Kvant fenomeni zamanı illüziyalaşdırır

Son əsrlərdə fizika üzrə bir çox kəşflər edilib, lakin bu elm sahəsi hələ də ikiyə bölünmüş vəziyyətdədir. Elementar hissəciklərin və onların qarşılıqlı təsirinin izahı üçün elm xadimləri kvant mexanikasına tərəf qaçır, əsas rollarını planet, ulduz və qara dəliklər oynayan makrokainatın öyrənilməsi üçünsə Eynşteynin Ümumi Nisbilik Nəzəriyyəsi (ÜNN) istifadə edilir. Amma təbiət hər hansı bir üsulla bu iki dünyanı birləşdirməyə nail olmuşdur; demək, həm subatom dünyanı, həm də nəhəng obyektlərin dünyasını bir yerdə izah etməyə uyğun bir nəzəriyyə mövcud olmalıdır.

Milli.Az yasilelm.com-a istinadən bildirir ki, buna baxmayaraq son illərdə riyaziyyatçı və fiziklərin iki nəzəriyyəni birləşdirmə cəhdləri mənasız cavablar almaqla nəticələnir. 1960-cı illərdə alimlər "Wheeler-DeWitt tənliyi" köməyi ilə cazibə qüvvəsi kvant nəzəriyyəsinin başlanğıcını qoyacaq hipotetik kvant sahəsini - mikro və makro kainatların fəaliyyəti və qarşılıqlı təsirini birləşdirən modeli izah etməyə çalışdılar. Amma bu tənliyin həll edilməsi üçün zamanı "mötərizədə" saxlamaq lazım oldu.

"Belə olduqda kainat təkamül keçirməməlidir. Amma biz onun inkişaf etdiyini görürük, bu da, nə olduğundan asılı olmayaraq zamanın iştirak etdiyini və rol oynadığını göstərir", - Turində yerləşən Milli Metrologiya Tədqiqatları İnstitutundan olan Marco Genovese deyir.

1983-cü ildə nəzəri fiziklər Don Page və William Wootters "Wheeler-DeWitt tənliyini" yalnız kvant dolaşıqlığını ağılda tutaraq həll etməyin mümkün olduğunu irəli sürdülər. Bu fenomen bundan ibarətdir ki, bir-birindən böyük məsafələrdə ayrılmış iki və ya daha çox hipotetik hissəciklərin kvantmexaniki vəziyyəti qarşılıqlı olaraq asılıdır və biri digərinə əks olaraq dəyişilir. Vəziyyətin dəyişilməsi bir anda baş verir, demək, heç bir impuls bu müddət ərzində bir hissəcikdən digərinə çata bilməz.

Page və Wootters öz qeyri-adi ideyalarının riyazı həllini təqdim etdilər: hipotezlərinə görə, bütün kainatda saatlar cəngəlli (dolaşıq, qarışıq) vəziyyətdədir, bu səbəbdən kainatın içərisində olan müşahidəçi zamanın axdığını düşünəcək. Amma kainatın sərhədləri xaricindən kainatı izləyən müşahidəçiyə kainatda baş verən hər şey statik və hərəkətsiz olaraq görünəcək.

Bir neçə on ildən sonra Genovese və həmkarları Page və Wootters'in ideyasını xatırladılar və onun görünüşünü gücləndirmək qərarına gəldilər. Alimlər ilk dəfə izah edilmiş effekti cəmi iki fotondan ibarət fiziki kainat sistemində nümayiş etdirdilər. Bu sistemi kiçik miqyaslı model hesab etmək olar, lakin onun funksionallığı artıq hipotezin ağır dəlilini meydana gətirir.

Təcrübədə fiziklər bir cüt dolaşıq fotonları iki fərqli trayektoriyalara ötürdülər. Fotonlar polarizasiyalaşdırılmış (vertikal-horizontal) idilər. İşığın hər iki hissəciyi kvarts materialdan keçərkən və detektorun massivinə daxil olarkən polarizasiya dairəvi hal alırdı.

Bunu təsəvvür etmək çətindir, lakin hər iki dolaşıq hissəcik (müşahidəçinin peyda olmasına qədər) kvant superpozisiyası vəziyyətində olur - yəni vəziyyəti müşahidə ilə ölçməyənə qədər onlar sanki eyni anda həm vertikal, həm də horizontal polarizasiyaya sahib olurlar.

Oyunun sirri bundan ibarətdir ki, kvarts plastinanın qalınlaşmasından asılı olaraq fotonlar onun içindən keçmək üçün daha çox zamana ehtiyac duyurdu, bu da polarizasiyanın daha çox dəyişilməsinə səbəb olurdu. Plastinanın qalınlığı ehtimalla hissəciklərdən birinin hər hansı yalnız bir polarizasiya dəyəri alacağına təsir edirdi.

Təcrübəyə iki fərqli yöndən baxılırdı. Bunlardan birində fiziklər fotonlardan birini horizontal və vertikal polarizasiyalar arasında keçid edə bilən saat və oxu kimi qəbul etdilər. Kvant dolaşıqlığı fenomeni səbəbindən birinci fotonun göstəricilərini müəyyən etmək cəhdləri ikinci fotonun da polarizasiya dəyərinin dəyişilməsinə gətirib çıxarır.

Yəni, bu fotondan ibarət kiçik kainatda saatı izləyən hər bir müşahidəçi birbaşa onun inkişaf prosesinə daxil olmuş olacaq və daxilində baş verən hadisələrə təsir etməyə başlayacaq. Belə halda, kvant ehtimallarına əsaslanaraq müşahidəçi də əks fotonların polarizasiya dəyərini qiymətləndirə bilər.

Fotonlar qalın kvarts plastinanın içindən keçdiklərinə görə müxtəlif dərəcəli dəyişikliklərə məruz qalırlar, sınağın təkrar, amma bu dəfə daha qalın plastinalardan keçirilməsi isə göstərir ki, ikinci fotonun polarizasiyası zamanla dəyişilir. Yəni, "fotondan ibarət kainat dəyişilir".

Daha sonra təcrübəyə ikinci yöndən nəzər yetirdilər. İkinci dəfə tədqiqatçılar özlərini fotondan ibarət kainatın sərhədləri xaricində yerləşən və sistemin bütöv kvant vəziyyətini ölçən "supermüşahidəçilər" kimi təsəvvür etdilər. Belə müşahidə hər iki fotonun vəziyyətinin eyni olduğunu göstərdi, bu da "dəyişilməz kainat illüziyasını" təqdim edir.

Təcrübənin müəllifi Alberta Universitetində işləyən Don Page öz tədqiqatı ilə razı qaldı. Amma təcrübədə iştirak etməyən digər fiziklər zamanın illüziya olduğuna dair şübhələrini bildirirlər. "Wheeler-DeWitt tənliyi" bir çox alimlər tərəfindən qəbul edilmir, çünki ÜNN ilə kvant fizikasının hər birləşdirilməsində zaman nəzərə alınmalıdır, əks təqdirdə hər hansı başqa bir vacib aspekt "mötərizədə" qalmış olar, demək, yeni modeli "Hər şeyin nəzəriyyəsi" adlandırmaq mümkün olmaya bilər.

Genovese özü də etiraf edir ki, Page və Wootters'in ideyası inqilabi olsa da, yenə də natamamdır. Dediyinə görə, "Wheeler-DeWitt tənliyi" kvant mexanikası və nisbilik nəzəriyyəsinin son cavabı olmasa da, "Hər şeyin nəzəriyyəsini" hazırlamaq üçün möhtəşəm vasitə ola bilər. Alimlər daha çox dəlillərin əldə edilməsi üçün laboratuar şəraitin kiçik miqyaslı modellərindən çıxıb, həqiqi kainata üz tutmaq lazım olduğunu qeyd edirlər.

Milli.Az

Digər maraqlı xəbərlər Milli.Az-ın Facebook səhifəsində

Milli.Az-ın ən mühüm və maraqlı xəbərlərini "Telegram"da izləyin