Čas patrí k základným pojmom fyziky. Každý ho prežíva, ale málokto mu rozumie. Nová teória amerických vedcov ho robí ešte záhadnejším. Čas môže podľa nich existovať v kvantovej superpozícii – plynie teda rýchlo aj pomaly zároveň.

Einstein vs kvantová mechanika

Podľa teórie relativity zažíva každé teleso vlastné plynutie času, ktoré závisí od jeho rýchlosti a polohy. Vedci z amerického Národného inštitútu pre štandardy a technológie (NIST) to overili ultrapresnými hodinami. Hodiny pohybujúce sa rýchlosťou 10 m/s by za 57 miliónov rokov zaostali oproti hodinám v pokoji o celú jednu sekundu.

Tento efekt je fyzikálna obdoba paradoxu dvojčiat – ak by sa jedno z dvojčiat pohybovalo rýchlejšie, starli by rôznym tempom.

Ale čo sa stane, ak sa na hodiny pozrieme cez optiku kvantovej mechaniky? Pohyb hodín možno opísať takto: hodinky môžu existovať v superpozícii stavov a spolu s nimi aj samotný čas.

Inými slovami, podobne ako Schrödingerova mačka, ktorá je zároveň živá aj mŕtva, sú hodiny zároveň staré aj mladé.

Mohlo by vás zaujímať

Cvičenie

2. marca 2022

Vlastníte inteligentné hodinky Fitbit Ionic? Pozor, mali by ste ich ihneď prestať nosiť! Môžu sa prehriať a spôsobiť popáleniny

Teória, ktorá čakala na technológiu

„Čas hrá v kvantovej teórii a relativite veľmi odlišné úlohy,“ uviedol Igor Pikovski, teoretický fyzik na Stevensovom technologickom inštitúte. „Ukazujeme, že spojenie týchto dvoch konceptov môže odhaliť skryté kvantové vlastnosti plynutia času, ktoré sa už nedajú opísať klasickou fyzikou.“

Pikovski túto myšlienku navrhol už pred viac ako desaťročím, ale experimentálne ju vtedy overiť nemohol. Teraz sú vedci presvedčení, že nová generácia atómových hodín a kvantových technológií to umožňuje.

Mohlo by vás zaujímať

Tlačové správy

22. októbra 2021

15 zaujímavostí o značke SENCOR, ktoré ste doteraz ani len netušili

Experiment na hranici absolútnej nuly

Vedci teda schladili atómové hodiny s iónmi hliníka a yterbia na absolútnu nulu a pomocou laserov uviedli ich kvantové stavy do superpozície. Manipulovali dokonca aj s okolitým vákuom.

Výsledok bol taký, že jedny hodiny tikali rýchlejšie aj pomalšie zároveň. To je niečo, čo klasická fyzika nedokáže ani opísať.

„Atómové hodiny sú dnes natoľko citlivé, že dokážu detegovať drobné rozdiely v čase, ktoré sú spôsobené len tepelnými vibráciami pri minimálnych teplotách,“ dodal Gabriel Sorci. „Ale aj pri absolútnej nule bude rýchlosť tikania ovplyvňovať samotná kvantová fluktuácia.“

Laboratórne experimenty na overenie štúdie sa pripravujú. Možno sa blíži chvíľa, keď čas prestane byť len ručičkou na ciferníku a stane sa kvantovým javom, ktorý je rovnako záhadný ako všetko ostatné v mikrosvete.

Text: Zázračná planéta

Foto: Shutterstock