实验室制造的微小宇宙可能有助于解开时间之谜

时间似乎是日常生活中最基本的部分之一。我们用时钟来测量它,围绕它计划我们的日子,并体验它从过去到未来的稳定流动。但根据一些最深奥的物理学理论,时间实际上可能并不以我们的方式存在……《实验室制造的微小宇宙可能有助于解开时间之谜》首先出现在《Knowridge Science Report》上。

来源:Knowridge科学报告

时间似乎是日常生活中最基本的部分之一。我们用时钟来测量它,围绕它计划我们的日子,并体验它从过去到未来的稳定流动。

但根据一些最深奥的物理学理论,时间实际上可能并不像我们想象的那样存在。

现在,伯明翰大学的一位科学家朝着探索这个谜团迈出了重要的一步。

Giovanni Barontini 教授创建了一个微型实验室“宇宙”,展示了时间如何从系统内的变化中自然产生,即使没有时钟存在。

他的研究结果发表在《物理评论研究》上。

一些试图解释整个宇宙的理论表明时间并不是现实的基本特征。

一个例子是惠勒-德威特方程,它将宇宙描述为没有任何内置时钟的单一量子态。按照这种观点,宇宙只是存在的,我们的时间感必须以某种方式产生于宇宙不同部分之间的关​​系。

为了研究这个想法,Barontini 使用大约 24,000 个超冷原子创建了一个微型量子宇宙。这些原子被冷却到仅比绝对零高几亿分之一度的温度,使它们的行为符合量子物理学的奇怪规则。

原子被困在一个密封系统内,并被激光束分成两个区域。研究人员可以看到一个区域,称为“亮”区,而另一区域则未被观察到,称为“暗”区。

在这个微小的宇宙中,明亮的区域不断地膨胀和收缩,有些像宇宙的诞生和崩溃。科学家可以在不参考任何外部时钟的情况下重建系统内部发生的事件序列。

Barontini 发现,当熵发生变化时,系统会有效地及时向前移动。当原子分布保持不变时,时间似乎停止了。他将这个概念称为“熵时间”。