Приветствую, дорогой читатель! В прошлой статье я писал о явлении квантовой запутанности. В развитии этой темы я бы хотел осветить один из вопросов, который мало где обсуждается, а именно вопрос влияния времени на это явление. В процессе будет выдвинуто несколько предположений, и станет ясно, что вопрос времени в квантовом мире намного шире, чем это может показаться на первый взгляд.
Но для начала проведём один мысленный эксперимент. Представим себе, что время для нас вдруг перестало идти и не просто перестало идти, а стало равным нулю, фактически перестало существовать. Как будто мы вернулись к моменту зарождения вселенной. Это касается только времени, причём для стороннего наблюдателя ничего не изменилось, и время идёт как обычно. Что же мы теперь наблюдаем? А мы обнаружим у себя совершенно новые свойства. Например, попробуем пройтись в каком-либо направлении и определить свою скорость. Вот формула определения скорости: v = S / t.
v — скорость
S — пройденный путь
t — время за которое пройден путь
Но наше собственное время равно нулю и не изменяется. А если разделить любое число на ноль, то получится бесконечность. Для нас (не для стороннего наблюдателя) наша скорость теперь бесконечно большая. А чему будет равен пройденный нами путь? S = v * t, S = ∞ * 0. То есть отдались мы сколь угодно далеко от первоначального положения, пройденный путь для нас всегда будет равным нулю. Фактически мы «телепортируемся» из точки А в точку Б. Да что там особенности перемещения в пространстве, для нас больше не существует причинно-следственной связи, не существует слов «раньше» и «позже», а есть лишь слово «одновременно».
Теперь предположим, что для некоторых элементарных частиц время фактически не существует — подобно тому, как это было описано в эксперименте выше. Назовём такие частицы «нестареющими». Предположим, что к нестареющим частицам относятся фотоны и электроны. Пока не будем касаться случая, когда время отлично от нуля и изменяется. Вернёмся к паре запутанных фотонов. Здесь лишь напишу о том, что, поскольку их собственное время равно нулю и не изменяется (исходя из предположения, сделанного выше), то всё, что с ними происходит, происходит одновременно. Запутывание, измерение сначала одного фотона, потом другого, мгновенное прекращение запутанного состояния для обоих фотонов — всё это с точки зрения их собственного времени происходит одновременно, в один и тот же момент времени, то есть не существует никакого потом, сейчас или раньше.
Правда, интересно? Сейчас станет ещё интереснее, возможно, даже немного понятнее, давайте рассмотрим такое явление, как явление квантовой телепортации. Только теперь будем запутывать электроны.
Грубо говоря, явление квантовой телепортации выглядит так. Получаем пару запутанных электронов, один назовём «передатчик», другой — «приёмник», и отдаляем их на какое-то расстояние друг от друга. После чего «берём» третий электрон, назовём его, как ни странно, «чужак», и запутываем с одним из нашей запутанной пары, например, с электроном «передатчик». В результате электрон из пары, который не «общался» с «чужаком» (электрон «приёмник»), окажется в «состоянии»*, отличающемся от того, в котором он был при первоначальном запутывании с электроном «передатчиком». Причём с определённой вероятностью электрон «приёмник» окажется в «состоянии»*, в котором пребывал электрон «чужак», хотя с нашей точки зрения они вообще никогда не контактировали. Почему же его «состояние»* изменилось, ведь теперь мы не можем говорить о синхронизации волн вероятности квантовых состояний электрона «приёмника» и электрона «чужака» (смотри эту статью), поскольку они отдаленны друг от друга. Но если учесть предположения о времени, которые были сделаны выше, то окажется, что с точки зрения всех трёх электронов — запутывали мы их одновременно, а именно в момент времени t = 0. И электрон «приёмник» уже в момент разделения с электроном «передатчик» нёс информацию о электроне «чужаке» (был в суперпозиции всех возможных состояний). Что же получается, он «предвидел» будущее? Но дело как раз и состоит в том (если предположения из сегодняшней статьи верны), что и для электрона «передатчик», и для электрона «приёмник», и для электрона «чужак» не существует понятия будущее, прошлое или настоящее, также нет и причинно-следственной связи — что было первее: запутывание «передатчика» с «приёмником» или запутывание «передатчика» с «чужаком», а после «передатчика» с «приёмником»? Для стороннего наблюдателя ответ очевиден, поскольку для него время изменяется. Но если собственное время наших частиц равно нулю и неизменно, то всё было одновременно. А если, к примеру, мы бы не запутывали электрон «передатчик» и электрон «чужак», что было бы тогда? Тогда всё было бы так, как если бы мы работали с обычной запутанной парой электронов, без вмешательства чужаков, потому что в момент времени t = 0 при запутывании было бы только два электрона.
Вот вроде и всё, о чём я сегодня хотел написать. Конечно, это всё трудно себе представить, и такой подход ставит дополнительные вопросы, только уже о природе времени, о том, как и при каких обстоятельствах оно проявляется. Проявляется ли оно во взаимодействиях, а если так, то чего с чем, или существует особый «бозон» времени, а может быть, квант? И как появляются «стареющие» нестабильные частицы? Или это всё отнести к релятивистскому замедлению времени? Как бы там ни было, теперь мы видим, что вопрос о ходе времени имеет значительный масштаб даже для наноуровня. И об этом не стоит забывать.
Правда, есть и плюсы: представление о том, что время может не изменяться и вообще фактически отсутствовать, позволяет представить себе некоторые явления квантового мира без чудовищного, невозможного по меркам сегодняшнего мира, быстродействия.
Автору на хлебушек.
* - не совсем правильно применять слово «состояние» по отношению к неизмеренной частице, скорее, это суперпозиция всех возможных состояний.
#время
#время
#квантовая запутанность
#фотон
#электрон
#нет времени