Время — это фундаментальная физическая величина, описывающая последовательность событий и меру их длительности. В научной картине мира время рассматривается не как абстрактная категория, а как измеримый параметр, связывающий процессы и определяющий порядок их развития. В классической механике время протекает равномерно и независимо от наблюдателя, однако теория относительности существенно расширила эти представления: скорость движения и гравитация способны изменять течение времени, что подтверждено экспериментально.
")? Этот вопрос остается одной из самых глубоких загадок современной науки. Несмотря на то что [люди](https://hanga.su/glossary/people "Люди — результат миллионов лет эволюции, уникальный вид, сочетающий биологическую, социальную и культурную составляющие. Homo sapiens появился около 300 тысяч лет назад в Африке и стал единственным выжившим представителем рода Homo. Главные особенности человека — развитый мозг, способность к абстрактному мышлению, речь, творческое воображение и социальное взаимодействие.
") ежедневно измеряют время с помощью часов, секундомеров и календарей, физики до сих пор не пришли к единому пониманию того, является ли время фундаментальной частью [Вселенной](https://hanga.su/glossary/universe "Вселенная — это бескрайнее пространство, охватывающее всё существующее: от мельчайших частиц до огромных галактик и звёздных систем. Её возраст оценивается примерно в 13,8 миллиарда лет, начиная с момента Большого взрыва. На протяжении всего этого времени Вселенная расширялась и эволюционировала, формируя сложные структуры, такие как звёзды, планеты и туманности.
") или лишь следствием более глубоких процессов. Новое исследование британских ученых приблизило науку к ответу на этот вопрос. Физик Джованни Баронтини из Бирмингемского университета разработал необычный [эксперимент](https://hanga.su/glossary/experiment "Эксперимент — это основа научного метода, которая позволяет проверять гипотезы, подтверждать теории и открывать новые законы природы. Это процесс, в ходе которого исследователи изучают, как различные факторы влияют на объект исследования, создавая условия, которые можно контролировать и измерять.
"), в котором удалось создать своеобразную «мини-вселенную» и показать, что течение [времени](https://hanga.su/glossary/time "Время — это фундаментальная физическая величина, описывающая последовательность событий и меру их длительности. В научной картине мира время рассматривается не как абстрактная категория, а как измеримый параметр, связывающий процессы и определяющий порядок их развития. В классической механике время протекает равномерно и независимо от наблюдателя, однако теория относительности существенно расширила эти представления: скорость движения и гравитация способны изменять течение времени, что подтверждено экспериментально.
") может возникать без использования каких-либо внешних часов. Результаты работы опубликованы в журнале Physical Review Research и уже привлекли внимание специалистов по [квантовой](https://hanga.su/glossary/quant "Слово «квантовый» происходит от латинского слова *quantum*, означающего «сколько» или «определённая порция». В научном контексте термин «квантовый» используется для описания явлений, происходящих на уровне атомов и элементарных частиц, где классическая физика перестаёт быть применимой. Квантовый мир подчиняется законам квантовой механики — фундаментальной теории, объясняющей поведение материи и энергии в малых масштабах.
") физике, [космологии](https://hanga.su/glossary/cosmology "Космология — это раздел астрофизики, изучающий происхождение, структуру, состав и эволюцию Вселенной в целом. Она опирается на наблюдения космического микроволнового фона, распределения галактик, красного смещения и другие астрофизические данные, позволяющие восстановить картину развития космоса от первых долей секунды после Большого взрыва до современного состояния.
") и [теории](https://hanga.su/glossary/theory "Теория – это фундаментальная часть науки, которая объясняет наблюдаемые явления и помогает предсказывать будущие события. Она создаётся на основе тщательных исследований, экспериментов и анализа данных. Теория – это больше, чем просто идея; она должна быть проверяема, объяснять существующие факты и быть способной к развитию.
") гравитации. Исследование связано с одной из самых необычных идей современной теоретической физики. Согласно некоторым моделям квантовой гравитации, включая знаменитое уравнение Уилера — Девитта, на фундаментальном уровне [Вселенная](https://hanga.su/glossary/universe "Вселенная — это бескрайнее пространство, охватывающее всё существующее: от мельчайших частиц до огромных галактик и звёздных систем. Её возраст оценивается примерно в 13,8 миллиарда лет, начиная с момента Большого взрыва. На протяжении всего этого времени Вселенная расширялась и эволюционировала, формируя сложные структуры, такие как звёзды, планеты и туманности.
") может вообще не содержать времени в привычном для нас смысле. Вместо этого весь космос может существовать как единое квантовое состояние, где прошлое, настоящее и будущее не разделены так, как мы привыкли воспринимать их в повседневной жизни. Если такая картина верна, возникает естественный вопрос: почему мы ощущаем течение времени и видим последовательность событий? Откуда появляется различие между прошлым и будущим? Именно на поиск ответа направлен новый эксперимент. Для создания лабораторной модели исследователи использовали около 24 тысяч атомов рубидия, охлажденных до температуры всего на несколько миллиардных долей градуса выше абсолютного нуля. При таких экстремально низких температурах [материя](https://hanga.su/glossary/matter "Материя — фундаментальная субстанция, из которой состоит всё существующее в физическом мире. Она имеет массу, объём и может находиться в различных состояниях: твёрдом, жидком, газообразном, плазменном и квантовом. На микроуровне материя образована атомами и элементарными частицами — электронами, протонами и нейтронами, а также их более глубокими составляющими — кварками и лептонами.
") начинает демонстрировать необычные квантовые свойства, которые невозможно наблюдать в обычных условиях. С помощью лазерных ловушек ученые создали замкнутую систему, максимально изолированную от внешнего мира. Внутри этой системы атомное облако было разделено на две области — условно наблюдаемую и скрытую. Такая конфигурация позволила смоделировать упрощенную версию Вселенной, где все процессы происходят исключительно за счет внутренних взаимодействий частиц. Особенность эксперимента заключалась в том, что исследователи сознательно отказались использовать внешние часы для описания происходящих процессов. Вместо этого они попытались определить течение времени по изменениям, происходящим внутри самой системы. Наблюдения показали удивительный результат. Когда распределение атомов изменялось и частицы переходили между двумя областями системы, возникала четкая последовательность состояний. Именно эта последовательность позволяла определить, какое событие произошло раньше, а какое позже. Иными словами, время появлялось не как внешний параметр, а как следствие внутренних изменений. Ключевую роль в этом процессе играла [энтропия](https://hanga.su/glossary/entropy "Энтропия — это фундаментальная физическая величина, характеризующая степень неупорядоченности системы и направление протекания процессов. Впервые она была введена в термодинамике для описания необратимости тепловых явлений и стала ключевым понятием второго закона термодинамики.
") — физическая величина, характеризующая степень беспорядка в системе. Чем сильнее изменялось распределение частиц, тем более выраженным становилось течение времени. Когда же состояние системы практически не менялось, течение времени словно замедлялось или полностью исчезало. Исследователи назвали это явление энтропийным временем. Такой подход оказался особенно интересным, поскольку он воспроизводит одну из важнейших особенностей реального времени — наличие так называемой стрелы времени. В обычной жизни мы всегда наблюдаем движение событий только в одном направлении: из прошлого в будущее. Разбитая чашка не собирается сама собой обратно, а дым не возвращается в сигарету. Подобная направленность тесно связана именно с ростом [энтропии](https://hanga.su/glossary/entropy "Энтропия — это фундаментальная физическая величина, характеризующая степень неупорядоченности системы и направление протекания процессов. Впервые она была введена в термодинамике для описания необратимости тепловых явлений и стала ключевым понятием второго закона термодинамики.
"). Эксперимент показал, что энтропийное время обладает рядом важных свойств. Оно течет только в одном направлении, позволяет правильно упорядочивать события и может ускоряться или замедляться в зависимости от того, как меняется внутренняя структура системы. Особенно интересным оказался тот факт, что созданная модель напоминала некоторые сценарии эволюции Вселенной. Светлая часть системы периодически расширялась и сжималась, образуя цикл, который отдаленно напоминает космологические модели Большого взрыва и гипотетического Большого сжатия. Несмотря на такую сложную динамику, энтропийное время продолжало корректно определять последовательность происходящих процессов. Работа также продемонстрировала, что фундаментальные уравнения квантовой механики могут быть переписаны через новую форму времени. Это означает, что динамика квантовой системы остается предсказуемой даже без использования традиционного внешнего временного параметра. Для современной физики подобный результат имеет огромное значение. Проблема времени считается одной из центральных трудностей при попытке объединить [квантовую](https://hanga.su/glossary/quantum "Квантовая физика — это фундаментальная область науки, исследующая поведение частиц на мельчайших уровнях, где классическая механика перестает работать. Принципы квантовой суперпозиции, запутанности и туннельного эффекта лежат в основе множества современных технологий, включая квантовые компьютеры, сенсоры и криптографию. Квантовые системы способны обрабатывать информацию на порядки быстрее традиционных компьютеров, а квантовая связь предлагает абсолютную защиту данных.
") механику и общую теорию относительности. В одной теории время выступает как внешний параметр, а в другой становится частью геометрии пространства-времени. Из-за этого создание единой теории квантовой гравитации остается чрезвычайно сложной задачей. Новая работа показывает, что некоторые идеи, которые раньше существовали исключительно на страницах теоретических исследований, теперь могут быть проверены экспериментально. Это открывает путь к созданию лабораторных моделей процессов, которые ранее считались недоступными для прямого изучения. В перспективе подобные установки могут использоваться для исследования ранних этапов существования Вселенной, моделирования экстремальных состояний [материи](https://hanga.su/glossary/matter "Материя — фундаментальная субстанция, из которой состоит всё существующее в физическом мире. Она имеет массу, объём и может находиться в различных состояниях: твёрдом, жидком, газообразном, плазменном и квантовом. На микроуровне материя образована атомами и элементарными частицами — электронами, протонами и нейтронами, а также их более глубокими составляющими — кварками и лептонами.
") и проверки различных космологических теорий. Ученые также рассматривают возможность создания более сложных квантовых систем, способных воспроизводить отдельные свойства черных дыр и других экзотических объектов. Особый интерес вызывает возможность изучения природы времени в условиях, максимально приближенных к тем, которые существовали вскоре после Большого взрыва. Если дальнейшие эксперименты подтвердят полученные результаты, это может привести к серьезному пересмотру представлений о том, что такое время на фундаментальном уровне. Исследование показывает, что время может быть не универсальным фоном, на котором разворачиваются события, а свойством, возникающим из взаимодействия частиц и роста энтропии. В таком случае привычное ощущение течения времени оказывается не базовой характеристикой Вселенной, а следствием более глубоких физических процессов, скрытых в самой структуре реальности. **Ссылка:** «Проверка проблемы времени с помощью холодных атомов» [ DOI: 10.1103/1h9j-df4k.](https://dx.doi.org/10.1103/1h9j-df4k "DOI: 10.1103/1h9j-df4k") - [ Инновации ](https://hanga.su/innovations) - [ Космос ](https://hanga.su/space) - [ Физика ](https://hanga.su/physics) - [ Квантовые технологии ](https://hanga.su/quantum-technologies) - [ Земля ](https://hanga.su/earth) - [ Астрофизика ](https://hanga.su/astrophysics) - Понравилось: 23 - Похожие материалы: [Как работают наши биологические часы: новое исследование связывает мутации ДНК и эпигенетические изменения в процессе старения](https://hanga.su/551,2025) | [Квантовое время в лаборатории: как часы могут идти по-разному одновременно](https://hanga.su/1643,2026) | [Квантовые часы и пространство-время: как квантовые сети помогут проверить границы фундаментальной физики](https://hanga.su/1032,2025) | [Квантовые часы: время может течь с двумя разными скоростями одновременно — первый мост между теорией относительности и квантовой механикой](https://hanga.su/1876,2026) | [Космические часы раскрывают рябь Вселенной: как пульсары помогают увидеть гравитационные волны наногерцового диапазона](https://hanga.su/1411,2025) | [Оптические атомные часы и релятивистские эффекты: как квантовая механика взаимодействует с искривлением пространства-времени](https://hanga.su/792,2025) Загрузка следующей статьи...