● news.bsdnet.hu

Az idő működésének bizarrnak ható aspektusát vizsgálták az amerikai Stevens Műszaki Egyetem munkatársai egy nemzetközi kutatócsapat segítségével, és kiderítették, hogy az idő a kvantumvilág szabályai szerint akár szuperpozícióba is kerülhet - azaz egyszerre folyhat többféle tempóban. Ami még fontosabb, az egyre precízebbé váló atomórák, illetve ionórák révén akár mérhető is lehet ez az effektus a közeljövőben, vagyis az elméletet laboratóriumi megfigyelések is alátámaszthatják. Ahogyan azt Albert Einstein egy 1955-öslevelébenírta: az idő csak illúzió, pontosabban a múlt, a jelen és a jövő közti különbség csak egy makacsul ragaszkodó illúzió jelentőségével bír. Ez az “érzékcsalódás” azonban nem csak végigkíséri az életünket, hanem ennek mértékegységei, a napok, órák, percek szigorúan meg is szabják a mindennapjainkat, és az idő olyannyira fontos szerepet játszik az univerzum működésében, hogy a negyedik dimenzióként tekintünk rá. Az idő relatív Einstein relativitáselmélete szerint, vagyis nem egy állandó, változatlan dolog, hanem a megfigyelő helyzetétől függ, és ennek megfelelően a sebesség függvényében gyorsabban és lassabban is telhet. “A relativitáselmélet szerint minden egyes óra a saját maga módján tapasztalja az idő folyását, amely a sebességtől és a helyzettől függ. Például egy 10 m/s sebességgel mozgó óra 57 millió év alatt mindössze egyetlen másodperccel maradna el egy nyugalomban lévő órától. Ezt ultrapontos órákkal, például a NIST alumíniumion-óráival, már megfigyelték és kísérletileg is igazolták.” -magyarázzaa Stevens Műszaki Intézet. Az idő furcsa működéséről szóló újtanulmányszerint a kvantummechanika világában azonban máshogy határozzák meg az időt: itt inkább egy fix paraméter, nem dinamikus jelenség. “De még a Schrödinger-egyenlet által leírt kvantummechanikában is azt várjuk, hogy az idő változzon a sebesség és a gravitációs térben elfoglalt helyzet függvényében, ahogyan azt a relativitáselmélet előírja. A kvantumelven működő órák a sajátidejük szerint fejlődnek, ezért idődilatációt tapasztalnak.” - írják a kutatók - "[...] Mindazonáltal mindmáig még a kísérletekben használt atomórák is csupán egy rögzített, klasszikus sajátidő-paramétert mérnek, amelyet egy kvantummechanikai érzékelő vizsgál.” A kutatók most a sajátidő evolúciójának valódi kvantummechanikai nyomait vizsgálták, pontosabban azt, hogy ezeket nyomokat az atomórák tudják-e érzékelni. Vajon képes egyetlen óra észlelni a kvantum-ikerparadoxont, vagyis óraparadoxont? Tud egy óra a kvantum-szuperpozíció révén egyszerre két állapotban létezni, és egyszerre gyorsan és lassan haladni? Az elméleti eredmények szerint képes rá. A kutatók kimutatták, hogy lehetséges olyan préselt állapotokat létrehozni, amelyben az óra sebessége és helyzete finom kvantumos viselkedést mutat. ‘Az eredmény a relativisztikus idő egy új megnyilvánulása a kvantumos tartományban, ahol megjelennek az idő szuperpozíciói és összefonódásai:egyetlen óra képes azt mérni, hogy gyorsabban és lassabban jár egyidejűleg miközben összefonódik a préselt mozgásállapottal.” Ezt a különleges állapotot a gyakorlatban a hagyományos atomórák precizitását is túlszárnyaló ionórák tudják majd demonstrálni a szakértők reményei szerint. A NIST 2025-benjelentette be, hogy rekordpontosságú atomórát sikerült kifejleszteniük, ami csapdába ejtett alumíniumionokon alapul, és ami méghozzá 2,6-szor stabilabb is a többi ionóránál. Az óra különleges módon működik: lézerekkel besugárzott magnéziumionnal hűtik le benne az alumíniumiont, ami lelassul és közel abszolút nulla fokos hőmérsékletet ér el. A magnéziumionnal lehet később kiolvasni az alumíniumion, azaz az óra állapotát. Az ehhez hasonló ionos atomórák ideális technológiai hátteret biztosítanak az idő szuperpozíciójának megfigyelésére a jövőben. (Fotó: DALEE-3) Einsteinnek volt igaza: a Marson az idő tényleg gyorsabban telikA Mars órái földi szemmel naponta átlagosan 477 mikroszekundumot sietnek – ami Einsteinnek újabb pipa, a jövő marsi navigációjának viszont kellemetlen matekfeladat.