Квантовото обръщане на времето
2 weeks


Квантовото обръщане на времето е сцена на множество фантастични романи. Но това квантово обръщане не се среща само в книгите. Ето например в едно изследване преобръщащият се във времето фотон не може да се използва за транспортиране обратно в бъдещето, но може да ни помогне да разберем някои от най-загадъчните феномени на Вселената.

За първи път физиците накарали светлината да се движи едновременно напред и назад във времето. Новата техника може да помогне на учените да подобрят квантовите изчисления и да разберат квантовата гравитация.

Чрез разделянето на фотона или пакета от светлина,

използвайки специален оптичен кристал, два независими един от друг екипа от физици са постигнали това, което те наричат ​​„квантово преобръщане на времето“, при което фотонът съществува както в бъдеще, така и в обратното време (минало).

Квантовото обръщане на времето

Ефектът е резултат от сближаването на два странни принципа на квантовата механика, нелогични правила, които управляват поведението на много малките.

Първият принцип, е квантовата суперпозиция, позволявайки на малките частици да съществуват в много различни състояния или различни версии на себе си едновременно, докато не бъдат наблюдавани.

Втората симетрия, е симетрията на заряда, паритета и обръщането на времето (CPT). Тя гласи, че всяка система, съдържаща частици, ще се подчинява на същите физични закони, дори ако зарядите на частиците, пространствените координати и движенията във времето се променят, както в огледало.

Комбинирайки тези два принципа,

физиците са създали фотон, който изглежда едновременно се движи по и срещу стрелата на времето. Те публикували резултатите от своите двойни експерименти на 31 октомври и 2 ноември, което означава, че резултатите все още не са рецензирани.

Концепцията за стрелата на времето дава думата за очевидната еднопосочност на времето, която наблюдаваме в макроскопичния свят, в който живеем. Това всъщност противоречи на много от основните закони на физиката, които като цяло са симетрични във времето и следователно нямат предпочитана времева посока.“ Теодор Стрьомберг, физик от Виенския университет, който е първият автор на една от статиите, разказва в интервю за Live Science.

Квантовото обръщане на времето

Вторият закон на термодинамиката гласи, че ентропията на една система, е груб аналог на нейният безпорядък, който трябва да нараства. Ентропията, известна като „стрелата на времето, е една от малкото физически величини, които карат времето да се движи в определена посока.

Тази тенденция за повечето безпорядък във Вселената

обяснява, защо е по-лесно да се смесват съставки, отколкото да се разделят. Именно поради този нарастващ безпорядък, ентропията е толкова тясно свързана с нашето усещане за време.

Известната сцена от „Кланица 5“ на Кърт Вонегът демонстрира, как по различен начин ентропията кара една посока на времето да гледа в друга, преигравайки Втората световна война наобратно.

Въпреки това, ентропията е предимно статистическа концепция, като тя не се отнася за отделни субатомни частици. Всъщност при всяко взаимодействие на частиците, което учените са наблюдавали досега, включително до 1 милиард взаимодействия в секунда, се случват в Големия адронен колайдер.

Квантовото обръщане на времето

По този начин частиците, които изглежда се движат напред във времето, са неразличими от частиците в огледалната система от античастиците, движещи се назад във времето. (Антиматерията е създадена заедно с материята при Големия взрив и всъщност не се движи назад във времето, а тя просто се държи така, сякаш следва стрелата на времето, което е обратното на нормалната материя.)

Суперпозицията на процесите, които разбрахме, е по-скоро като обект, който се върти по посока на часовниковата стрелка и обратно на часовниковата стрелка едновременно“, казва Strömberg.

Изследователите създали свой преобръщащ времето фотон от интелектуално любопитство. Но последващите експерименти показали, че преобръщането на времето може да бъде сдвоено с обратими логически портове, за да се даде възможност за едновременното изчисление във всяка посока, проправяйки пътя за квантовите процесори със значително увеличена мощност на обработка.

От тази работа произтичат и теоретичните възможности.

Бъдеща теория за квантовата гравитация, която би обединила общата теория на относителността и квантовата механика, ще включва частици със смесени времеви ориентации като този експеримент. Той би могъл да даде на изследователите поглед върху някои от най-загадъчните феномени на Вселената.

Това е добър начин да кажем, че нашият експеримент е симулация на екзотични сценарии, в които фотон може да се развива напред и назад във времето. Това, което правим, е аналогично на някои експерименти, които имитират екзотична физика, като физиката на черните дупки или пътуването във времето” – казва Джулио Цирибела, физик от Оксфордския университет, който е водещ автор на другия експеримент, казва пред Live Science.

Благодарим Ви, че прочетохте тази статия. Просвещението няма за цел да промени вашата гледна точка. Дали ще повярвате на тази статия или не, това е ваш избор! Не забравяйте да ни последвате в социалните мрежи!

Просвещението ©

Внимание! Всяко пълно или частично копиране на материали на Просвещението без писмено разрешение и директен линк към оригиналната публикация на Просвещението, включително от други електронни ресурси, ще се смята за грубо нарушение на Закона за защита на интелектуалната собственост на Република България. Просвещението си запазва правото да реагира на подобни нарушения включително по съдебен ред.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *