Fizikçiler, alanın başlangıcından bu yana zamanın doğasını anlamak için mücadele ettiler. Ancak yeni bir teorik çalışma, zamanın kuantum seviyesinde dokunmuş bir yanılsama olabileceğini öne sürüyor.

Yeni bir çalışma, zamanın evrenin temel bir unsuru değil, kuantum dolanıklığından kaynaklanan bir yanılsama olabileceğini öne sürüyor. Zaman fizikçiler için çetrefilli bir sorundur; en iyi evren teorilerimiz arasındaki tutarsız davranışı, araştırmacıların bir “her şeyin teorisi” veya evrendeki tüm fiziği açıklayacak bir çerçeve bulmalarını engelleyen bir çıkmaza katkıda bulunur. Ancak yeni çalışmada, araştırmacılar bu sorunu çözmek için bir ipucu bulmuş olabileceklerini öne sürüyorlar: zamanı kuantum dolanıklığının bir sonucu haline getirerek, iki uzak parçacık arasındaki garip bağlantı. Ekip bulgularını 10 Mayıs’ta Physical Review A dergisinde yayınladı.

Zamanı gelmişti.

Mikroskobik dünyaya ilişkin en iyi teorimiz olan kuantum mekaniğinde zaman sabit bir olgudur – geçmişten günümüze doğru amansız, tek yönlü bir akış. Ölçtüğü tuhaf ve sürekli değişen kuantum sistemlerinin dışında kalır ve yalnızca bir saatin ibreleri gibi dış varlıklardaki değişiklikleri gözlemleyerek görülebilir. İlgili: Atomlar birbirine hiç olmadığı kadar yaklaştırılarak görünüşte imkansız olan kuantum etkileri ortaya çıkarıldı. Ancak Einstein’ın genel görelilik teorisine göre – ki bu teori bedenlerimiz, yıldızlar ve galaksiler gibi daha büyük nesneleri tanımlar – zaman uzayla iç içedir ve yüksek hızlarda ya da yerçekiminin varlığında bükülebilir ve genişleyebilir. Bu durum en iyi iki gerçeklik teorimizi temel bir çıkmazda bırakmaktadır. Bu çıkmaz çözülmeden, her şeyin tutarlı bir teorisine ulaşılamayacaktır.

Coppo, “Görünüşe göre kuantum teorisinde ciddi bir tutarsızlık var,” dedi. “Biz buna zaman sorunu diyoruz.”

Araştırmacılar bu sorunu çözmek için Page ve Wootters mekanizması adı verilen bir teoriye başvurdular. İlk olarak 1983 yılında ortaya atılan bu teori, bir nesne için zamanın, saat görevi gören başka bir nesneyle kuantum dolanıklığı yoluyla ortaya çıktığını öne sürüyor. Öte yandan, dolanık olmayan bir sistem için zaman yoktur ve sistem evreni donmuş ve değişmez olarak algılar.

Page ve Wootters mekanizmasını biri titreşen bir harmonik osilatör, diğeri ise saat görevi gören bir dizi küçük mıknatıs olmak üzere iki dolanık ama etkileşimsiz teorik kuantum durumuna uygulayan fizikçiler, sistemlerinin kuantum nesnelerinin davranışını öngören Schrödinger denklemiyle mükemmel bir şekilde tanımlanabileceğini buldular. Ancak, zaman yerine, ünlü denklemin onların versiyonu, saat gibi davranan küçük mıknatısların durumlarına göre işliyordu. Bu içgörü yeni değil ama ekibin bir sonraki adımı yeniydi. Önce mıknatıslı saatin, sonra da harmonik osilatörün makroskopik (daha büyük) nesneler olduğunu varsayarak hesaplamalarını iki kez tekrarladılar. Denklemleri klasik fizik denklemlerine basitleşti ve zaman akışının büyük ölçeklerdeki nesneler için bile dolaşıklığın bir sonucu olduğunu gösterdi.

Coppo, “Doğru ve mantıklı yönün kuantum fiziğinden başlayıp klasik fiziğe nasıl ulaşılacağını anlamak olduğuna inanıyoruz, tam tersi değil” dedi.

Diğer fizikçiler ihtiyatlı olduklarını ifade ettiler. Page ve Wootters mekanizmasını zamanın kuantum kökenleri için büyüleyici bir fikir olarak görmelerine rağmen, henüz test edilebilir bir şey üretmediğini söylediler.

Çalışmada yer almayan Oxford Üniversitesi’nde kuantum bilgi bilimi profesörü olan Vlatko Vedral Live Science’a yaptığı açıklamada, “Evet, evrensel zamanı kuantum alanları ve 3 boyutlu uzayın kuantum durumları arasındaki dolanıklık olarak düşünmek matematiksel olarak tutarlıdır” dedi. “Ancak bu resimden yeni ya da verimli bir şey çıkıp çıkmayacağını kimse bilmiyor – kuantum fiziği ve genel görelilikte yapılacak değişiklikler ve bunlara karşılık gelen deneysel testler gibi.”

Bu şüphelere rağmen, kuantum mekaniğinden yola çıkarak zaman teorileri oluşturmak, deneylere uyacak şekilde şekillendirilebildikleri sürece, başlamak için umut verici bir yer olabilir.

New York’taki Rochester Üniversitesi’nde teorik fizikçi olan ve çalışmaya katılmayan Adam Frank Live Science’a verdiği demeçte, “Belki de dolaşıklığın rol oynadığı bir şey vardır” dedi. “Belki de zamanı anlamanın tek yolu Tanrı’nın gözünden değil, içeriden, dünyanın böyle bir görünümünü ortaya çıkaran yaşamla ilgili ne olduğunu soran bir perspektiften bakmaktır.”

Sorumlu. Yazar

Ben Turner Live Science’ın Birleşik Krallık’ta çalışan bir yazarıdır. Teknoloji ve iklim değişikliği gibi diğer konuların yanı sıra fizik ve astronomi konularını da ele almaktadır. Gazetecilik eğitiminden önce University College London’da parçacık fiziği bölümünden mezun olmuştur. Ben, yazmadığı zamanlarda edebiyat okumaktan, gitar çalmaktan ve satranç oynayarak kendini utandırmaktan hoşlanıyor.

https://www.livescience.com/physics-mathematics/quantum-physics/time-might-be-a-mirage-created-by-quantum-physics-study-suggests