Вперед і назад одночасно: вчені пояснили, як рухається світло

Вчені довели факт того, що світло під час свого руху знаходиться одночасно у двох часових вимірах, адже рухається і вперед, і назад у часі в одну і ту саму мить. Цей факт допоможе людству краще зрозуміти квантову гравітацію та покращити якість обчислень. 

• Повернути до життя: науковці працюють над клонуванням мамонта

Деталі

Застосувавши спеціальний оптичний кристал, дослідники змогли розділити фотон та з'ясувати, що він одночасно існує як в прямому, так і у зворотному часовому стані. Це називають квантовим переворотом часу.

Такий ефект спричинений сходженням двох принципів квантової механіки, які при цьому суперечать низці правил. Перший з них називають квантовою суперпозицією. Він дозволяє часткам існувати у двох різних станах одночасно, поки за ними не спостерігають. Другий називається симетрією заряду, парності та обігу часу. Він стверджує, що будь-яка система, яка складається з частинок, підпорядковується однаковим законам фізики, навіть якщо заряди цих частин і їх координати в часі та просторі дзеркальні, тобто перевернуті. Якщо поєднати ці два правила, створюється фотон, який одночасно рухається в часі і вперед, і назад.

Концепція стріли часу дає слово здається односпрямованості часу, яку ми спостерігаємо в макроскопічному світі, в якому ми живемо. Насправді це суперечить багатьом фундаментальним законам фізики, які загалом симетричні у часі і тому не мають кращого напрямку часу, — говорить один з авторів дослідження, вчений-фізик Віденського університету Теодор Стремберг.

Метою створення такого фотону була інтелектуальна зацікавленість, однак подальші експерименти продемонстрували, що час можна поєднати із зворотними процесами. Завдяки цьому можна буде забезпечити обчислення в обох напрямках, збільшуючи обчислювальну потужність. 

Учені стверджують, що теорія квантової гравітації, яку можуть створити в майбутньому, повинна об'єднати у собі теорію відносності, квантову механіку та знання про одночасний рух частинок у часі. 

Нещодавно телескоп Вебб зняв тисячі галактик.