Próbują nas do tego przekonać członkowie międzynarodowego zespołu badawczego i autorzy publikacji zamieszczone na łamach Physical Review Research. Skupili się oni na jednym z najważniejszych zagadnień współczesnej fizyki: problemie pomiaru w mechanice kwantowej. W świecie kwantowym cząstki mogą znajdować się jednocześnie w wielu stanach naraz. To zjawisko określane jest mianem superpozycji. Dopiero w chwili pomiaru lub oddziaływania z otoczeniem układ przyjmuje konkretny stan. Fizyków od dekad nurtuje pytanie, co dokładnie powoduje ten kolaps funkcji falowej.
Czytaj też: Halo, kto schował prawa fizyki? Materiał odzyskał nadprzewodnictwo w zaskakujących okolicznościach
Część badaczy uważa, że za przejście od świata kwantowych możliwości do klasycznej rzeczywistości może odpowiadać grawitacja. To właśnie na takich teoriach oparli się autorzy nowej pracy. Analizowali oni tzw. modele spontanicznego kolapsu, między innymi model Diósiego-Penrose’a oraz teorię znaną jako CSL (Continuous Spontaneous Localization). W przeciwieństwie do standardowych interpretacji mechaniki kwantowej modele te przewidują rzeczywiste, fizyczne procesy prowadzące do zaniku superpozycji.
Naukowcy postawili pytanie: jeśli takie procesy naprawdę istnieją i są powiązane z grawitacją, to jakie konsekwencje miałoby to dla samego czasu? Wyniki okazały się zaskakujące. Z obliczeń wynika, że czas nie byłby absolutnie dokładny. W samym przepływie czasu pojawiałaby się mikroskopijna niestabilność, wynikająca z fluktuacji grawitacyjnych w czasoprzestrzeni. Innymi słowy, istnieć może fundamentalna granica dokładności każdego możliwego zegara.
Ale jeśli boicie się, że czeka nas rewolucja w codziennym życiu, to mogę was uspokoić. Najdokładniejsze zegary atomowe świata nadal działają z niewiarygodną precyzją, a przewidywany efekt znajduje się wiele rzędów wielkości poniżej obecnych możliwości pomiarowych. Współczesne technologie odmierzania czasu pozostają całkowicie bezpieczne i nie ma mowy o jakimkolwiek przewrocie w praktycznym sensie.
Co może się natomiast zmienić? Fizycy od dawna próbują połączyć mechanikę kwantową z ogólną teorią względności Einsteina. Problem polega na tym, iż obie teorie zupełnie inaczej traktują czas. W mechanice kwantowej jest on czymś zewnętrznym i niezmiennym, swoistym tłem dla zdarzeń. W ogólnej teorii względności czas może się rozciągać, zakrzywiać i zależy od obecności masy oraz energii. Nowa praca sugeruje, że zjawiska kwantowe i grawitacyjne mogą wspólnie wpływać na samą strukturę czasu.
Czytaj też: Dotychczas coś takiego widziałem jedynie w filmach. To hybryda mózgu z elektroniką
Nie sądzę więc, by poczynione postępy miały przełożenie na działanie naszych zegarków czy systemów GPS. Przeprowadzone badanie pokazuje natomiast, jak wiele pytań dotyczących czasu wciąż pozostaje bez odpowiedzi. To, co dla ludzi wydaje się najbardziej stabilnym elementem rzeczywistości, może na najgłębszym poziomie okazać się delikatnie “rozmyte”. Dla fizyków to kolejny sygnał, że natura wszechświata jest znacznie bardziej złożona, niż sugeruje codzienne doświadczenie.
Źródło: Physical Review Research
