квантовая гравитация

Физики из Корнеллского университета допустили, что информация может путешествовать из будущего в прошлое

Время — штука упрямая, но физики снова решили с ней поспорить. Группа теоретиков под руководством Марка Уайлда из Корнеллского университета выкатила статью в Physical Review Letters, от которой у поклонников научной фантастики может зачесаться в затылке. Они построили так называемую игрушечную вселенную — упрощенную математическую модель — и показали: течение времени, которое мы ощущаем каждый день, вполне может оказаться квантовой иллюзией.

Идея не нова. Еще Эйнштейн со своей теорией относительности допускал существование замкнутых временных петель. Но одно дело — общая теория, другое — конкретные расчеты. Американские исследователи продемонстрировали: в квантовом мире информацию теоретически можно передавать из будущего в прошлое. Для этого надо использовать квантовые каналы связи и эффект квантовой запутанности.

Это не значит, что завтра мы отправим письмо вчерашнему себе. Но сама возможность таких процессов закладывается в фундаментальные уравнения.

Ученые давно ломают голову над тем, почему время течет только в одну сторону. Второй закон термодинамики объясняет это ростом энтропии, но на квантовом уровне всё сложнее. Квантовая механика симметрична относительно обращения времени — уравнения работают одинаково, пустить стрелку назад или вперед. Откуда же берется ощущение необратимости?

Ответ, который предлагает команда Уайлда, лежит в области квантовой запутанности. Они смоделировали взаимодействие между двумя частями игрушечной вселенной и обнаружили: наблюдаемое течение времени может быть побочным эффектом запутанных состояний. То есть мы чувствуем, что время идет, только потому, что наши квантовые системы переплетены с окружающим миром. Уберите запутанность — и время перестанет быть стрелой.

Работа опирается на последние достижения в области квантовой термодинамики и теории черных дыр. Модели черных дыр, кстати, тоже показывают, что временные парадоксы могут разрешаться без нарушения причинности — если в игру вступают квантовые эффекты.

Практические эксперименты, понятное дело, пока за горами. Игрушечная вселенная — это не реальная физическая система, а набор уравнений за авторством ученых из Корнелла. Но такие работы задают новые рамки для дискуссий о границах между общей теорией относительности, квантовой механикой и природой времени.

Кстати, гипотеза о том, что вселенная в своей основе статична, а движение времени возникает из квантовой запутанности, обсуждается уже не первый год. Но до сих пор не хватало строгих доказательств. Уайлд и его коллеги, похоже, сделали шаг к тому, чтобы подвести под эту идею математический фундамент.

«Если время — иллюзия, то что тогда реально?» — спросит читатель. Физики пока пожимают плечами и предлагают подождать новых данных.

Важный нюанс: речь идет не о том, что времени нет вообще. Время как мера длительности процессов остается. Но его однонаправленность — «стрела времени» — может оказаться не фундаментальным свойством мироздания, а следствием квантовых взаимодействий между различными частями вселенной. Получается, наш повседневный опыт — всего лишь квантовая иллюзия, пусть и очень устойчивая.

Конечно, до создания машины времени еще далеко. Но сам факт, что физики-теоретики всерьез обсуждают возможность передачи информации из будущего в прошлое, говорит о многом. Границы между наукой и фантастикой снова размываются.

Так что если вы когда-нибудь чувствовали, что время замедляется или ускоряется — может, это не просто ощущение. Возможно, ваша квантовая запутанность с окружающим миром дала сбой. Шутка, конечно. Но кто знает, что принесут следующие исследования.