Selvä, minun täytyy kertoa teille jostakin, joka on täysin valloittanut mielikuvitukseni tällä viikolla, ja uskon, että tekin tunnette samoin, kun avaan asian tarkemmin.
Tiedättehän, miten elokuvissa aikamatkustus liittyy aina jonkinlaiseen kosmiseen vikaan tai universumin nytkähdykseen? No, fyysikot ovat saattaneet löytää jotain hieman vastaavaa – paitsi että DeLoreanin sijaan, joka saavuttaa 88 mailin tuntinopeuden, puhumme ajassa itsessään olevasta pienestä, pienestä epätäydellisyydestä, joka nousee esiin kvanttimekaniikan outoa maailmaa.
Kerron ensin taustoista ja selitän, miksi tämä on niin hienoa.
Kvanttimaailma noudattaa eri sääntöjä
Jos olet kuullut, että kvanttifysiikka on outoa, se on vuosisadan aliarviointi. Kvanttimaailmassa – atomien ja hiukkasten ulottuvuudessa – asiat voivat olla niin sanotussa "superpositiossa". Tämä tarkoittaa, että hiukkanen voi olla useassa paikassa tai useassa tilassa täsmälleen samaan aikaan, kunnes joku tarkkailee sitä.
Se on kuin kolikko, joka on sekä kruuna että klaava, kunnes tartut siihen kesken heiton ja katsot sitä.
Kun mittaamme tai tarkkailemme kvanttijärjestelmää, tämä superpositio "romahtaa" yhteen määrättyyn lopputulokseen. Tätä prosessia kutsutaan aaltofunktion romahdukseksi, ja se on ollut kvanttimekaniikan vakiokselitys vuosikymmenten ajan.
Mutta entä jos romahdus tapahtuu itsestään?
Tässä kohtaa asia muuttuu mielenkiintoiseksi. Jotkut fyysikot ovat tutkineet villiä ajatusta: entä jos aaltofunktion romahdus ei vaadi lainkaan havaitsijaa tai mittauslaitetta? Entä jos romahdus tapahtuu spontaanisti, kuin luonnon oma tapa päättää asiasta?
Näitä ideoita kutsutaan kvanttiromahdusmalleiksi, ja ne ovat olleet esillä 1980-luvulta lähtien. Äskettäin fyysikoiden ryhmä päätti ottaa yhden näistä malleista vakavasti – todella vakavasti – ja esitti kysymyksen, jota pidän absoluuttisen viehättävänä:
Mitä tämä merkitsisi ajalle itselleen?
Koe, joka muutti kaiken (no, melkein kaiken)
Tutkijat, joita johti Nicola Bortolotti Rooman CREF:stä, tarkastelivat tarkasti Lajos Diosin ja Sir Roger Penrosen kehittämää mallia. Heidän ideansa viittaa siihen, että painovoima saattaa olla se mystinen voima, joka pakottaa kvanttijärjestelmät romahtamaan määrättyihin tiloihin. Ajattele sitä niin, että painovoima kuiskaa hiukkasille: "Hei, valitse jo yksi."
Ryhmä tutki myös toista lähestymistapaa, jota kutsutaan jatkuvaan spontaaniin lokalisaatioon, ja ensimmäistä kertaa he löysivät matemaattisen yhteyden tämän mallin ja avaruusajan painovoimaheilahteluiden välillä.
Ja tässä on hämmästyttävä osa: heidän laskelmansa viittaavat siihen, että jos nämä romahdusmallit ovat oikein, ajassa olisi pieni sisäänrakennettu epävarmuus. Ei sellaista epävarmuutta, joka johtuu huonoista kelloista tai inhimillisistä virheistä, vaan todellinen perustavanlaatuinen raja, joka on upotettu todellisuuden kudokseen.
Eli... ovatko kellosi väärässä?
Ennen kuin alat huolestua, annan teille hyviä uutisia.
Tämä epävarmuus on niin uskomattoman pieni, ettei se ole edes hauskaa. Tutkija Catalina Curceanun mukaan puhumme ilmiöstä, joka on "monia suuruusluokkia pienempi kuin mik