Физик создал мини-вселенную для изучения природы времени
Физик Джованни Баронтини из Бирмингемского университета разработал лабораторную модель «мини-вселенной», чтобы исследовать сущность времени. В квантовой физике время не всегда следует привычному направлению и может не рассматриваться как независимая величина на фундаментальном уровне. Второй закон термодинамики связывает течение времени с увеличением беспорядка в системе. Об этом пишет портал Science XXI.
Экспериментальная установка включала около 24 000 атомов рубидия, охлажденных до миллиардных долей градуса выше абсолютного нуля. В таких условиях атомы образовали конденсат Бозе — Эйнштейна, функционирующий как единая квантовая система. Об этом сообщает Бирмингемский университет.
Ученый поместил атомное облако в оптическую ловушку и разделил его на две области с помощью лазерного барьера. Одна часть системы оставалась под наблюдением, а другая была скрыта. Атомы перемещались между этими секторами, при этом происходил обмен энтропией.
Этот обмен позволил определить внутреннее, или энтропийное, время без внешних часов. По словам Баронтини, время в системе увеличивается во время обмена энтропией и останавливается, когда он прекращается. Последовательность событий задавалась внутренними процессами модели, а не внешними параметрами.
Колебания атомов через барьер происходили циклично, напоминая смену фаз расширения и сжатия условной вселенной. Настройки установки можно изменять, включая форму ловушки, высоту барьера, плотность атомов и взаимодействие между областями системы. Это позволяет исследовать модели, связанные с ранней Вселенной, возможным сжатием космоса и границами черных дыр.
По оценке исследователя, контролируемые системы из сверххолодных атомов могут помочь в проверке сложных вопросов квантовой физики и гравитации. Работа может способствовать пониманию динамики квантовых систем через время, возникающее внутри них. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review Research.
