Физики смоделировали квантовую мини-вселенную. Внутри само по себе возникло время
В фундаментальной физике существует парадокс: на квантовом уровне все базовые уравнения абсолютно симметричны. Для отдельной частицы не существует направленной «стрелы времени» — физические процессы могут одинаково протекать как вперед, так и назад. В сентябре 2026 года ученым из Бирмингема удалось воссоздать в лаборатории замкнутую квантовую мини-вселенную: время внутри родилось само по себе, «из ничего».
В основе эксперимента — гипотеза Пейджа — Вуттерса
Экспериментальная модель опирается на так называемый механизм Пейджа — Вуттерса, сформулированный еще в 1980-х годах. Согласно этой теории, Вселенная в целом абсолютно статична и безвременна. Время появляется только тогда, когда система делится на части, и одна из них начинает служить «часами» для другой.
Для проверки этой идеи ученые создали изолированную квантовую систему (используя фотоны и ультрахолодные атомы в состоянии бозе-эйнштейновского конденсата), сфокусировав ее в состояние полного квантового равновесия.
Как время возникло внутри мини-вселенной
- Взгляд снаружи: Для внешнего гипотетического наблюдателя вся сформированная мини-вселенная оставалась полностью неизменной, неподвижной и застывшей. В ней не происходило никаких изменений, а значит, времени как физической величины не существовало.
- Взгляд изнутри: Как только ученые проанализировали внутренние связи между спутанными (запутанными) квантовыми частицами внутри системы, картина кардинально изменилась. По отношению к одной части системы вторая часть начала эволюционировать и меняться.
- Эмерджентный эффект: Изменение состояния одной запутанной частицы относительно другой воссоздало привычный ход времени. Время «возникло само по себе» исключительно как результат взаимодействия внутренних элементов.
Почему время — это эмерджентное свойство
Эксперимент доказал, что время не является фундаментальной тканью мироздания, такой как пространство или энергия. В физике такие явления называют эмерджентными — то есть возникающими только при объединении компонентов в сложную систему (подобно тому, как отдельная молекула воды не обладает характеристикой «мокрости», но миллионы молекул образуют жидкую воду).
Пока частицы находятся в состоянии глобальной запутанности, система «спит» вне времени. Но как только внутри нее возникает разделение на объект и наблюдателя (или объект и «внутренние часы»), запускается отсчет секунд.
Значение для науки и «Теории всего»
Этот прорыв приближает физиков к решению главной проблемы современной науки — объединению общей теории относительности Эйнштейна (где время относительно и связано с пространством) и квантовой механики (где времени в фундаментальном смысле нет).
Моделирование мини-вселенной показывает, что на самых ранних этапах Большого взрыва времени действительно могло не существовать. Оно возникло как побочный продукт квантовой запутанности материи по мере расширения и усложнения молодой Вселенной.
