In Experimenten gelang es Wissenschaftlern mehrmals, in die Vergangenheit zurückzukehren.
Es ist möglich, dass die Zeit noch reversibel ist. Und sein sogenannter Pfeil, der angeblich nur in eine Richtung gerichtet ist - von der Vergangenheit in die Zukunft - kann gedreht werden. Und so "zurückspulen", was schon in die entgegengesetzte Richtung passiert ist. Rollen Sie beispielsweise das Hackfleisch zurück oder drücken Sie die Zahnpasta zurück in die Tube.
Fantastisch? Nicht genau so, wie sich herausstellte. Russische Physiker führten Experimente durch, in denen sie im Wesentlichen etwas Ähnliches demonstrierten.
Die Forschung wurde von Gordey Lesovik, Leiter des Labors für Physik der Quanteninformationstechnologien am Moskauer Institut für Physik und Technologie (MIPT), geleitet, unterstützt von Michail Suslow vom MIPT. Ihre Mitautoren waren unsere Landsleute - Andrei Lebedev, Valery Vinokur und Ivan Sadovsky, die in wissenschaftlichen Einrichtungen in den USA und der Schweiz arbeiten. Sie berichteten die Ergebnisse zusammen in wissenschaftlichen Berichten in einem Artikel mit dem faszinierenden Titel "Der Pfeil der Zeit und seine Umkehrung auf IBM Quantum Computer".
Um die Bedeutung von Experimenten zu erklären, zitieren Wissenschaftler zunächst ein Beispiel für ein Elektron, das irgendwo im Universum schwebt. Sie erklären, dass wir im ersten Moment ungefähr wissen können, wo er ist. Die Gesetze der Quantenmechanik erlauben es Ihnen nicht, den Ort sehr genau zu spezifizieren - Quantenteilchen zeigen Unsicherheit, sie können hier und da gleichzeitig sein. Es gibt jedoch einen bestimmten Bereich mit der wahrscheinlichsten Lokalisierung.
Da alles, was nach dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik existiert, von Ordnung zu Chaos tendiert, wird der Ort des Elektrons immer unsicherer. Es scheint sich in verschiedene Richtungen auszubreiten. Wie die Schrödinger-Gleichung vorhersagt, ist sie für die Quantenmechanik von grundlegender Bedeutung.
Ungewöhnliche Effekte der Quantenwelt (sagt der Physiker Gordey Lesovik):
Werbevideo:
Mit der gleichen Gleichung kann man sich vorstellen, wie das "ausgebreitete" Elektron an seinen ursprünglichen Ort zurückkehrt - es wird in der gleichen Zeit lokalisiert, in der es sich ausbreitet.
Lesovik und seine Kollegen veranschaulichen die Essenz von Quantenmetamorphosen, die bei Elektronen und Billardkugeln auftreten. Hier werden sie - in einer Pyramide gesammelt, dann zufällig auf dem Tisch ausgerollt und plötzlich unter Befolgung einer mysteriösen Kraft wieder zu einer geordneten Struktur zusammengesetzt - in derselben Pyramide am selben Ort. Dies sind die Prozesse, die Wissenschaftler mithilfe eines Quantencomputers modelliert haben.
Qubits - die elementaren Rechenmodule eines Quantencomputers - können in drei Zuständen vorliegen: "0", "1" und Unsicherheit - "?" auf dem Diagramm. Zu Beginn eines der Experimente brachten die Wissenschaftler drei Qubits in den Zustand "0 0 0". Dies entsprach der Reihenfolge - so dass das Elektron lokalisiert und die Kugelpyramide gesammelt würde.
Durch eine Art Evolutionsprogramm wurde die Ordnung im Zustand der Qubits bald gestört. Dies entsprach der Ausbreitung eines Elektrons und dem Zusammenbruch einer Kugelpyramide.
Augenblicke später begann das gleiche Evolutionsprogramm, das überraschenderweise Chaos verursachte, den Zustand der Qubits in Ordnung zu bringen. Und am Ende kehrten sie in die Vergangenheit zurück - in den vorherigen Zustand.
Versuchsplan: Von der Ordnung zum Chaos und zurück.
Der Zeitumkehrtrick funktionierte nicht jedes Mal. In "primitiveren" Experimenten - mit zwei Qubits - gingen ungefähr 80 Prozent von Ordnung von Ordnung zu Chaos und zurück. Drei Qubits zeigten dies in etwa der Hälfte der Zeit.
Werden solche „Wendungen“zur Schaffung einer Zeitmaschine führen? Physiker wagen es nicht, dies anzunehmen. Aber wer weiß, was wäre wenn? Ein Anfang scheint gemacht worden zu sein.
Gordey Lesovik, Doktor der Physikalischen und Mathematischen Wissenschaften:
VLADIMIR LAGOVSKY
