creare univers / sursa foto: arhiva EvZ
Adaugă-ne ca sursă preferată în Google
Urmărește-ne pe Google News
Din cuprinsul articolului
O echipă de cercetători de la Universitatea din Birmingham a reușit să creeze în laborator un sistem cuantic care imită evoluția unui univers în miniatură, folosind aproximativ 24.000 de atomi răciți la temperaturi apropiate de zero absolut. Experimentul, coordonat de fizicianul Giovanni Barontini, oferă dovezi experimentale că timpul poate fi definit prin schimbările care au loc în interiorul unui sistem, fără să fie nevoie de un ceas exterior.
Rezultatele, prezentate într-un studiu publicat în revista Physical Review Research, pe 11 iunie 2026, abordează una dintre întrebările fundamentale ale fizicii: dacă timpul este o componentă de bază a Universului sau dacă apare ca rezultat al interacțiunilor dintre elementele care îl alcătuiesc. Cercetarea a fost prezentată și într-un material publicat de ScienceDaily pe 30 octombrie 2026.
Cum au construit cercetătorii un Univers în miniatură
Experimentul a fost realizat de profesorul Giovanni Barontini, de la Universitatea din Birmingham, care a folosit un nor de aproximativ 24.000 de atomi răciți la câteva miliardimi de grad peste zero absolut.
La asemenea temperaturi, materia prezintă proprietăți cuantice care permit studierea unor fenomene dificil de observat în condiții obișnuite.
Cercetătorul a creat un sistem cuantic izolat, împărțit în două regiuni printr-o barieră optică realizată cu ajutorul laserelor. Cele două zone au fost denumite sectorul „luminos” (bright), care putea fi observat, și sectorul „întunecat” (dark), care nu era monitorizat în același mod.
Atomii puteau trece dintr-o regiune în cealaltă, însă sistemul era suficient de bine izolat de mediul exterior pentru ca evoluția sa să poată fi studiată în condiții controlate.
Partea observată a sistemului trecea prin cicluri repetate de expansiune și contracție. Cercetătorii au comparat aceste transformări cu două evenimente cosmologice ipotetice: Big Bang și Big Crunch.
Experimentul nu a reprodus efectiv nașterea sau sfârșitul Universului, ci a creat un model cuantic simplificat care permite investigarea unor mecanisme asociate evoluției cosmice.
Cum poate apărea timpul fără un ceas exterior
Elementul central al cercetării este un concept numit „timp entropic” (entropic time).
În mod obișnuit, măsurăm timpul cu ajutorul unui ceas, folosind secunde și minute. În experimentul de la Birmingham, cercetătorii au urmărit însă modificările distribuției atomilor între cele două regiuni ale sistemului.
Aceste schimbări sunt asociate cu entropia, o mărime fizică folosită pentru a descrie distribuția și gradul de dispersie al particulelor și energiei într-un sistem.
Sursa; Pixabay
Pe măsură ce atomii se deplasau între sectorul luminos și cel întunecat, distribuția lor se modifica. Cercetătorii au folosit aceste variații pentru a stabili ordinea evenimentelor, fără să se bazeze pe un ceas exterior.
Astfel, timpul entropic putea să avanseze într-o singură direcție, chiar dacă sistemul trecea alternativ prin expansiune și contracție.
Un alt rezultat important a fost că ritmul acestui timp intern nu era constant. El putea să se accelereze sau să încetinească în funcție de modul în care se modifica entropia.
Atunci când distribuția relevantă a particulelor nu se modifica, timpul entropic definit pentru acel sector nu mai avansa. Acest lucru nu înseamnă că timpul fizic s-a oprit în laborator, ci că mecanismul intern folosit pentru măsurarea evoluției nu mai indica o schimbare.
Ce legătură are experimentul cu teoriile despre Univers
Cercetarea are implicații pentru fizica cuantică și cosmologie, în special pentru teoriile care încearcă să explice comportamentul Universului la nivel fundamental.
Una dintre problemele abordate este asociată ecuației Wheeler-DeWitt, utilizată în anumite abordări ale gravitației cuantice. În acest cadru teoretic, timpul nu apare ca o variabilă externă obișnuită, ceea ce ridică o întrebare importantă: cum pot fi ordonate evenimentele dacă nu există un ceas universal care să indice trecerea timpului?
Experimentul lui Barontini oferă un cadru controlat în care această problemă poate fi investigată prin intermediul unui sistem fizic real.
Mai mult, cercetătorul a demonstrat că o versiune a ecuației Schrödinger, fundamentală pentru mecanica cuantică, poate fi formulată folosind timpul entropic. Aceasta permite descrierea evoluției sistemului și realizarea unor predicții privind comportamentul particulelor.
Profesorul Giovanni Barontini a explicat că studiul oferă primele dovezi experimentale controlate că timpul poate fi definit prin schimbările din interiorul unui sistem, în loc să fie măsurat exclusiv printr-un ceas exterior.
Ce urmează după această descoperire
Rezultatele nu demonstrează că timpul nu există sau că Universul nostru funcționează în mod identic cu modelul creat în laborator.
Ele arată însă că un sistem cuantic poate avea o modalitate internă de a ordona evenimentele și de a descrie propria evoluție, fără să depindă de o referință temporală exterioară.
Cercetătorii consideră că metoda ar putea fi extinsă la sisteme cuantice mai complexe. Printre direcțiile de cercetare se numără simularea unor fenomene asociate găurilor negre, investigarea scenariilor Big Bang și Big Crunch și testarea diferitelor teorii despre apariția timpului.
Experimentul deschide astfel o nouă posibilitate pentru studierea uneia dintre cele mai dificile probleme din fizică: modul în care apare diferența dintre trecut și viitor.
Recomandările noastre
