Luister naar dit Artikel

Australische wetenschappers creëerden een computersimulatie waarin kwantumdeeltjes terug in de tijd kunnen bewegen. Dit kan de mogelijkheid van tijdreizen op een kwantumniveau bevestigen, voorgesteld in 1991. Tegelijkertijd onthulde de studie een aantal effecten die volgens de standaard kwantummechanica als onmogelijk worden beschouwd.

Met behulp van fotonen simuleerden fysici van de Universiteit van Queensland in Australië tijdreizende kwantumdeeltjes. In het bijzonder bestudeerden ze het gedrag van een enkel foton dat terug in de tijd reisde door een wormgat in ruimte-tijd en interactie had met zichzelf. Deze tijdreizende lus wordt een gesloten tijdachtige curve genoemd, d.w.z. een pad gevolgd door een deeltje dat terugkeert naar zijn oorspronkelijke ruimte-tijdpunt.

De fysici bestudeerden twee mogelijke scenario’s voor een tijdreizend foton. In het eerste gaat het deeltje door een wormgat, beweegt terug in de tijd en interageert met zijn oudere zelf. In het tweede scenario passeert het foton de normale ruimtetijd en werkt het samen met een ander foton dat vastzit in een gesloten tijdige curve.

Volgens de onderzoekers zal hun studie helpen een verband te vinden tussen twee grote theorieën in de fysica: de algemene relativiteitstheorie van Einstein en de kwantummechanica.

“De kwestie van tijdreisfuncties op het raakvlak tussen twee van onze meest succesvolle maar toch onverenigbare fysische theorieën – Einsteins algemene relativiteitstheorie en kwantummechanica,” zei Martin Ringbauer van de Universiteit van Queensland die de studie leidde. “De theorie van Einstein beschrijft de wereld op zeer grote schaal van sterren en sterrenstelsels, terwijl kwantummechanica een uitstekende beschrijving is van de wereld op zeer kleine schaal van atomen en moleculen.”

De algemene relativiteitstheorie van Einstein suggereert de mogelijkheid om terug in de tijd te gaan als het tijdreizende object vastzit in een gesloten tijdige curve. Toch is het bekend dat deze mogelijkheid een aantal paradoxen veroorzaakt, zoals de beroemde ‘grootvaderparadox’, waarin een tijdreiziger zijn eigen bestaan ​​voorkomt door te voorkomen dat zijn grootouders elkaar ontmoeten.

In 1991 werd het concept van tijdreizen in de kwantumwereld voorgesteld. Er werd gezegd dat reizen door de tijd op een kwantumniveau dergelijke paradoxen kan voorkomen, omdat de eigenschappen van kwantumdeeltjes niet precies zijn gedefinieerd, in overeenstemming met het onzekerheidsprincipe van Heisenberg.

“De eigenschappen van kwantumdeeltjes zijn” wazig “of onzeker om mee te beginnen, dus dit geeft ze voldoende bewegingsruimte om inconsistente tijdreissituaties te voorkomen,” zei professor Timothy Ralph die deelnam aan de studie.

Het experiment van de Australische wetenschappers toont dus aan dat een dergelijk soort tijdreizen mogelijk is.

Tegelijkertijd werden enkele nieuwe bizarre effecten ontdekt, die door de standaard kwantummechanica verboden zijn. Het lijkt bijvoorbeeld dat het mogelijk is om verschillende toestanden van een kwantumsysteem nauwkeurig te onderscheiden, ondanks het feit dat het in strijd is met het onzekerheidsprincipe van Heisenberg.

Bronnen: