Σε ένα πρωτοφανές επιστημονικό επίτευγμα προχώρησε ο φυσικός Giovanni Barontini από το Πανεπιστήμιο του Μπέρμιγχαμ, καταφέρνοντας να παρακολουθήσει τη διαδοχή γεγονότων σε ένα κλειστό κβαντικό σύστημα χωρίς τη χρήση εξωτερικού χρονικού σημείου αναφοράς. Τα ευρήματα της έρευνας, τα οποία δημοσιεύτηκαν στο επιστημονικό περιοδικό Physical Review Research, προσφέρουν μια νέα οπτική σε ένα από τα πιο σύνθετα ζητήματα της κβαντικής βαρύτητας: τον αυτόνομο προσδιορισμό του χρόνου εντός απομονωμένων φυσικών συστημάτων.
Το κβαντικό «ρολόι» υπερψυγμένων ατόμων
Για τις ανάγκες του πειράματος αξιοποιήθηκε ένα συμπύκνωμα Bose-Einstein, αποτελούμενο από περίπου 24.000 άτομα, το οποίο τοποθετήθηκε σε μια απομονωμένη παγίδα και χωρίστηκε σε δύο τομείς μέσω ενός οπτικού φράγματος. Η παρατηρούμενη ατομική δομή υποβαλλόταν σε επαναλαμβανόμενες διαδοχικές διαστολές και συστολές.
Αντί για ένα συμβατικό ρολόι, ο ερευνητής χρησιμοποίησε ως εσωτερικό δείκτη μέτρησης τις μεταβολές στην κατανομή των σωματιδίων και τη σχετική εντροπία του νέφους. Με αυτόν τον τρόπο διαμορφώθηκε μια αυτόνομη εσωτερική χρονική κλίμακα, ικανή να καταγράφει και να ταξινομεί τη σειρά των γεγονότων ακόμη και κατά τις φάσεις συμπίεσης του συστήματος.
Στηριζόμενος στα ευρήματα της παρατήρησης, ο Barontini διαμόρφωσε μια τροποποιημένη εξίσωση Schrödinger, η οποία αντικαθιστά την παραδοσιακή παράμετρο του χρόνου με το ίδιο το εσωτερικό σύστημα μέτρησης. Η μαθηματική αυτή προσέγγιση περιέγραψε με ακρίβεια την εξέλιξη των πειραματικών δεδομένων, παρέχοντας νέα εργαλεία για την επαλήθευση των κβαντικών θεωριών περί χρόνου.
Επαναπροσδιορισμός της φυσικής πραγματικότητας
Αξίζει να σημειωθεί ότι η συγκεκριμένη μελέτη δεν καταλήγει στο συμπέρασμα ότι ο χρόνος αποτελεί παραίσθηση. Αντιθέτως, αναδεικνύει μια εναλλακτική μέθοδο περιγραφής των φυσικών διεργασιών, αποδεικνύοντας ότι η αλληλουχία των συμβάντων μπορεί να καταγραφεί εγγενώς από το ίδιο το φυσικό σύστημα χωρίς εξωτερικές παρεμβάσεις.
