Vaqt bo'ylab muloqot: zarrachalar o'z kelajagi bilan gaplasha oladimi?

Sizni hayratda qoldiradigan narsa: zarrachalar — boshqa zarrachalar bilan emas, balki o'zlari bilan — vaqt bo'ylab muloqot qilayotgan bo'lishi mumkin. Ya'ni hali bo'lmagan kelajakdagi o'zlari bilan.

Bu tadqiqotni uch marta o'qishimga to'g'ri keldi — tushunish uchun. Biz "vaqt ichidagi to'qilish" (entanglement in time) haqida gapiramiz. Va bu g'oya fizikaning eng qiyin muammolaridan birini yechishda kalit bo'lishi mumkin.

To'qilish nima?

Kvant zarrachalarining "to'qilishi" haqida eshitgan bo'lsangiz kerak. Bu — ikki zarracha o'rtasidagi sirli bog'liqlik. Ulardan birini o'lchaysiz, ikkinchisi haqida ham nima sodir bo'lganini bilib olasiz. Qachonki ular o'rtasida minglab kilometr masofa bo'lsa ham.

Eynshteyn bunga "hayratlanarli uzoqdan ta'sir" deb nom berdi. Va rostdan ham, bu tushuntirish qiyin narsa.

Ammo bu boshlanishi edi xolos.

Yangi g'oya: zarracha o'z kelajagi bilan to'qilishi mumkin

1990-yillarda bu haqda o'ylay boshlagan fizik shunday xulosaga keldi: to'qilish ikkita turli kvant sistemasi orasida bo'lishi shart emas. U bir xil obyektning turli vaqt lahyalari orasida ham bo'lishi mumkin.

Buni bir daqiqa ichida o'ylab ko'ring.

Hozirgi zarracha — ertaga, bir haftada yoki o'n yilda bo'ladigan o'zi bilan to'qilgan bo'lishi mumkin. U Carrygan ma'lumot bilan kelajakdagi holati o'rtasida sirli kvant bog'liqlik bo'lishi mumkin.

Bu g'oya "vaqt ichidagi to'qilish" deb ataladi. Va bu — oxirgi paytlarda uchragan eng qiziqarli fikrlardan biri.

Nimaga kerak? Qora tuynuklar haqida

"Bu qiziq, lekin nima foydasi?" — deb so'rashingiz mumkin.

Mana nimaga kerak: bu g'oya kvant fizikasi va Eynshteynning gravitatsiya nazariyasini (umumiy nisbiylik) to'ldirishda yordam berishi mumkin.

Muammo shundaki, kvant fizikasi aytadi: ma'lumot hech qachon yo'q bo'lmaydi. Bu asosiy qoida. Ammo qora tuynuklar — ular hamma narsani yo'q qiladigandek ko'rinadi. Biror narsani qora tuynukka tashlaysiz — olma, foton, eski telefon — va u haqidagi barcha ma'lumot tugallashi bilanoq yo'q bo'lib ketadi.

Bu mashhur "qora tuynuk ma'lumot paradoksi". Fiziklar buni yuz yillardan beri yechishga harakat qilmoqda.

Xoking nimani ko'rsatdi?

Stiven Xoking bizga muhim narsani ko'rsatdi: qora tuynuklar to'liq qora emas. Ular vaqt o'tishi bilan nurlanish chiqaradi va oxir-oqibat butunlay yo'qoladi. Demak, qora tuynuklar ham kvant xossalariga ega.

Ammo Xokingning matematikasida muammo bor. Qora tuynuklar bug'langanda, ular ichidagi va tashqarisidagi to'qilishlarni tobora ko'paytiradiko'rinadi.

Va muammo shu: to'qilish "monogam" hisoblanadi.

Bu nimaga o'xshaydi? Kvant dunyosida, agar A zarrachasi B zarrachasi bilan chuqur to'qilgan bo'lsa, u C zarrachasi bilan ham shunday bo'la olmaydi. Bu — kvant hasadgohlari singari: hamma bilan hamma almashib bo'lmaydi.

Shuning uchun, agar qora tuynuklar bug'langanda to'qilishlarni cheksiz ko'paytiraversa, ular oxir-oqibat to'xtab qoladi. Cheksiz to'qilish yaratib bo'lmaydi — chunki koinat bunaqa ishlamaydi.

Vaqt to'qilishi yechim bo'lishi mumkinmi?

Mana shu yerda vaqt to'qilish g'oyasi qiziq bo'lib qoladi. Agar zarrachalar o'z kelajak to'qilari bilan bog'lana olsa, ma'lumotni saqlash va almashishning yangi yo'llari ochilishi mumkin.

Mantiq shunday: agar qora tuynukning ma'lumoti o'zining kelajak holati bilan to'qila olsa, monogamiya qoidalari boshqacha ishlashi mumkin. Ma'lumot ikkita alohida tizim orasida emas, balki bir tizim ichida vaqt bo'ylab almashilmoqda.

Bu — ma'lumotni kvant qoidalarini buzmasdan qora tuynukdan chiqarish yo'lini ochishi mumkin.

Nimaga qiziqman?

Fizik emasman, lekin bu narsalar haqiqat haqida boshqacha o'ylashga majbur qiladi. Biz faqat fazoda mavjud zarrachalar haqida emas, balki vaqt bo'ylab mavjud bo'lgan, o'tmish, hozir va kelajak oralig'ini muallaq qoldiradigan zarrachalar haqida gaplashyapmiz.

Bu deyarli falsafiy narsa. Agar zarrachalar o'z kelajaklari bilan bog'lana olsa, bu — sababiyat, erkin iroda va vaqtning o'zi haqida nima degani?

Bu g'oyani taklif qilgan fizikning o'zi ham bilmasdi — bu g'oya bir kun kelib kvant gravitatsiyani tushuntirishga bog'liq bo'lishini. U faqat kvant zarrachalari orasidagi o'lchash munosabatlarini o'rganmoqda edi. Ammo katta kashfiyotlar ko'pincha shunday bo'ladi — biror kishi qiziqishi ortidan quvishadi, va yillar o'tib, bu g'oya aynan bizga kerakli narsa ekanligi ma'lum bo'ladi.

Xulosa

Biz hali bu borada ko'p ishni qilishimiz kerak. Bu kvant gravitatsiyasi uchun to'liq yechim emas — u hali ham fizikaning eng qimmatli yutuqlaridan biri hisoblanadi. Ammo vaqt ichidagi to'qilish kabi g'oyalar — bizga o'rganish uchun yangi yo'nalishlar beradi.

Va rostini aytsam, koinat qanday ishlashi haqida hali yangi asosiy narsalarni kashf etayotganimizga menga yoqadi. Har bir avlod o'zlashtirib bo'ldik, deb o'ylaydi — va keyin kimdir zarrachalar o'z kelajaklari bilan gaplasha boshlaydigan wild g'oya bilan chiqadi.

Koinat g'alati. Va men bunga guvoh bo'lishdan xursandman.