Obrovský míľnik fyziky: Experiment dokázal hýbať svetlo v čase dopredu aj dozadu súčasne
Vedcom sa v novom experimente publikovanom v dvoch štúdiách dostupných na predtlačovom serveri arXiv (prvá, druhá) podarilo umiestniť častice svetla do superpozície tak, aby sa pohybovali dopredu aj dozadu v čase zároveň.
Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní
Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom okneHoci experiment aktuálne nemá žiadne praktické využitie, v budúcnosti by mohol zlepšiť naše chápanie kvantového sveta a pomôcť pri tvorbe teórie kvantovej gravitácie. Na tému upozornil portál LiveScience.
Cestoval v čase vpred aj vzad
Dosiahnuť tento výsledok sa podarilo prostredníctvom špeciálneho optického kryštálu a toho, čo nazvali „kvantové preklopenie času“ (quantum time flip). V tomto stave sa potom fotón nachádzal v jednom momente v čase dopredu aj dozadu.
Samozrejme, vedci fotón neposlali skutočne do minulosti. Išlo však o stav, kedy fotón prechádzal optickým kryštálom spôsobom, ktorý je matematicky ekvivalentný fotónu vracajúcemu sa v čase, píše portál NewScientist. Za zmienku stojí i fakt, že rovnaký výsledok sa podarilo dosiahnuť súčasne dvom separátnym vedeckým tímom.

„Kvantové preklopenie času“ je výsledok konvergencie dvoch zvláštnych princípov kvantovej mechaniky, ktoré idú proti ľudskej intuícii a všetkému s čím sa stretávame v bežnom svete.
Dve zvláštnosti kvantového sveta
Prvým je pomerne dobre známy princíp kvantovej superpozície, ktorá umožňuje, aby častice existovali v rôznych stavoch súčasne. Najčastejšie to ilustruje Schrödingerova mačka, ktorá môže byť mŕtva aj živá súčasne. V tomto prípade však fotóny neboli mŕtve a živé, ale pohybovali sa dopredu a dozadu v čase súčasne.
„V určitom zmysle sa dá povedať, že kvantové preklopenie času je Schrödingerova mačka pre smer času,“ uviedol vedec Guilio Chiribella.
Druhým je CPT symetria alebo alebo symetria obrátenia náboja, parity a času. Ide o jednu zo základných symetrií fyzikálnych zákonov. CPT symetria je považovaná za jedinú kombináciu C (náboja), P (parity) a T (času), u ktorej je pozorované, že je presnou symetriou prírody na základnej úrovni.

Inými slovami, experiment je založený na zákone CPT symetrie, ktorý hovorí, že náboj, parita a čas sú symetrické. Ak teda vezmeme každú jednu interakciu pozorovanú v prírode a otočíme náboj, urobíme zrkadlový obraz (zmeníme súradnice) a spustime to všetko späť v čase, tieto interakcie sa budú správať úplne rovnako.
Spojením týchto dvoch princípov fyzici vytvorili fotón, ktorý vyzeral, že súčasne cestuje v smere aj v protismere šípky času.
Treba si tiež uvedomiť, že čas a entropia majú vo fyzike veľmi špecifický a dôverný vzťah. Celková entropia izolovaného systému, napr. vesmíru, sa vždy zvyšuje, a to vždy priamo v smere šípky času. Pod pojmom entropia rozumieme fyzikálnu veličinu, ktorá meria, alebo označuje neusporiadanosť, náhodnosť určitého systému.
Podľa druhého zákona termondynamiky entropia izolovanej sústavy s časom vždy rastie. Hoci smer šípky času je v bežnom živote úplne samozrejmý a nespochybniteľný, vzorce kvantovej mechaniky nič také nezahŕňajú, takže pohyb telies alebo častíc by teoreticky mohol fungovať rovnako aj v opačnom smere, a to navyše podľa rovnakých zákonov.
Cestoval v smere aj v protismere šípky času
Aby vedci preukázali, že kvantové preklopenie času je skutočne možné, rozdelili fotón do superpozície dvoch samostatných dráh, ktoré prechádzali kryštálom. Jedna smerovala sprava doľava, druhá zľava doprava.

Zatiaľ čo na ceste sprava doľava videli, že fotón sa pohybuje normálnym spôsobom (v smere šípky času) , cesta zľava doprava bola nakonfigurovaná tak, aby došlo k zmene polarizácie fotónu a to presne takým spôsobom, ako by bol fotón ovplyvnený, keby sa pohybuje späť v čase.
Takéto rozdelenie fotónu potom znamená, že výskumníci nevedeli povedať, ktorou cestou sa fotón vydal, pretože bol v superpozícií oboch ciest. Na konci svojej cesty však fotón rekombinoval a bolo možné zmerať jeho polarizáciu.
„Superpozícia procesov, ktoré sme videli je podobná objektu, ktorý sa otáča v smere a v protismere hodinových ručičiek,“ uvádza hlavný autor štúdie Teodor Strömberg.
Z experimentu podľa autorov vychádza mnoho teoretických možností, ktoré by v budúcnosti mohli pomôcť pri tvorbe teórie kvantovej gravitácie, ktorá by raz a navždy zjednotila všeobecnú teóriu relativity a kvantovú mechaniku.
Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní
Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom okneČítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú

Na Marse sa nachádzajú zvláštne vzorce. Curiosity objavilo masívne pole čudných útvarov

Einstein ju označil za svoju „najväčšiu hlúposť“. Vedci vzkriesili jeho zavrhnutú rovnicu o vesmíre

Horúčavy budú ešte krutejšie. Vedci prehliadli zhoršujúci sa problém

Vedci vytvorili nový hybridný materiál. Z vody, vzduchu a slnka vyrába známy peroxid

Tento „počítač“ potrebuje živiny namiesto zásuvky. Jeho súčiastkami sú geneticky upravené baktérie
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Populárny doplnok výživy sľubuje zdravé srdce: Kardiológovia varujú, že pre väčšinu ľudí sú to vyhodené peniaze
PREMIUM„Provokovali sme nepriateľa, aby začal prvý.“ Bývalý elitný vojak Kadlec odhalil taktiku svojej jednotky v Afganistane

Stukovatením pečene trpí 40 % Slovákov: Nový výskum ukazuje, ako hesperetín odbúrava nebezpečný tuk

Facebook ho kedysi položil na kolená: Legendárna sociálna sieť z roku 2 000 ohlásila veľký návrat na scénu

234 000 eur od 12 000 darcov: Marek Mach ich potrebuje na liečbu rakoviny. Vieme, prečo mu ju poisťovňa nepreplatila
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Veľký míľnik pre Slovensko. Po 36 rokoch spustili výrobu ťažkej techniky, zákazník je tajný
- Ešte väčší hit, ako sa čakalo. Netflix ovládol nový film, pomohla mu virálna kampaň
- Číňania vytvorili veľký solárny panel s rekordnou účinnosťou 22 %. Keď ho dali vedľa kremíka, prišlo prekvapenie
- 8 mesiacov ticha sa skončilo. HBO rozhodlo o osude najlepšieho hororu súčasnosti
- Horúčavy budú ešte krutejšie. Vedci prehliadli zhoršujúci sa problém
-
- Ešte väčší hit, ako sa čakalo. Netflix ovládol nový film, pomohla mu virálna kampaň
- Budeme prepisovať učebnice fyziky. Protón ukrýval tajomstvo, ktoré sme roky prehliadali
- Číňania vytvorili veľký solárny panel s rekordnou účinnosťou 22 %. Keď ho dali vedľa kremíka, prišlo prekvapenie
- Tri roky čakania sa skončili. Epická sci-fi sa konečne ukázala, poznáme aj dátum premiéry
- 8 mesiacov ticha sa skončilo. HBO rozhodlo o osude najlepšieho hororu súčasnosti
-
- Budeme prepisovať učebnice fyziky. Protón ukrýval tajomstvo, ktoré sme roky prehliadali
- Ešte väčší hit, ako sa čakalo. Netflix ovládol nový film, pomohla mu virálna kampaň
- Veľkolepé sci-fi konečne bude online. Máme dátum, ponúkne ho známa služba
- Tri roky čakania sa skončili. Epická sci-fi sa konečne ukázala, poznáme aj dátum premiéry
- Koniec búraniu a káblom. Vymysleli tepelné čerpadlo, ktoré jednoducho zapojíš do zásuvky
Európa chcela odstrihnúť Putina, deje sa však opak. Dovoz ruského LNG prudko vzrástol
USA chystajú vesmírny štít za 160 miliárd eur. Prvý ostrý zásah príde v roku 2029
Mochovce dosiahli kľúčový míľnik. Štvrtý blok už rozbehol jadrovú reakciu
Ojazdené autá na Slovensku citeľne zdraželi. Priemerná cena stúpla, mení sa aj ponuka
Umelá inteligencia produkuje sofistikovaný podvod. Odborníci varujú pred novou vlnou
Zelená domácnostiam pokračuje, no podmienky stále chýbajú. SIEA prezradila, čo sa zmení
Extrémne sucho zasahuje už 38 % Slovenska. SHMÚ varuje pred kriticky vyschnutou pôdou
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Populárny doplnok výživy sľubuje zdravé srdce: Kardiológovia varujú, že pre väčšinu ľudí sú to vyhodené peniaze
PREMIUM„Provokovali sme nepriateľa, aby začal prvý.“ Bývalý elitný vojak Kadlec odhalil taktiku svojej jednotky v Afganistane

Stukovatením pečene trpí 40 % Slovákov: Nový výskum ukazuje, ako hesperetín odbúrava nebezpečný tuk

Facebook ho kedysi položil na kolená: Legendárna sociálna sieť z roku 2 000 ohlásila veľký návrat na scénu

