Fizičar napravio "mini svemir" u kojem vrijeme nastaje bez sata

Rezultate je objavio u časopisu Physical Review Research. Atome je ohladio na svega nekoliko milijarditih dijelova stepena iznad apsolutne nule i od njih napravio potpuno izolovan kvantni sistem koji oponaša jednostavan svemir.

Neke teorije u fizici, poput Wheeler-DeWittove jednačine, pretpostavljaju da svemir na najdubljem nivou nema ugrađeno vrijeme, nego postoji kao jedno nepromjenjivo kvantno stanje. U tom slučaju osjećaj protoka vremena mora nastati iz odnosa između dijelova sistema.

Svijetli i tamni dio

Tanka barijera napravljena laserskim snopom podijelila je atome na posmatrani, "svijetli" i neposmatrani, "tamni" dio. Atomi su mogli prelaziti iz jednog dijela u drugi, ali je sistem inače bio odvojen od vanjskog svijeta.

Svijetli dio se naizmjenično širio i skupljao, nalik Velikom prasku i Velikom sažimanju. Veliko sažimanje je hipotetski scenarij u kojem se širenje svemira na kraju preokreće.

Iz raspršenosti atoma, odnosno entropije, Barontini je definisao takozvano entropijsko vrijeme. Kad se raspodjela atoma u svijetlom dijelu mijenjala, sistem se kretao naprijed kroz vrijeme. Kad se nije mijenjala, vrijeme je praktično stajalo.

Ovako definisano vrijeme teče u jednom smjeru i ispravno poreda događaje. Ubrzava se ili usporava zavisno od toga kako se entropija kreće.

Vrijeme bez vanjskog sata

"U nekim teorijama svemira, posebno u kvantnoj gravitaciji, vrijeme se ne pojavljuje kao ugrađena osobina. Ipak, u svakodnevnom životu vrijeme teče od prošlosti ka budućnosti", rekao je Barontini.

Prema njegovim riječima, studija daje jasne eksperimentalne dokaze da se vrijeme može definisati promjenama unutar sistema, a ne kao vanjski sat koji otkucava. Univerzitet navodi da ovakav eksperiment omogućava da se teorije o ranom svemiru iz kvantne kosmologije i gravitacije testiraju u laboratoriji.