Долгое время учёные считали, что пространство и время — это совершенно разные вещи. В XIX веке физики представляли пространство как трёхмерную сцену (длина, ширина, высота), а время — как часы, тикающие сами по себе.
Но затем появился Альберт Эйнштейн и заявил: «Нет, пространство и время на самом деле являются частью единой структуры — пространства-времени». Он описал пространство-время как четырехмерную ткань, объединяющую три измерения пространства с временем в качестве четвертого измерения. Эта идея стала основой современной физики на протяжении более 100 лет.
Теперь новое исследование все переворачивает с ног на голову. Ученые, стоящие за этой работой, полагают, что старая идея XIX века, возможно, была верна: пространство и время действительно могут быть разделены.
Что обнаружили исследователи?
Они изучали квантовые биты — кубиты. Кубит — это крошечный квантовый объект, фундаментальный «кирпичик» Вселенной в микроскопическом масштабе. Представьте его как особую монету, которая может быть орлом, решкой или одновременно и тем, и другим. Это состояние «и того, и другого» называется суперпозицией и возможно только в квантовом мире. Обычные объекты (например, реальная монета) могут упасть либо орлом, либо решкой, но не обоими сторонами сразу.
Ученые наблюдали, как изменяется один кубит во времени. Они измеряли его в разные моменты — подобно тому, как мы проверяем погоду каждый час, чтобы увидеть ее изменения в течение дня. Их цель была понять, может ли поведение кубита раскрыть что-то о структуре пространства.
И вот что удивительно: изменения кубита во времени удивительно точно соответствовали геометрии трехмерного пространства — того самого, в котором мы живем, с его длиной, шириной и высотой. Например, они обнаружили математический паттерн в поведении кубита, который совпадал с тем, как мы измеряем расстояния в пространстве (так называемая евклидова метрика).
Представьте, что вы следите за движением мяча во времени и вдруг замечаете, что его траектория образует карту вашего района. Именно это и увидели ученые: изменения кубита во времени словно «рисовали» трехмерное пространство.
Исследователи предполагают, что это открытие указывает на то, что пространство и время могут быть не так тесно связаны, как мы думали. Они считают, что геометрия пространства (наш трехмерный мир) может возникать исключительно из времени. Другими словами, время — это фундамент, а пространство — лишь его производное.
Можно представить время как кинопленку. Каждый кадр — это момент, а при воспроизведении мы видим разворачивающуюся историю. Ученые утверждают, что «история» трехмерного пространства может быть скрыта в том, как эти кадры сменяют друг друга.
Как это противоречит Эйнштейну?
Специальная теория относительности Эйнштейна утверждает, что пространство и время переплетены в единый пространственно-временной континуум. Например, если вы двигаетесь почти со скоростью света, время для вас замедляется по сравнению с тем, кто остается неподвижным.
Это демонстрирует связь между пространством и временем. Но если они разделены (как предполагает новое исследование), некоторые принципы теории Эйнштейна окажутся под вопросом. Именно поэтому эта идея вызывает столько споров среди ученых.
Авторы исследования признают, что их гипотеза требует дополнительных доказательств. Они предлагают провести эксперименты с ультрахолодными квантовыми системами или кубитами в квантовых компьютерах, чтобы проверить, повторяется ли обнаруженный эффект.
Однако не все согласны с их выводами. Критики отмечают, что работа не объясняет, как именно пространство возникает из времени — она лишь показывает математическое сходство.
Некоторые ученые идут дальше и задаются вопросом: а что, если пространство-время — это просто удобный способ описания Вселенной, а не сама реальность? Представьте, что вы всю жизнь пользовались картой своего города, а потом вдруг поняли, что карта — это не сам город, а лишь инструмент для его понимания. То же самое может быть и с пространством-временем: возможно, это полезная модель, но Вселенная устроена совершенно иначе.
Исследование было опубликовано на arXiv — платформе, где ученые делятся работами до официального рецензирования.
Жизнь без чудес — как небо без звёзд. Скептики видят только
факты, а мечтатели — целые миры. Верьте в тайны, и они ответят вам
магией. Ведь самое невероятное часто скрывается за гранью
невозможного.
- Хотите разгадывать тайны вместе? Заходите в наш Telegram — здесь мы делимся самыми загадочными историями, аномалиями и необъяснимыми явлениями. Обсуждаем, спорим, ищем ответы. Присоединяйтесь, ваше мнение важно! А если хотите поддержать нас — купите нам кофе ☕. Каждая чашка помогает искать новые загадки. Или просто оставьте комментарий во ВКонтакте — нам действительно важно, что вы думаете! 🔍✨