Физики открыли квантовое замедление времени

Согласно теоретическому исследованию, явление квантовой механики, известное как суперпозиция, может повлиять на хронометраж в высокоточных часах.

Исследование, описывающее эффект, показывает, что суперпозиция – способность элементарных частиц существовать более чем в одном состоянии одновременно – приводит к коррекции атомных часов, известной как «квантовое замедление времени».

Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, учитывает квантовые эффекты, выходящие за рамки теории относительности Альберта Эйнштейна, чтобы сделать новое предсказание о природе времени.

«Каждый раз, когда мы разрабатываем более совершенные часы, мы узнаем что-то новое о мире», – сказал Александр Смит, доцент кафедры физики в Дартмутском колледже, который руководил исследованием. «Квантовое замедление времени является следствием как квантовой механики, так и теории относительности Эйнштейна, и, таким образом, предлагает новую возможность проверить фундаментальную физику на их пересечении».

В начале 1900-х годов Альберт представил революционную картину пространства и времени, показав, что , измеряемое часами, зависит от того, насколько быстро они движутся – по мере того, как скорость часов увеличивается, скорость их хода уменьшается. Это было радикальным отходом от абсолютного представления Исаака Ньютона о времени.

Квантовая механика, теория, управляющая атомным миром, позволяет часам двигаться так, как если бы они одновременно двигались с двумя разными скоростями: квантовая «суперпозиция» скоростей. В исследовательской статье эта возможность учитывается и предлагается вероятностная теория хронометража, которая привела к предсказанию квантового замедления времени.

Чтобы разработать новую теорию, ученые объединили современные методы квантовой информатики с теорией, разработанной в 1980-х годах, которая объясняет, как время может возникнуть из квантовой теории гравитации.

«Физики десятилетиями пытались учесть динамическую природу времени в квантовой теории», – говорят исследователи. «В нашей работе мы прогнозируем поправки к релятивистскому замедлению времени, которые проистекают из того факта, что часы, используемые для измерения этого эффекта, имеют квантово-механическую природу».

Точно так же, как датирование по углероду полагается на распадающиеся для определения возраста органических объектов, время жизни возбужденного атома действует как часы. Если такой атом движется в суперпозиции разных скоростей, то его время жизни будет увеличиваться или уменьшаться в зависимости от характера суперпозиции относительно атома, движущегося с определенной скоростью.

Поправка к времени жизни атома настолько мала, что ее невозможно измерить в терминах, имеющих смысл в человеческом масштабе.

Но возможность учесть этот эффект может позволить провести проверку квантового замедления времени с использованием самых современных атомных часов.

Точно так же, как применение квантовой механики для медицинской визуализации, вычислений и микроскопии было трудно предсказать, когда эта теория только разрабатывалась в начале 1900-х годов, еще слишком рано представить себе все практические последствия квантового замедления времени.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

5 1 голос
Рейтинг
Войти с помощью: 
Подписаться
Уведомление о
guest
2 Комментарий
Первые
Последние Популярные
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
Игорек М
Игорек М
Гость
1 месяц назад

Эйнштейновский парадокс “близнецов” нарушил первый закон Ньютона о прямолинейном и равномерном движении тела, когда на тело не действуют сторонние силы, тело находится в состоянии покоя, из чего следует – что космонавт находящийся в корабле который движется со скоростью света, не испытывает воздействия сторонних сил находясь в замкнутой системе, а его движения можно рассматривать только относительно тех предметов находящихся внутри этой системы – в корабле. В этом случае, космонавт находится в состоянии покоя и его биологическое время протекает точно так же как у его брата близнеца на Земле. Время здесь ни при чем и никаких парадоксов, все парадоксы в голове. 🙂… Подробнее »

Игорек М
Игорек М
Гость
Ответить на  Игорек М
1 месяц назад

Продолжу:
Почему от скорости движения, часы замедляют свой ход?
Ответ очень прост: потому что часы движутся в магнитосфере Земли, а движение в магнитном поле было описано Майклом Фарадеем как возникновение индукции, от сюда следует, что на часы при движении, воздействуют сторонние силы в виде магнитного поля. Проигнорирован еще один закон – закон электродинамики.

Share via
2
0
Будем рады вашим мыслям, пожалуйста, прокомментируйте.x
()
x

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: