Физики имитировали путешествие фотона назад во времени
Научные сотрудники Квинслендского университета в Австралии заявляют, что они успешно имитировали поведение отдельно взятого фотона, как если бы он вернулся назад во времени и стал взаимодействовать со своей же копией из прошлого. Полученные при таких обстоятельствах результаты говорят о том, что законы квантовой механики стали бы еще запутаннее, чем они представляются сейчас.
«Общая теория относительности, похоже, ничего не имеет против наличия так называемых замкнутых времениподобных кривых, путей в пространстве-времени, которые позволяют вернуться к той же точке в пространстве, но в более раннем промежутке времени», — говорит руководитель исследования Мартин Рингбауэр.—«Пока мы не наблюдали никаких замкнутых времениподобных кривых, однако они часто встречаются в решениях полевых уравнений Эйнштейна, что делает их очень интересными объектами для изучения, потому что перемещение через такие замкнутые времениподобные кривые будет прямо означать возможность путешествия назад во времени».
Возможность путешествия назад во времени откроет доступ к непоследовательности и противоречивости между классическим миром и миром прошлого, то есть так называемому «парадоксу убитого дедушки»: если путешественник во времени сможет каким-то образом предотвратить встречу своих родственников в прошлом, то и он мгновенно должен будет исчезнуть. Или, другими словами, он изначально не сможет путешествовать назад во времени.
Тем не менее еще в 1991 году британский физик Дэвид Дойч говорил о том, несмотря на то, что «парадокс убитого дедушки» может быть неизбежен для макроскопических объектов, что принцип неопределенности, который управляет квантовыми частицами, такими как фотоны, может оставить «достаточно свободного пространства» для избегания этого противоречия.
«Важным аспектом любых классических объектов является то, что они могут существовать только в конкретно определенных состояниях», — продолжает Рингбауэр.
«Для путешественника во времени это означает, что он либо существует, либо не существует. Это состояние и является сердцем парадокса убитого дедушки».
«В квантовой системе все несколько иначе, так как один и тот же объект в ней может существовать сразу в нескольких состояниях, в том числе и суперпозиции. При парадоксе убитого дедушки соответствующим квантовым состоянием путешественника во времени (в нашем случае — фотона) будет являться смесь «существующего» и «не существующего».
В конечном итоге это позволяет решить парадокс и привести к его постоянной эволюции».
Австралийские ученые задались целью изучить возможные последствия, описываемые теорией Дойча, которые могут встретиться в поведении квантовых частиц внутри замкнутых времениподобных кривых. Путем имитации этих замкнутых времениподобных кривых команда исследователей решила посмотреть на то, как будет себя вести отдельно взятый фотон.
Само же путешествие во времени было смоделировано путем использования второго фотона, который выступил в роли «прошлого воплощения» нынешнего путешествующего во времени фотона.
Подобная модель, конечно же, не может вызывать никаких временных парадоксов. Однако исследователи пришли к выводу, что даже в таком имитирующем кривую времени состоянии законы квантовой механики могут изменяться и привести к такому поведению объекта, которое может полностью отличаться от предполагаемых и описываемых стандартов поведений объекта в квантовой механике.
В частности такая квантовая система может противоречить принципу неопределённости Гейзенберга, потому что в ней будет существовать возможность определять различные состояния квантовой системы (что в «реальности» возможно лишь частично). Это позволило бы далеко продвинуться, например, в квантовой криптографии и дало бы возможность клонирования квантовых состояний.
Более того, все это привело бы к существенному повышению скорости квантовых вычислений, повысив планку и без того обещанных скоростей по сравнению с обычными компьютерами.
К сожалению, все эти исследования не могут иметь ничего общего с путешествием во времени на макроскопическом уровне. Помимо этого, они не отвечают на вопросы о том, как, когда и почему путешествие во времени на квантовом уровне может быть действительно возможным.
Однако исследования, подобные этому, могут помочь нам понять последствия существования замкнутых времениподобных кривых и дать нам представление о том, где и как природа вещей по своему поведению может отличаться от того, что описывают и предсказывают нынешние теории.
Источник: earth-chronicles.ru
