Физик создаёт миниатюрную вселенную и наблюдает, как время возникает без часов

Профессор Джованни Баронтини, физик из Бирмингемского университета, построил в лаборатории миниатюрную вселенную и использовал её, чтобы наблюдать возникновение времени. Он охладил облако из примерно 24 000 атомов до нескольких миллиардных долей градуса выше абсолютного нуля, где квантовые эффекты становятся особенно заметными.

Система была разделена двумя лазерными лучами на яркую, наблюдаемую область и тёмную, ненаблюдаемую область, а также спроектирована так, чтобы расширяться и сжиматься, — это отдалённо напоминало Большой взрыв и Большое сжатие.

Отслеживая, как атомы перераспределялись между двумя областями этой изолированной квантовой системы, Баронтини выявил внутреннюю меру протекания процессов, которую он называет «энтропийным временем»; оно движется в одном устойчивом направлении и способно расставить события в правильном порядке без обращения к какому-либо внешнему хронометру.

Баронтини заявил, что работа демонстрирует: «время можно определить через изменения внутри системы, а не как внешние тикающие часы, которые мы привыкли себе представлять».

Результаты, опубликованные в журнале Physical Review Research, представляют первое контролируемое экспериментальное свидетельство того, что время может определяться внутренними изменениями в системе, а не внешними часами, — эта идея имеет прямое отношение к теориям квантовой гравитации, где время не выступает встроенной характеристикой.

Эксперимент не переписывает физику за одну ночь, но даёт одну из самых наглядных на сегодня лабораторных демонстраций того, что время может быть, в конечном счёте, следствием физических процессов, а не их причиной.