Eksperyment, który może zmienić fizykę. Czas płynie szybko czy wolno?
Naukowcy podejrzewają, że czas może płynąć jednocześnie i szybko, i wolno. Oczywiście, w świecie mechaniki kwantowej. Teraz jednak mają nadzieję zweryfikować swoją teorię, dzięki ultraprecyzyjnym zegarom kwantowym.
2026-04-28, 13:34
"Paradoks bliźniąt". Naukowcy twierdzą, że można się starzeć szybko i wolno jednocześnie
Koncept, że czas biegnie z prędkością zależną od tempa przemieszczania się obserwatora z zegarkiem, znany jest studentom I roku fizyki i uczniom niektórych liceów. O tzw. paradoksie bliźniąt mówił już Albert Einstein w swojej słynnej Szczególnej Teorii Względności. Matematycznie dowodził, że dla obserwatora poruszającego się z szybkością bliską szybkości światła, czas zwalnia niemal do zera. Tym samym, jeśli jedno z dwóch bliźniąt wsadzimy do rakiety lecącej z prędkością bliską c, to po wylądowaniu nie zestarzeje się on tak samo, jak jego brat, który był na Ziemi.
Dowiedz się więcej:
To zjawisko udało się z resztą potwierdzić w praktyce. Super-dokładne czasomierze w amerykańskim Narodowym Instytucie Standardów i Technologii (National Institute of Standards and Technology - NIST) dowiodły, że jeśli jeden z nich będzie się poruszał w tempie 10 m/s (36 km/h) przez 57 milionów lat, to spóźni się dokładnie o sekundę w porównaniu z identycznym zegarem pozostającym w spoczynku - czytamy w Popular Mechanics.
W świecie Ogólnej Teorii Względności i mechaniki kwantowej robi się jeszcze ciekawiej. Fizycy uważają bowiem, że czas może istnieć w kwantowej superpozycji, a więc biec i szybko, i wolno jednocześnie. To tak, jak słynny kwantowy kot Schrödingera, który jest jednocześnie żywy i martwy, dopóki obserwator nie otworzy pudełka.
Czy czas może biegnąć naraz szybko i wolno? Naukowcy twierdzą, że tak. Liczą na eksperyment
Dowiedzenie tego eksperymentalnie nie jest, rzecz jasna, proste, ale może być możliwe. Wystarczą do tego ultra-precyzyjne zegary atomowe sprzężone z technologią służącą obliczeniom kwantowym - przekonują naukowcy ze Stevens Institute of Technology, Narodowego Instytutu Standardów i Technologii, i Uniwersytetu Stanowego Kolorado.
- Połączenie tych dwóch technologii może ujawnić nowe cechy czasu, nie do opisania przy użyciu klasycznej fizyk - mówi cytowany w "Physical Review Letters" fizyk Igor Pikovski ze Stevens Institute of Technology.
Fizyk chce wykorzystać specjalne, opracowane przez NIST zegary oparte o schłodzone do temperatur bliskim zeru bezwzględnemu jony aluminium, których stanem kwantowym manipuluje się przy pomocy laserów. Pikovski liczy, że sterując jednocześnie próżnią wokół cząstek, będzie w stanie wprowadzić mechanizmy zegara w "stany ściśnięcia", które powinny - teoretycznie - wskazywać zachowania czasu w super pozycji, a więc chodzić szybko i wolno jednocześnie.
- Fizyka wciąż jest pełna zagadek na najbardziej fundamentalnym poziomie. Technologie kwantowe dają nam narzędzia, by rzucić na nie nieco światła - mówi naukowiec cytowany w komunikacie Stevens Institute. - Teoria kwantowa jest nie tylko dziwna, ale wynikają z niej zupełnie inne struktury kosmosu, zupełnie sprzeczne wobec tego, co znamy na co dzień - dodaje Igor Pinkovski.
Czytaj także:
- "Do czata GPT mówmy grzecznie". Fizyka już szykuje nowe rewolucje
- Wielki Wybuch to mit? Nowa teoria przewraca historię wszechświata do góry nogami
Źródła: Popular Mechanics/Stevens.edu/Polskie Radio/mbl