Bir fizik to'liq izolyatsiya qilingan kvant tizimidan vaqtning paydo bo'lishini tajribaviy ravishda kuzatishni amalga oshirdi, shu bois 'mini-kointerni' qurdi. Ushbu tajriba vaqt qanday mavjud bo'lishi mumkinligiga oid fundamental savolni ko'taradi, agar koinot tashqi havolalarga ega bo'lmasa.
Tadqiqot va Tajribaviy Metodologiya
Birmingham universiteti eksperimental fizigi Giovanni Barontini 11-iyunda Physical Review Research jurnalida yangi tadqiqotni nashr etdi. Ushbu noyob tajribani amalga oshirish uchun u o'z mini-kointernisini sozlash maqsadida juda sovuq atomlar bulutidan foydalangan. Tizim shunday darajada izolyatsiya qilindiki, koinot kabi, vaqtinchalik havolaga xizmat qilishi mumkin bo'lgan tashqi element yo'q edi.
Barontini tizimni ikki qismga ajratib, ulardan birini, 'qora sektor' deb nomlanganini e'tiborsiz qoldirishga qaror qildi, bu esa vaqtning butunlay tizim ichida kelib chiqishi mumkinligini isbotlash uchun edi. Natijalar koinotning vaqt o'lchami nimaga ega ekanligi haqidagi sababni amaliy jihatdan birinchi marta tekshiradi.
Vaqtning Nazariy Konteksti
Ushbu ish taxminan olti o'n yillik davr davomida fizik hamjamiyatni hayratga solgan dilemmaga oid. Kvant gravitatsiyaning asosiy qismi bo'lgan Wheeler-DeWitt tenglamasi – bu Einsteinning tortishuv nazariyasini kvant mexanikasi bilan uyg'unlashtirishga bag'ishlangan soha – koinotni hech qanday tashqi vaqt parametriga ega bo'lmagan yopiq to'plam sifatida modellashtiradi. Bu bizning vaqtni idrok etishimizning kelib chiqishi haqida savol tug'diradi.
Relativistik vaqt nazariyasi vaqtning realiyatning birinchi navbatdagi xususiyati emas, balki koinotning ichki o'zaro ta'sirlaridan paydo bo'ladigan narsa ekanligini taklif qiladi, bunda tizimning bir qismi ikkinchisiga soat vazifasini bajaradi. Biroq, bu gipoteza laboratoriya muhitida bevosita tekshirilmagan edi.
Barontinining ilhomi shaxsiy kuzatuvdan kelib chiqqan: u o'g'lining qurilish kitlari bilan o'ynayotganini ko'rdi, bu unga jarayon o'z laboratoriyalarida yaratilayotgan haqiqatning kichik nusxalaridan foydalanishi bilan bog'liq holatga o'xshashligini o'ylashga undadi.
Entropik Soatning Qurilishi
Mustaqil koinotni simulyatsiya qilish uchun Barontini kondensatni tuzoqqa joylashtirdi va uni nozik lazer nurushi bilan ikki qismga ajratdi. U 'yorqin sektor' deb nomlangan yarmini diqqat bilan kuzatib bordi, shu bilan birga boshqasini, 'qora sektor'ni qasddan e'tiborsiz qoldirdi.
'Yorqin sektor'dagi atomlar tuzoq ichida davriy ravishda tebranishdi, to'siq orqali o'tib, qaytdi. Barontini atomlar yorqin sektorga kirib keladigan lahzalarni 'Buyuk Portlash' deb, va bo'shashish lahzalarini esa koinotning yakuniy qulashi nazariyasiga bog'liq bo'lgan 'Buyuk Qichqiriq' deb nomladi.
Keyinchalik, u atomlar o'tishi paytida ikki yarim o'rtasidagi entropiya uzatilishini – tizimdagi tartibsizlik yoki energiya tarqalishining metrikasini – kuzatdi. Voqealar ketma-ketligini laboratoriya vaqtiga tayanmasdan, u 'entropik vaqt'ni belgiladi, bu vaqt faqat tizimning ikki yarmi orasidagi entropiya oqimi bilan aniqlangan soat edi: entropiya almashinuv bo'lganda vaqt oldinga siljidi va u yo'qligida to'xtadi.
Tajribaning Hayratlanarli Natijalari
Barontinining eng sezilarli jihati barcha elementlarning qanchalik uyg'unlikda joylashgani edi. Ichki entropik vaqt yorqin sektoridagi voqealarni bashorat qilinadigan tarzda tashkil qildi, tajribada kuzatilgan tartibni aks ettirdi. Ushbu ish kvant kosmologiyasi va termodinamikada o'nlab yillar davomida muhokama qilingan tushunchalarning amaliy tasdiqidir. Vaqt bir illyuziya ekanligi haqida qat'iy bayon bo'lmasa-da, bunday g'oyalar laboratoriyada miqdoriy va bevosita sinovdan o'tgan birinchi holat hisoblanadi.