ممکن است زمان توهم ناشی از در هم تنیدگی کوانتومی باشد

یک مدل تئوری از این ایده حمایت می کند که زمان ممکن توهمی ناشی از در هم تنیدگی بین اجرام کوانتومی باشد.

زمان ممکن است از عناصر بنیادین واقعیت فیزیکی ما نباشد. محاسبات جدید از این ایده حمایت می‌کنند که زمان از درهم‌تنیدگی کوانتومی پدیدار می‌شود که طی آن دو جسم ارتباطی ناگسستنی و درهم‌تنیده دارند، به‌طوری‌که صرف‌نظر از فاصله آن‌ها، برهم زدن یکی موجب برهم خوردن دیگری می‌شود.

الساندرو کوپو، پژوهشگر شورای ملی تحقیقات ایتالیا به نیوساینتیست می‌گوید: «قرن‌ها است زمان به‌عنوان یکی از عناصر ضروری و مسلم وارد فیزیک شده است. مبحث زمان در درک ما از واقعیت چنان ریشه عمیقی داشت که مردم فکر می‌کردند به تعریفی از زمان نیازی نیست». در دهه ۱۹۰۰، که نظریه‌های فیزیک کوانتوم و نسبیت عام و خاص دیدگاه‌های متناقضی درباره زمان ارائه کردند، طرز فکر دانشمندان درباره زمان عوض شد.

در مبحث نسبیت عام، زمان در تار و پود جهان آمیخته شده است و واقعیت فیزیکی ما در چارچوب فضا-زمان تعریف می‌شود. بر اساس این نظریه، زمان می‌تواند در حضور گرانش خم و دچار اتساع شود. درمقابل، نظریه کوانتوم زمان را به‌عنوان پدیده‌ای درنظر می‌گیرد که انعطاف‌پذیر نیست و تغییر نمی‌کند.

نسبیت عام و نظریه کوانتوم اجسامی را در مقیاس‌های بسیار متفاوت مانند ستارگان و اتم‌ها توصیف می‌کنند، اما از آن‌جا که همه‌ی این اجرام در یک جهان وجود دارند، بسیاری از فیزیکدانان معتقدند تعریف زمان باید در هر دو مورد با هم سازگار باشد. کوپو و همکارانش به دنبال چنین تعریف واحدی بودند. آن‌ها برای دستیابی به این هدف، ایده‌ی امیدوارکننده اما عجیبی را که مربوط به دهه ۱۹۸۰ می‌شد، تحت چندین آزمون ریاضی قرار دادند.

ایده مبتنی بر این موضوع است که وقتی می‌بینیم جسمی در طول زمان تغییر می‌کند، تنها علت آن است که آن جسم با یک ساعت درهم‌تنیدگی پیدا کرده است. براین‌اساس، یک ناظر خارجی که بیرون از سیستم درهم‌تنیده ایستاده است، جهانی کاملا ایستا و بدون تغییر را می‌بیند. دراین چارچوب، زمان صرفا نتیجه‌ای از در‌هم‌تنیدگی است.

کوپو و همکارانش در مدل ریاضی خود، زمان‌سنج را به‌عنوان سیستمی از آهنرباهای تئوریکی کوچک نشان دادند که با نوسانگر کوانتومی یا نسخه کوانتومی یک فنر درهم‌تنیده شده بود. چنین مدلی ازنظر ریاضی به‌خوبی تعریف شده است و امکان آزمایش‌های تجربی بیشتر را فراهم می‌سازد. آن‌ها دریافتند سیستم آن‌ها را می‌توان با نسخه‌ای از معادله معروف شرودینگر توصیف کرد که برای پیش‌بینی رفتار ذرات کوانتومی استفاده می‌شود. البته دراین‌مورد باید تفاوتی اساسی را نیز وارد معادله کرد: درحالی‌که معادله شرودینگر متغیری دارد که آن را زمان می‌خوانیم، معادله جدید دارای متغیری است که حالات کوانتومی آهنربا را می‌شمارد.

منبع