בטח שמעת על החתול של שרדינגר, החתול המצער בתיבה שחיה ומתה בו זמנית עד לפתיחת התיבה כדי לחשוף את מצבה בפועל. ובכן, כרוך את דעתך סביב זמנו של שרדינגר, מצב בו אירוע אחד יכול בו זמנית להיות הגורם והתוצאה של אירוע אחר.
תרחיש כזה עשוי להיות בלתי נמנע בכל תיאוריה של כוח הכבידה הקוונטי, תחום עכור בפיסיקה שעדיין מנסה לשלב את תיאוריית היחסות הכללית של אלברט איינשטיין עם פעולות המכניקה הקוונטית. במאמר חדש מדענים יוצרים איחוי של השניים על ידי דמיינם ספינות כוכבים ליד כוכב לכת עצום שהמסה מאיטה את זמנו. הם מסיקים כי ספינות הכוכבים עלולות למצוא את עצמן במצב בו הסיבה הופכת: אירוע אחד יכול בסופו של דבר לגרום לאירוע אחר שקרה לפניו.
"אפשר לתאר תרחיש מסוג זה שבו הסדר הזמני או הסיבה והתופעה נמצאים בסופרפוזיציה של היפוך או לא הפוך", אמר מחבר המחקר איגור פיקובסקי, פיזיקאי במרכז למדע והנדסה קוונטית במכון סטיבנס למכון בטכנולוגיה. ניו ג'רזי. "זה דבר שאנחנו מצפים שצריך להתקיים ברגע שיש לנו תיאוריה מלאה על כוח הכבידה הקוונטי."
זמן קוונטי
ניסוי מחשבת החתולים המפורסם של שרדינגר מבקש מהצופה לדמיין קופסה המחזיקה חתול וחלקיק רדיואקטיבי, שברגע שהתפורר יהרוג את החתול המצער. לפי העיקרון של סופרפוזיציה קוונטית, ההישרדות או המוות של החתול סבירים באותה מידה עד שנמדד - כך עד לפתיחת התיבה, החתול חי ובאותה בעת. במכניקת הקוונטים, superposition פירושה שחלקיק יכול להתקיים במספר מצבים בו זמנית, ממש כמו החתול של שרדינגר.
ניסוי המחשבה החדש, שפורסם ב -21 באוגוסט בכתב העת Nature Communications, משלב את העיקרון של סופרפוזיציה קוונטית עם תיאוריית היחסות הכללית של איינשטיין. תורת היחסות הכללית אומרת שמסת אובייקט ענק יכולה להאט את הזמן. זה מבוסס היטב כאמת ומדידה, אמר פיקובסקי; אסטרונאוט המקיף את כדור הארץ יחווה את הזמן רק בריד מהר יותר מהגב התאום שלו או שלה. (זו גם הסיבה שנפילה לחור שחור תהיה חוויה מאוד הדרגתית.)
לפיכך, אם חללית עתידנית הייתה נמצאת ליד כוכב לכת מאסיבי, אנשי הצוות שלה היו חווים את הזמן קצת יותר איטי מאשר היו אנשים בחללית עממית המוצבים רחוק יותר. כעת, זרקו מעט מכניקת קוונטים, ותוכלו לדמיין מצב בו כוכב הלכת ההוא ממוצב בו-זמנית סמוך לשני החלליות ורחוק.
הזמן נהיה מוזר
בתרחיש העל-ממוצב הזה של שתי אוניות שחוות זמן במועדי זמן שונים, סיבה ותוצאה עלולות לקבל גוש נפשי. לדוגמה, נניח שהספינות מתבקשות לבצע משימת אימונים בהן הן יוצאות זו על זו ומתחמקות מאש זו של זו, בידיעה היטב את הזמן שהטילים ישגרו ויירטו את עמדותיהם. אם אין פלנטה מסיבית בסביבה שמתעסקת עם זרימת הזמן, זהו תרגיל פשוט. מצד שני, אם כוכב הלכת המסיבי ההוא היה נוכח וקפטן הספינה לא היה לוקח בחשבון את האטת הזמן, הצוות עלול להתחמק מאוחר מדי ולהיהרס.
כאשר כוכב הלכת נמצא בסופרפוזיציה, בו זמנית קרוב ומרחוק, אי אפשר היה לדעת אם הספינות יתתחמקו מאוחר מדי ויהרסו זו את זו או שמא ינועו הצידה ושרדו. יתר על כן, סיבה ותוצאה עלולה להיות הפוכה, אמר פיקובסקי. תאר לעצמך שני אירועים, A ו- B, הקשורים לסיבתיות.
פיקובסקי אמר כי "A ו- B יכולים להשפיע זה על זה, אך במקרה אחד א 'לפני B, ואילו במקרה השני B לפני A" במצב סופרפוזיציה. זה אומר ששני A וגם B הם בו זמנית הגורם והתוצאה זה לזה. למרבה המזל עבור הצוותים המבולבלים ככל הנראה של חלליות דמיוניות אלה, אמר פיקובסקי, יהיה להם דרך מתמטית לנתח אחד את השידורים של זה כדי לאשר שהם במצב superpositioned.
ברור שבחיים האמיתיים כוכבי לכת אינם מסתובבים בגלקסיה באופן רצופי. אבל לניסוי המחשבה יכולות להיות השלכות מעשיות על מחשוב קוונטי, אפילו בלי לפתח תיאוריה שלמה של כוח הכבידה הקוונטי, אמר פיקובסקי. על ידי שימוש בעמדות-על במחשבים, מערכת מחשוב קוונטית יכולה להעריך בו זמנית תהליך כסיבה וכאפקט.
"מחשבים קוונטיים יוכלו להשתמש בזה לצורך חישוב יעיל יותר," אמר.
