Международная группа физиков из США, Канады и Европы предложила способ изучить квантовую природу времени с помощью сверхточных атомных часов нового поколения. Об этом сообщает пресс-служба американского Технологического института Стивенса. По словам доцента института Игоря Пиковского, «время играет очень разную роль в теории относительности и в квантовой механике», и впервые удалось показать, что объединение этих концепций позволит выявить скрытые квантовые свойства течения времени, которые невозможно описать законами классической физики.
Проблема совмещения квантовой механики и теории относительности занимает учёных уже несколько десятилетий. Противоречия между двумя теориями хорошо заметны именно в вопросе природы времени: в теории относительности оно течёт по-разному для покоящихся и движущихся объектов, тогда как в квантовой механике допускается, что один и тот же объект может одновременно переживать время с разной скоростью. Оба подхода многократно проверены на практике, но фундаментально несовместимы друг с другом.
Учёные показали, что атомные часы на основе лёгких атомов — алюминия-27 и бора-10 — могут стать инструментом для первых реальных экспериментов в этой области. Ионы этих элементов можно перевести в особое квантовое состояние, в котором удастся точно измерить их скорость или положение в пространстве, никак не влияя при этом на сам ход атомных часов. Это позволит напрямую фиксировать любые квантовые явления, воздействующие на течение времени.
Согласно расчётам исследователей, такие часы достаточно точны, чтобы обнаружить квантовое «запутывание» между ходом времени и движением самих часов, а также зафиксировать одновременное «тиканье» одних и тех же атомных часов с разной скоростью. По мнению авторов работы, подобные опыты способны коренным образом изменить представления человечества о природе времени.