Une nouvelle étude suggère que le temps n’est peut-être pas un élément fondamental de l’univers, mais plutôt une illusion résultant de l’intrication quantique.
temps L’écart entre nos meilleures théories de l’univers est un problème épineux pour les physiciens. Son comportement incohérent contribue à une impasse qui empêche les chercheurs de trouver une « théorie du tout » ou un cadre pour expliquer toute la physique de l’univers.
Mais dans la nouvelle étude, les chercheurs suggèrent qu’ils ont peut-être trouvé un indice pour résoudre ce problème : en faisant du temps une fonction de… Intrication quantiqueC’est l’étrange connexion entre deux particules distantes. L’équipe a publié ses conclusions le 10 mai dans la revue Examen physique un.
« Il existe un moyen d’introduire le temps qui est cohérent avec les lois classiques et quantiques, et qui est une manifestation de l’intrication », a déclaré le premier auteur. Alessandro Coppo« La connexion entre l’horloge et le système crée l’apparence du temps, qui est un élément essentiel de nos vies », a déclaré le physicien du Conseil national italien de la recherche à Live Science.
Il est temps
dans Mécanique quantiqueSelon nos meilleures théories du monde microscopique, le temps est un phénomène constant – un flux incessant et à sens unique du passé vers le présent. Le temps reste extérieur aux systèmes quantiques étranges et en constante évolution qu’il mesure, et ne peut être observé qu’en observant les changements dans les entités externes, telles que les aiguilles d’une horloge.
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Cependant, selon la théorie d’Einstein Relativité générale Le temps, qui décrit des objets plus grands, tels que nos corps, les étoiles et les galaxies, est étroitement lié à l’espace et peut être déformé et dilaté à grande vitesse ou en présence de gravité. Cela laisse notre meilleure théorie de la réalité face à un dilemme fondamental. Sans résoudre ce dilemme, une théorie cohérente de tout reste insaisissable.
« Il semble y avoir une sérieuse contradiction dans la théorie quantique, et c’est ce que nous appelons le problème du temps », explique Kubo.
Pour résoudre ce problème, les chercheurs se sont tournés vers une théorie appelée mécanisme de Big Waters. Cette théorie a été proposée pour la première fois en 1983 et suggère que le temps naît pour un seul corps à travers son mouvement. Intrication quantique D’un autre côté, pour un système non intriqué, il n’y a pas de temps et le système perçoit l’univers comme figé et immuable.
En appliquant le mécanisme de Bigwaters à deux états quantiques théoriquement intriqués mais sans interaction – l’un étant un oscillateur harmonique vibrant et l’autre un ensemble de minuscules aimants agissant comme une horloge – les physiciens ont découvert que leur système pouvait être complètement décrit par équation de Schrödinger, qui prédit le comportement des objets quantiques. Cependant, au lieu du temps, leur version de la célèbre équation fonctionnait selon les états de minuscules aimants qui fonctionnaient comme une horloge.
Cette vision n’est pas nouvelle, mais la prochaine étape franchie par l’équipe l’a été. Ils ont répété leurs calculs deux fois, en supposant d’abord que l’aimant de l’horloge, puis l’oscillateur harmonique, étaient de gros objets (plus grands). Ils simplifient ensuite leurs équations pour les rapprocher de celles de la physique classique, suggérant que l’écoulement du temps est le résultat d’une intrication, même pour des objets à grande échelle.
« Nous croyons fermement que la direction correcte et logique est de partir de la physique quantique et de comprendre comment parvenir à la physique classique, et non l’inverse », a déclaré Kubo.
D’autres physiciens ont exprimé leur prudence. Bien que le mécanisme de Big Waters soit une excellente idée pour les origines quantiques du temps, ils ont déclaré qu’il n’avait encore rien produit qui puisse être testé.
« Oui, il est mathématiquement logique de considérer le temps cosmique comme l’intrication entre les champs quantiques et les états quantiques de l’espace tridimensionnel. » Flatco Fédéral« Cependant, personne ne sait si quelque chose de nouveau ou de fructueux sortira de ce tableau, comme des modifications de la physique quantique et de la relativité générale », a déclaré le professeur John Jordan, professeur de science de l’information quantique à l’Université d’Oxford, qui n’a pas participé à l’étude. travail, a déclaré à Live Science et les tests expérimentaux correspondants.
Malgré ces doutes, construire des théories du temps à partir de zéro à partir de la mécanique quantique peut néanmoins constituer un point de départ prometteur – à condition qu’elles puissent être façonnées pour s’adapter aux expériences.
« Peut-être qu’il y a quelque chose dans l’enchevêtrement où il joue un rôle. » Adam Frank« Peut-être que la seule façon de comprendre le temps n’est pas d’un point de vue divin, mais de l’intérieur, en se demandant ce que la vie se manifeste dans cette manifestation du monde », a déclaré le physicien théoricien de l’Université de Rochester à New York. pas impliqué dans l’étude, a déclaré à Live Science.
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