Новое исследование предполагает, что время - результат квантовой запутанности

Новое исследование предполагает, что время может быть не фундаментальным элементом Вселенной, а скорее иллюзией, возникающей в результате квантовой запутанности – связи между двумя удаленными друг от друга частицами. Подробности теории изложены в журнале Physical Review A.

"Мы нашли объяснение времени, которое согласуется как с классическими, так и с квантовыми законами и является проявлением запутанности", - говорит автор исследования Алессандро Коппо, физик из Национального исследовательского совета Италии. 

В квантовой механике время является фиксированным явлением - однонаправленным течением из прошлого в настоящее. Но оно остается внешним по отношению к квантовым системам, которые оно измеряет.

Однако, согласно общей теории относительности Эйнштейна, которая описывает взаимодействие крупных объектов, таких как планеты и звезды, время взаимосвязано с пространством и может искривляться и расширяться из-за силы тяжести или скорости. Это сталкивает обе теории – квантовую и теорию относительности – лбами. Без разрешения этой проблемы гипотетическая «теория всего» невозможна.

Чтобы решить эту проблему, исследователи обратились к теории, названной механизмом Пейджа и Вуттерса.

Впервые предложенная в 1983 году теория предполагает, что время возникает для одного объекта в результате его квантовой запутанности с другим объектом, действующим как часы. Для системы без этой запутанности времени не существует и Вселенная является застывшей и неизменной.

Теоретически применив механизм Пейджа и Вуттерса к двум запутанным, но невзаимодействующим квантовым состояниям — одному вибрирующему гармоническому генератору и набору крошечных магнитов, действующих как часы, — физики обнаружили, что эта система идеально описывается уравнением Шредингера, которое предсказывает поведение квантовых объектов. Однако вместо времени, эта версия работала в соответствии с состояниями крошечных магнитов, действующих как часы.

Ученые повторили свои теоретические вычисления дважды в новых конфигурациях: сначала предположив, что магнитные часы являются более крупным (макроскопическим) объектом, а затем увеличив гармонический генератор до крупного размера. Таким образом, уравнение упростилось до классической физики, предполагая, что течение времени является следствием запутанности даже для объектов больших масштабов.

"Мы твердо верим, что правильное и логичное направление - начать с квантовой физики и понять, как достичь классической физики, а не наоборот", - заключает Коппо.