Время под микроскопом: ученые научились манипулировать его «течением» в квантовом мире

Физикам удалось совершить впечатляющий прорыв в понимании одной из главных загадок мироздания. Группа исследователей под руководством Джованни Баронтини из Бирмингемского университета создала уникальную квантовую модель, которая на математическом уровне позволяет имитировать изменение темпа времени: его ускорение, замедление и даже полную «заморозку».

Лабораторная «мини-вселенная»
Важно сразу оговориться: речь идет не о создании машины времени или манипуляциях с реальностью. Эксперимент, о котором сообщает издание «Известия», — это создание квантовой системы, работающей как своего рода модель Вселенной в миниатюре.

Ученые воздействовали на состояние атомов и ионов, наблюдая, как внутри этой системы меняются математические параметры времени. Результаты полностью подтвердили теоретические ожидания: физические процессы в модели протекали неравномерно, в точности повторяя те сценарии «растяжения» или «сжатия» времени, которые ранее предсказывали формулы.

Почему это меняет науку
Главный вызов современной физики — отсутствие «теории всего». Квантовая механика блестяще работает с микромиром, а теория относительности Эйнштейна — с огромными космическими объектами. Однако эти две картины мира пока не удается объединить в единую теорию квантовой гравитации.

Подобные лабораторные эксперименты позволяют физикам тестировать гипотезы, которые невозможно проверить в масштабах реального космоса, где силы гравитации колоссальны, а расстояния невообразимы.

Время как следствие, а не как константа
Науке давно известно, что время субъективно: согласно Эйнштейну, оно замедляется вблизи массивных объектов или при движении на околосветовых скоростях (этот эффект мы ежедневно используем в работе GPS-навигации). Однако новое исследование ставит более глубокий вопрос: является ли время фундаментальным «кирпичиком» Вселенной или оно лишь вторичный эффект, возникающий из более глубоких квантовых законов?

Эксперименты с атомами и ионами показывают, что время можно описывать как динамическую переменную, зависящую от состояния системы. Хотя до управления временем в привычном нам понимании еще очень далеко, работа Баронтини приближает человечество к разгадке того, как устроено само полотно реальности.

Ученые подчеркивают: это лишь первый шаг к пониманию того, что именно мы называем «временем» — фундаментальную константу или же результат сложного взаимодействия квантовых частиц.