Джованни Баронтини, физик из Бирмингемского университета, показал, как можно отслеживать ход событий в квантовой системе, не прибегая к внешнему времени. Для этого он наблюдал за изменениями внутри облака из 24 тысяч сверхохлаждённых атомов. Работа опубликована в научном журнале Physical Review Research.
Эксперимент затрагивает одну из фундаментальных проблем физики — определение времени в замкнутой системе, например во Вселенной, за пределами которой нет наблюдателя с часами. Чтобы изучить этот вопрос в лаборатории, Баронтини использовал конденсат Бозе — Эйнштейна, особое состояние вещества, в котором атомы ведут себя как единый квантовый объект. Облако атомов поместили в изолированную ловушку и разделили на две части оптическим барьером.
Во время опыта одна часть атомного облака многократно расширялась и сжималась. Учёный установил, что последовательность этих процессов можно определить по изменению распределения частиц и связанной с ним энтропии — меры беспорядка в системе. Этот подход позволил создать внутреннюю шкалу времени, которая сохраняла порядок событий.
На основе этих данных Баронтини вывел уравнение Шрёдингера, описывающее поведение квантовых систем, где вместо привычного параметра времени использовался этот внутренний отсчёт. Модель успешно описала то, что происходило в эксперименте. Как отмечается в работе, исследование не доказывает, что время — это иллюзия, но предлагает другой способ описания физических процессов.
Письма читателей