Migel Navaskes i David Triljo, španski naučnici koji rade na Institutu za kvantnu optiku i kvantne informacije Austrijske akademije nauka, sproveli su nekoliko studija zajedno sa austrijskim kolegom Filipom Valterom sa Bečkog univerziteta i njegovim saradnicima iz tima za eksperimentalnu fiziku.
Usporavanje i ubrzavanje vremena
Njihovi radovi objavljeni su u više časopisa, kao što su „Kvantum“, „Fizikal rivju iks“, „Fizikal rivju leters“, „Optika“ i „Arksiv“.
„Moguće je ubrzati, usporiti i preokrenuti tok vremena unutar proizvoljnih, čak i nekontrolisanih kvantnih sistema“, navodi se u njihovom istraživanju, koje sadrži teorijske i eksperimentalne dokaze za to.
Ovi jedinstveni fizički procesi, sposobni da poremete normalan tok vremena, su univerzalni: imaju isti efekat na sve čestice, bez obzira na njihovu prirodu i interakciju sa drugim sistemima.
Za razliku od osnovnih zakona fizike, koji se primenjuju na sve što vidimo i osećamo, oni ne objašnjavaju svet koji je manji od nivoa atoma, navode kvantni fizičari.
Premotavanje vremena u kvantnoj mehanici
U kvantnom, subatomskom svetu, postoje superpozicije, u kojima čestice mogu da budu u jednom ili drugom stanju, ili u oba stanja istovremeno. Takođe, postoji i preplitanje čestica, u kojima one utiču jedna na drugu odmah, čak i ako su veoma udaljene, ali i pseudotelepatija i teleportacija.
Tim španskih i austrijskih naučnika navodi kako je dokazao da je u kvantnom svetu moguće i „podmlađivanje“ čestica, odnosno njihovo vraćanje kroz vreme.
Migel Navaskes plastično je to opisao na primeru bioskopa, u izjavi za „El Pais“
„U bioskopu (klasična fizika), film se prikazuje od početka do kraja, bez obzira na to šta publika želi. Kad smo kod kuće (kvantna fizika), u ruci imamo daljinski upravljač kojim možemo da manipulišemo filmom. Možemo da premotamo i vratimo se na prethodnu scenu, da preskočimo nekoliko scena i odemo unapred“, kaže on.
Tim austrijskih naučnika razvio je „protokol premotavanja“ koji omogućava da bilo koja čestica (elektron, proton ili mion) može da se vrati u neko ranije stanje.
Jedan od najtežih eksperimenata
To su dokazali teoretski i eksperimentalno koristeći foton koji evoluira kada prolazi kroz kristal. U eksperimentalnom uređaju, poznatom kao „kvantni prekidač“, čestica svetlosti vraća se u stanje u kom je bila na početku kretanja.
„To je jedan od najtežih eksperimenata ikad urađenih sa jednim fotonom“, rekao je Filip Valter.
Naučnici navode da je njihov eksperiment zasnovan na vek starom pristupu Ajnštajnovoj teoriji relativiteta i paradoksu blizanaca. Taj paradoks glasi:
Paradoks blizanaca
Jedan blizanac otputuje u svemir velikom brzinom, bliskoj brzini svetlosti, dok drugi ostaje na Zemlji. Kada se onaj iz svemira vrati na Zemlju, biće mlađi od onog koji je ostao na našoj planeti zbog dilatacije vremena.
U Ajnštajnovoj teoriji relativnosti, dilatacija vremena znači da posmatrač, koji u isto vreme gleda sat u kretanju i sat u mirovanju, primećuje da vreme sporije protiče na satu koji se kreće. Što je brzina kretanja veća, veća je i razlika u protoku vremena.
Iako je ova pojava primetna, teško je do nje doći, jer su potrebne ogromne količine energije da bi razlika u protoku vremena bila značajna. Ograničenje dilatacije vremena je i u tome što je njom moguće usporiti protok vremena, ali ne i ubrzati ga ili vratiti na neku prethodnu tačku. Naučnici su zbog toga pribegli kvantnoj mehanici koja nema ograničenja kao klasična relativistička fizika.
„Predstavili smo univerzalni mehanizam koji, kada se primeni na bilo koji kvantni bit, prevodi ga u stanje u kom je bio pre početka eksperimenta i odgovorili na pitanje da li je takav proces moguć po zakonima kvantne mehanike“, objašnjavaju naučnici.
Naučnici su uspeli da izvedu eksperiment na čestici koja može da sadrži delić informacije, jedan bit, ali da li je moguće tako nešto uraditi na većim stvarima, ili čak na ljudima.
Može li da se primeni na ljudima
Iako je to teoretski moguće, praktično je zapravo nemoguće i besmisleno.
„Ako bismo mogli da smestimo osobu u kutiju u kojoj nema spoljnih uticaja, to bi teoretski bilo moguće. Sa sadašnjim znanjima i mogućnostima, verovatnoća za uspeh je veoma mala. Vreme potrebno da se taj proces obavi zavisi od količine informacija koje sistem može da sačuva. Ljudsko biće je fizički sistem koji sadrži ogromne količine informacija. Bili bi potrebni milioni godina da se čovek podmladi samo jednu sekundu, tako da to nema smisla“, kaže Navaskes.
Njihovo otkriće ne znači da se radi o mašini za putovanje kroz vreme. Ono prolazi, ali se menja fizičko stanje.
„Ukoliko želite da česticu koja čuva jedan bit vratite u stanje u kom je bila pre pet minuta, potrebno vam je toliko vremena za taj proces“, dodaje španski naučnik.
Isti princip primenjuje se i na „starenje“ čestice, odnosno ubrzavanje u neko stanje u budućnosti, kaže on.
„Ako želite da tu česticu „ostarite“ 10 godina, biće vam potrebno toliko vremena. Vreme ne može da se stvori ni iz čega. Ako želite da čestica u toku jedne godine „ostari“ 10 godina, morate odnekud naći onih devet koje nedostaju“, kaže Navaskes.
Zbog toga su naučnici koristili jedan trik da ubrzaju vreme.
„Otkrili smo da je moguće preneti evoluciono vreme između dva identična fizička sistema. Ako imate eksperiment koji traje jednu godinu sa 10 istih sistema, možete da ukradete po jednu godinu iz svakog i date ih jednom sistemu. Na kraju godine, taj jedan sistem biće stariji 10 godina, dok će ostalih devet biti isti kao na početku eksperimenta“, ističe španski fizičar.
Španski i austrijski naučnici se slažu da su „doneli naučnu fantastiku u realnost“ i da će ovo otkriće moći da se primenjuje u razumevanju kvantne mehanike, ali nisu saglasni oko njegove praktične primene.
Filip Valter veruje da ono može imati i tehnološku primenu kod, na primer, kvantnih računara, kako bi se neželjene greške vratile na početak.