فيزيائي يبني كونًا مصغرًا ويرصد نشوء الزمن من دون ساعة

بنى البروفيسور جيوفاني بارونتيني، الفيزيائي في جامعة برمنغهام، كونًا مصغرًا داخل المختبر واستخدمه لرصد نشوء الزمن. فقد خفّض حرارة سحابة من نحو 24,000 ذرة إلى بضع أجزاء من المليار من الدرجة فوق الصفر المطلق، حيث تصبح التأثيرات الكمومية بارزة بشكل خاص.

قُسِّم النظام بواسطة شعاعي ليزر إلى منطقة مضيئة مرصودة ومنطقة مظلمة غير مرصودة، وصُمِّم بحيث يتوسّع وينكمش، في محاكاة تقريبية لانفجار عظيم وانسحاق عظيم.

ومن خلال تتبّع كيفية إعادة توزّع الذرات بين المنطقتين في هذا النظام الكمومي المعزول، حدّد بارونتيني مقياسًا داخليًا للتقدّم أسماه "الزمن الإنتروبي"، وهو يتحرك في اتجاه ثابت واحد ويمكنه ترتيب الأحداث في تسلسلها الصحيح دون أي رجوع إلى ساعة خارجية.

وقال بارونتيني إن العمل يُظهر أن "الزمن يمكن تعريفه من خلال التغيّرات داخل النظام، لا كالساعة الخارجية التي تدق والتي نتخيّلها عادة".

وتقدّم النتائج، المنشورة في مجلة Physical Review Research، أول دليل تجريبي مضبوط على أن الزمن يمكن تعريفه بالتغيّرات الداخلية في نظام ما بدلًا من ساعة خارجية، وهي فكرة ترتبط مباشرة بنظريات الجذب الكمومي، حيث لا يظهر الزمن كخاصية مدمجة أصلًا.

ولا تعيد التجربة كتابة الفيزياء بين ليلة وضحاها، لكنها تقدّم واحدة من أوضح البراهين المعملية حتى الآن على أن الزمن قد يكون في النهاية نتيجةً للعمليات الفيزيائية لا سببًا لها.