Za većinu nas, protok vremena leti samo u jednom neumoljivom pravcu.
Ali za teorijske kvantne fizičare, smer vremena nije baš tako nefleksibilan. Moguće je teorijski modelirati, simulirati i posmatrati tok vremena unazad na načine koje je nemoguće postići u stvarnom svetu.
I sada, naučnici su pokazali da simulacije putovanja kroz vreme unazad mogu pomoći u rešavanju problema fizike koji se ne mogu rešiti normalnom fizikom.
Predvođen fizičarom Davidom Arvidsson-Shukurom sa Univerziteta Kembridž, tim fizičara je sproveo eksperiment u kome se ulazno stanje može promeniti simulacijom vremenske petlje unazad koja im omogućava da menjaju parametre nakon što su već postavljeni.
Ove petlje su, naravno, čisto hipotetičke – ali se mogu simulirati korišćenjem kola kvantnih teleportacija kreiranih sa upletenim česticama, kako bi se matematički rešili problemi.
„Zamislite da želite da pošaljete poklon nekome: potrebno je da ga pošaljete prvog dana da biste bili sigurni da stiže trećeg dana“, objašnjava Arvidson-Shukur. „Međutim, listu želja te osobe dobijate tek drugog dana. Dakle, u ovom scenariju koji poštuje hronologiju, nemoguće je da unapred znate šta će želeti kao poklon i da budete sigurni da ćete poslati pravi.
„Sada zamislite da možete da promenite ono što pošaljete prvog dana sa informacijama sa liste želja primljenih drugog dana. Naša simulacija koristi manipulaciju kvantnog zapleta da pokaže kako biste mogli retroaktivno da promenite svoje prethodne radnje kako biste bili sigurni da je konačni ishod onaj koji želite .“
Kvantna zapetljanost je stanje u kojem se svojstva dve čestice povezuju pre merenja. Merenje osobina jedne čestice odmah uspostavlja komplementarno stanje druge, bez obzira koliko su udaljene jedna od druge.
Naučnici su čak uspeli da utiču na svojstva jedne čestice i da posmatraju istovremene promene u drugoj, na značajnoj udaljenosti. To je kvantna teleportacija.
Rad tima koristi zapletene čestice ne samo za teleportovanje informacija kroz fizički prostor, već i unazad kroz vreme.
„U našem predlogu, eksperimentator zapleće dve čestice“, kaže fizičarka Nikol Junger Halpern sa Nacionalnog instituta za standarde i tehnologiju (NIST) i Univerziteta Merilend.
„Prva čestica se zatim šalje da se koristi u eksperimentu. Po dobijanju novih informacija, eksperimentator manipuliše drugom česticom kako bi efikasno promenio prošlo stanje prve čestice, menjajući ishod eksperimenta.“
Priroda zatvorene petlje u vremenu takođe nije vrsta koja bi dozvolila bilo kome da otputuje nazad i paradoksalno ubije svog dedu, oslanjajući se na uslov koji se verovatno zove postselekcija, koji ograničava mere zasnovane na postavljenim događajima.
Tim ne iznosi argument da takve petlje postoje. Kvantna teorija, kažu, dozvoljava simulaciju ovih petlji koje, kao posledicu, može da iskoristi zapetljanost.
Njihovi proračuni pokazuju da se vremenska petlja može uspešno iskoristiti samo u 25 procenata vremena; ali to znači da se može testirati u stvarnom eksperimentu.
Ovaj eksperiment tek treba da se izvede, ali se može uraditi u velikim razmerama zapletanjem ogromnog broja fotona – kvanta svetlosti – i korišćenjem simulacija putovanja kroz vreme da bi se promenila njihova stanja nakon što su poslata prema specijalnoj kameri, sa filterom. dizajniran samo da detektuje fotone sa ažuriranim informacijama.
Detekcija ovih fotona bi značila da je simulacija funkcionisala.
„To što treba da koristimo filter da bi naš eksperiment funkcionisao je prilično umirujuće. Svet bi bio veoma čudan kada bi naša simulacija putovanja kroz vreme funkcionisala svaki put. Relativnost i sve teorije na kojima gradimo naše razumevanje našeg univerzuma bi budite kroz prozor“, kaže Arvidson-Shukur.
„Mi ne predlažemo mašinu za putovanje kroz vreme, već duboko zaronjenje u osnove kvantne mehanike. Ove simulacije vam ne dozvoljavaju da se vratite i promenite svoju prošlost, ali vam omogućavaju da kreirate bolje sutra rešavajući jučerašnje probleme danas.“
