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Os físicos dizem: o tempo é um fenômeno emergente, um lado efeito de entrelaçamento quântico das partículas. E agora eles têm a primeira vez no mundo resultados experimentais pareciam que este confirmar.
Em 1983, os físicos teóricos Don Page e William Wooters propuseram uma teoria inovadora baseada no fenômeno de quantum emaranhados. Esta propriedade exótica permite duas quantum partículas tenham uma existência comum, mesmo que sejam fisicamente são divididos.
O entrelaçamento quântico é um vínculo profundo e poderoso, e Page e Wuthers demonstrou que pode ser usado para medir hora. A ideia deles era que a maneira como o casal partículas emaranhadas evoluir, é algum tipo de horas que podem ser usadas para medir o tempo.
Mas os resultados obtidos em seu conceito dependiam de como observação foi realizada. Uma maneira é comparar mudanças nas partículas emaranhadas usando um relógio externo que completamente independente do universo. Isso é o equivalente a um deus um observador além do nosso universo medindo evolução partículas usando um relógio externo.
Nesse caso, Page e Wuthers mostraram que as partículas seriam completamente inalterado – o tempo nesse cenário não será existir.
Mas há outra maneira que dá um resultado diferente. Nele o observador é interno e compara a evolução das partículas com usando o resto do universo. Nesse caso, o observador interno verá uma mudança, e essa diferença na evolução das partículas em comparação com todo o resto será uma importante medida de tempo.
Este é um conceito elegante e poderoso. Ela sugere que o tempo é este é um fenômeno emergente que aparece na realidade graças a a natureza do emaranhamento quântico. E existe apenas para observadores dentro do nosso universo. Qualquer observador divino lá fora, verá um universo imutável estático, como previsto anteriormente pela equação quântica anterior Wheeler-DeWitt.
Obviamente, sem confirmação experimental da ideia de Page e Wuthers nada mais é do que uma curiosidade filosófica. E já que não temos nenhuma maneira de obter um observador fora da nossa do universo – então, aparentemente, não temos chance e sempre confirme essa teoria.
Pelo menos isso foi até hoje. Alguns dias Ekaterina Moreva do Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica em Turim, Itália, e vários de seus colegas conseguiram pela primeira vez verifique experimentalmente as idéias de Page e Wuthers. E eles demonstrou que o tempo está realmente emergindo um fenômeno para observadores internos, mas não existe para observadores externos.
Esse experimento envolve a criação de um universo de brinquedos, composto por um par de fótons emaranhados e um observador que pode medir sua condição de uma das duas maneiras. No primeiro observador mede a evolução do sistema, confundindo-se com ele. No segundo observador divino mede evolução versus externo relógios completamente independentes do universo dos brinquedos.
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O experimento em si é bastante direto. Cada confuso o fóton tem uma polarização que pode ser alterada pela passagem através de uma placa birrefringente. No primeiro caso, o observador mede a polarização de um único fóton, confundindo assim com ele. Ele então compara o resultado com a polarização do segundo fóton. A diferença que ele recebeu será uma medida de tempo.
No segundo caso, os dois fótons também passam placas birrefringentes que mudam sua polarização. No entanto, neste caso, o observador mede somente as propriedades de ambos os fótons, comparando-os com relógios independentes.
Nesse caso, o observador não pode notar nenhuma diferença. entre fótons sem entrar em estado de confusão com um deles. E se não houver diferença, o sistema aparece diante dele como estático. Em outras palavras, o tempo não surge nele.
“Embora seja incrivelmente simples, nosso modelo combina dois contradizendo-se, como parecia antes, as propriedades do mecanismo Page Wuthers “, diz Moreva.
Este é um experimento muito impressionante. A aparência de algo é um conceito popular na ciência. Em particular, recentemente os físicos interessado na ideia de que a gravidade também é um fenômeno emergente. E daqui para a ideia de um mecanismo semelhante o surgimento do tempo estava a apenas um passo de distância.
O que está faltando na gravidade é, é claro, uma demonstração experimental que mostraria como trabalha na prática. É por isso que o trabalho de Moreva tem tanto importante – pela primeira vez no mundo, coloca um resumo e idéia exótica em uma base experimental sustentável.
E talvez o resultado mais importante desse trabalho seja que pela primeira vez, ela conseguiu demonstrar que a mecânica quântica e a relatividade geral não é tão incompatível.
O próximo passo será o desenvolvimento da idéia, em particular – no nível macroscópico. Uma coisa é mostrar como o tempo passa em fótons, e outro – para entender como ele surge para as pessoas.
E será um trabalho difícil.
Evolução da Gravidade do Universo Temporal