З а повечето от нас времето тече само в една неумолима посока. Но за теоретичните квантови физици посоката на времето не е толкова непоклатима. Възможно е теоретично да се моделира, симулира и наблюдава обратното течение на времето по начин, който е невъзможен за постигане в реалния свят.
А сега учените показаха, че симулациите на обратно движение на времето могат да помогнат за решаването на физични проблеми, които не могат да бъдат решени с помощта на нормалната физика.
Под ръководството на физика Давид Арвидсон-Шукур от Кеймбриджкия университет екип от физици проведе експеримент, в който входното състояние може да се променя чрез симулиране на обратен цикъл на времето, което им позволява да променят параметрите, след като те вече са зададени.
Мистериите на времето: Огледалата на Козирев
Разбира се, тези цикли са чисто хипотетични - но те могат да бъдат симулирани с помощта на квантови схеми за телепортация, създадени със заплетени частици, за да се решават математически проблеми.
"Представете си, че искате да изпратите подарък на някого: трябва да го изпратите на първия ден, за да сте сигурни, че ще пристигне на третия ден. Обаче получавате списъка с желания на този човек едва на втория ден. Така че при този сценарий, спазващ хронологията, е невъзможно да знаете предварително какво ще иска като подарък и да сте сигурни, че ще изпратите правилния", обяснява Арвидсон-Шукур.
"Сега си представете, че можете да промените това, което изпращате през първия ден, с информацията от списъка с желания, получен през втория ден. Нашата симулация използва манипулация на квантовото заплитане, за да покаже как бихте могли да промените със задна дата предишните си действия, за да сте сигурни, че крайният резултат е този, който искате", допълва той.
Червеевите пръстени - билет за пътуването във времето
Квантовото заплитане е състояние, при което свойствата на две частици се свързват, преди да бъдат измерени. Измерването на свойствата на едната частица веднага установява допълнителното състояние на другата, независимо от това колко далеч една от друга се намират те.
Учените дори са успели да повлияят на свойствата на едната частица и да наблюдават едновременни промени в другата на значително разстояние. Това е квантовата телепортация.
Работата на екипа използва заплетените частици не само за телепортиране на информация във физическото пространство, но и назад във времето.
На теория: Осем научнофантастични концепции, които са възможни
"В нашето предложение експериментаторът заплита две частици", казва физикът Никол Юнгер Халпърн от Националния институт за стандарти и технологии (NIST) и Университета на Мериленд.
"След това първата частица се изпраща, за да бъде използвана в експеримента. След като получи нова информация, експериментаторът манипулира втората частица, за да промени ефективно миналото състояние на първата частица, променяйки резултата от експеримента", обяснява той.
Естеството на затворената верига във времето също не е от тези, които биха позволили на някого да пътува назад и парадоксално да убие дядо си, разчитайки на условие във вероятността, наречено постселекция, което ограничава мерките въз основа на зададени събития.
"Експериментът Филаделфия": Успяха ли да пътуват във времето?
Екипът не изтъква аргумента, че такива контури съществуват. Квантовата теория позволява симулирането на тези цикли, които като следствие заплитането може да използва, казват те.
Техните изчисления показват, че времевата примка може да бъде успешно използвана само в 25% от случаите, но това означава, че тя може да бъде проверена в реален експеримент.
Този експеримент все още не е проведен, но той може да бъде осъществен в голям мащаб чрез заплитане на огромен брой фотони - кванти светлина - и използване на симулации на пътуване във времето за промяна на техните състояния, след като те са били изпратени към специална камера с филтър, предназначен да открива само фотоните с актуализирана информация.
Телепортацията ще е възможна след поне 500 г.
Откриването на тези фотони би означавало, че симулацията е сработила.
"Това, че трябва да използваме филтър, за да работи експериментът ни, всъщност е доста успокояващо. Светът би бил много странен, ако нашата симулация на пътуване във времето работеше всеки път. Относителността и всички теории, върху които градим разбирането си за нашата Вселена, биха били изхвърлени през прозореца", казва Арвидсон-Шукур.
"Ние не предлагаме машина за пътуване във времето, а по-скоро дълбоко вникване в основите на квантовата механика. Тези симулации не ви позволяват да се върнете назад и да промените миналото си, но ви позволяват да създадете по-добро утре, като поправите вчерашните проблеми днес", казва той.
