атомы двигались из темного сектора в яркий, энтропия росла, а когда возвращались, энтропия локально убывала. Когда ничего не двигалось, энтропия оставалась постоянной. Баронтини назвал это «энтропийным временем», поскольку изменения величины энтропии помогли ему определить направление и последовательность всех событий в системе.
Энтропийное время текло в одном неизменном направлении, правильно упорядочивало события и оказалось неравномерным. Оно ускорялось или замедлялось в зависимости от того, как перераспределялась энтропия в системе. Автор исследования считает, что в этом видна связь между временем и скоростью физического изменения.
Баронтини проверил энтропийное время на уравнении Шредингера, описывающего эволюцию квантовой системы. В рамках новой парадигмы уравнение успешно описывало эволюцию маленькой Вселенной атомов рубидия.
«Это исследование дает первое контролируемое экспериментальное доказательство того, что „время“ можно определять через изменения внутри системы, а не как внешние „тикающие часы“. Оно предлагает новый взгляд на природу времени в квантовой гравитации, который может позволить описывать динамику так же эффективно, как и обычное время», — рассказал физик.
Исследователь отметил, что его результат поможет устранить противоречия между квантовой механикой и ОТО. Если ученые смогут найти путь записи уравнений квантовой механики в форме, не использующей время как переменную, они смогут значительно продвинуться в исследованиях квантовой гравитации. При этом Баронтини указал, что результаты его работы ждут независимого анализа, а миниатюрная Вселенная — радикальное упрощение, которое может не отражать работу энтропийного времени в реальном мире.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые из МФТИ и Объединенного института ядерных исследований завершили комплексный анализ поведения констант связи Стандартной модели на высоких энергиях. Используя ренормализационную группу, авторы оценили вероятность того, что наш вакуум — физическое состояние, в котором существует все вещество во Вселенной,— рано или поздно «провалится» в более глубокое энергетическое состояние.
Защитный жилет, протестированный в ходе миссии «Артемида I», реально защитил от космической радиации
Специальный пластиковый жилет смог существенно снизить дозу радиации, полученную манекеном во время тестового полета корабля Orion к Луне. По уровню защиты жилет не уступил специальному противорадиационному убежищу внутри корабля. В будущем такая экипировка позволит защищать астронавтов от солнечных вспышек во время полетов на Луну и Марс, минимально сковывая их работу.
Если у вас есть выбор между лестницей и лифтом, выбирайте лестницу. Согласно результатам нового исследования, у людей, регулярно поднимающихся пешком по лестнице, риск скончаться от сердечно-сосудистых проблем ниже на 39%, а от любых других причин — на 24%, чем у тех, кто пользуется лестницей лишь иногда.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Эксперимент физиков из ЦЕРН позволил рассмотреть поведение глюонов внутри атомных ядер с беспрецедентной точностью. При сверхвысоких плотностях эти элементарные частицы переставали размножаться и начинали объединяться. Это помогло найти подтверждение теории «глюонного насыщения», а не принятого «ядерного затенения» для определенного диапазона сверхвысоких энергий.
Со стороны профессия летчика-испытателя часто выглядит как череда опасных полетов, требующих бесстрашия и способности мгновенно импровизировать. В действительности ее основу составляют методика, дисциплина, технические знания и умение честно рассказать о каждой особенности машины. Его задача — не просто поднять самолет в воздух, но и понять, насколько точно он выполняет команды, предсказуемо ли ведет себя на сложных режимах и какие изменения необходимо внести в конструкцию или систему управления.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии