एक भौतिक विज्ञानी ने एक पूरी तरह से अलग-थलग क्वांटम सिस्टम से समय के उभरने को प्रायोगिक रूप से देखा, जिसे उन्होंने 'मिनीवर्स' बनाया। यह प्रयोग इस मौलिक प्रश्न को संबोधित करता है कि यदि ब्रह्मांड में कोई बाहरी संदर्भ नहीं है तो समय कैसे मौजूद हो सकता है।
अध्ययन और प्रायोगिक पद्धति
बर्मिंघम विश्वविद्यालय के एक प्रयोगात्मक भौतिक विज्ञानी जियोवानी बारोंटिनी ने 11 जून को फिजिकल रिव्यू रिसर्च पत्रिका में एक नया अध्ययन प्रकाशित किया। इस अनूठे प्रयोग को करने के लिए, उन्होंने अपने मिनीवर्स को स्थापित करने के लिए परमाणुओं के एक अत्यंत ठंडे बादल का उपयोग किया। सिस्टम को इस तरह से अलग किया गया था कि, ब्रह्मांड की तरह, कोई बाहरी तत्व नहीं था जो अस्थायी संदर्भ के रूप में कार्य कर सके।
बारोंटिनी ने सिस्टम को दो भागों में विभाजित किया और यह साबित करने के लिए एक भाग को नजरअंदाज करने का विकल्प चुना, जिसे 'डार्क सेक्टर' कहा जाता है, ताकि यह दिखाया जा सके कि समय पूरी तरह से सिस्टम के भीतर उत्पन्न हो सकता है। परिणाम ब्रह्मांड में लौकिक आयाम होने के कारण पर पहला व्यावहारिक परीक्षण प्रदान करते हैं।
समय का सैद्धांतिक संदर्भ
यह कार्य एक ऐसे दुविधा की जांच करता है जिसने लगभग छह दशकों से भौतिकी समुदाय को मोहित किया है। व्हीलर-डीविट समीकरण, जो क्वांटम गुरुत्वाकर्षण का मुख्य हिस्सा है - वह क्षेत्र जो आइंस्टीन के गुरुत्वाकर्षण सिद्धांत को क्वांटम यांत्रिकी के साथ मिलाने के लिए समर्पित है - ब्रह्मांड को एक बंद सेट के रूप में मॉडल करता है, जिसमें कोई बाहरी समय पैरामीटर नहीं होता है। यह हमारे समय की धारणा की उत्पत्ति पर सवाल उठाता है।
रिलेशनल टाइम थ्योरी बताती है कि समय वास्तविकता का प्राथमिक गुण नहीं है, बल्कि कुछ ऐसा है जो ब्रह्मांड की आंतरिक अंतःक्रियाओं से उत्पन्न होता है, जहां सिस्टम का एक हिस्सा दूसरे के लिए घड़ी के रूप में कार्य करता है। हालांकि, इस परिकल्पना का कभी भी प्रयोगशाला वातावरण में सीधे सत्यापन नहीं किया गया था।
बारोंटिनी के लिए प्रेरणा एक व्यक्तिगत अवलोकन से आई: उन्होंने अपने बेटे को असेंबली किट के साथ खेलते हुए देखा, जिससे उन्हें यह सोचने पर मजबूर होना पड़ा कि प्रक्रिया उनके अपने प्रयोगशालाओं में होने वाली प्रक्रिया के समान है, जहां वे बोस-आइंस्टीन संघनित पदार्थों का उपयोग करके वास्तविकता की छोटी प्रतिकृतियां बनाते हैं।
एन्ट्रॉपी क्लॉक का निर्माण
एक आत्मनिर्भर ब्रह्मांड का अनुकरण करने के लिए, बारोंटिनी ने संघनित पदार्थ को एक जाल में सीमित किया और इसे लेजर बीम से बीच से विभाजित किया। उन्होंने सावधानीपूर्वक आधे हिस्से की निगरानी की, जिसे 'ब्राइट सेक्टर' कहा जाता है, जबकि जानबूझकर दूसरे, 'डार्क सेक्टर' को अनदेखा किया।
ब्राइट सेक्टर में परमाणु जाल के भीतर आवधिक रूप से दोलन करते थे, बाधा के माध्यम से पार होते और वापस आते थे। बारोंटिनी ने उन क्षणों को 'बिग बैंग' नाम दिया जब परमाणु ब्राइट सेक्टर में घुसते थे और खाली होने के क्षणों को 'बिग क्रंच' नाम दिया, जो ब्रह्मांड के अंतिम पतन के सिद्धांत से जुड़ा एक शब्द है।
बाद में, उन्होंने परमाणुओं के गुजरने के दौरान दोनों हिस्सों के बीच एंट्रॉपी के हस्तांतरण को ट्रैक किया - जो सिस्टम में अव्यवस्था या ऊर्जा के फैलाव का माप है। घटनाओं को अनुक्रमित करने के लिए प्रयोगशाला समय पर निर्भर रहने के बजाय, उन्होंने एक 'एन्ट्रॉपिक टाइम' स्थापित किया, जो विशेष रूप से सिस्टम के दोनों हिस्सों के बीच एंट्रॉपी के प्रवाह द्वारा परिभाषित एक घड़ी थी: जब एंट्रॉपी का आदान-प्रदान होता था तो समय आगे बढ़ता था और इसकी अनुपस्थिति में रुक जाता था।
प्रयोग के आश्चर्यजनक परिणाम
बारोंटिनी के लिए सबसे उल्लेखनीय पहलू यह था कि सभी तत्व कितनी सुसंगतता से संरेखित हुए। आंतरिक एन्ट्रॉपिक समय ने ब्राइट सेक्टर में घटनाओं को पूर्वानुमानित तरीके से व्यवस्थित किया, जो प्रयोग में देखे गए क्रम को दर्शाता है। यह कार्य दशकों से क्वांटम ब्रह्मांड विज्ञान और ऊष्मागतिकी में चर्चा किए गए अवधारणाओं का एक व्यावहारिक सत्यापन है। हालांकि यह इस बात का निश्चित बयान नहीं है कि समय एक भ्रम है, यह पहली बार है कि ऐसी विचारों को प्रयोगशाला में मात्रात्मक और प्रत्यक्ष परीक्षण के अधीन लाया गया है।