Вперед и назад одновременно: ученые объяснили, как двигается свет

Ученые доказали факт того, что свет во время своего движения находится одновременно в двух временных измерениях, ведь движется и вперед, и назад во времени в одно и то же мгновение. Этот факт поможет человечеству лучше понять квантовую гравитацию и улучшить качество вычислений.

• Вернуть к жизни: ученые работают над клонированием мамонта

Детали

Используя специальный оптический кристалл, исследователи смогли разделить фотон и выяснить, что он существует как в прямом, так и в обратном временном состоянии. Это называют квантовым переворотом времени.

Такой эффект вызван схождением двух принципов квантовой механики, которые при этом противоречат ряду правил. Первый из них называют квантовой суперпозицией. Он позволяет частицам существовать в двух разных состояниях одновременно, пока за ними не наблюдают. Второй называется симметрией заряда, четности и обращения времени. Он утверждает, что любая система, состоящая из частиц, подчиняется одинаковым законам физики, даже если заряды этих частей и их координаты во времени и пространстве зеркальные, то есть перевернуты. Если объединить эти два правила, создается фотон, одновременно двигающийся во времени и вперед, и назад.

Концепция стрелы времени дает слово кажущейся однонаправленности времени, которую мы наблюдаем в макроскопическом мире, в котором мы живем. На самом деле это противоречит многим фундаментальным законам физики, которые в целом симметричны во времени и поэтому не имеют лучшего направления времени, говорит один из авторов исследования, ученый-физик Венского университета Теодор Стремберг.

Целью создания такого фотона была интеллектуальная заинтересованность, однако дальнейшие эксперименты продемонстрировали, что время можно совместить с обратными процессами. Благодаря этому можно будет вычислить вычисления в обоих направлениях, увеличивая вычислительную мощность.

Ученые утверждают, что теория квантовой гравитации, которую могут создать в будущем, должна объединить в себе теорию относительности, квантовую механику и знание одновременного движения частиц во времени.

Недавно телескоп Уэбб снял тысячи галактик.