Բիրմինգհեմի համալսարանի ֆիզիկոս Ջովանի Բարոնտինին մշակել է փորձարարական համակարգ՝ այսպես կոչված «մինի-տիեզերք», որը թույլ է տալիս ուսումնասիրել ժամանակի բնույթն առանց արտաքին ժամացույցի օգտագործման։ Աշխատանքը հրապարակվել է Physical Review Research ամսագրում։
Հետազոտությունն առաջարկում է մի մոդել, որտեղ ժամանակը նախապես տրված չէ, այլ «առաջանում» է հենց համակարգի դինամիկայից։ Այս մոտեցումը համահունչ է քվանտային գրավիտացիայի որոշ տեսություններին, ներառյալ Ուիլեր–ԴեՎիտի հավասարումը, որտեղ Տիեզերքը դիտարկվում է որպես միասնական քվանտային վիճակ՝ առանց ժամանակի արտաքին պարամետրի։
Փորձի ընթացքում գիտնականներն օգտագործել են մոտ 24 հազար գերսառը ատոմներից կազմված ամպ, որոնք սառեցվել էին մինչև բացարձակ զրոյին մոտ ջերմաստիճաններ։ Համակարգը լազերային արգելապատնեշով բաժանվել էր երկու հատվածի՝ «լուսավոր» և «մութ», որոնց միջև մասնիկները կարող էին տեղաշարժվել։
«Լուսավոր» հատվածում դիտարկվել են ընդարձակման և սեղմման ցիկլեր, որոնք հիշեցնում են Մեծ պայթյունի և հիպոթետիկ Մեծ սեղմման սցենարի պայմանական անալոգները։ Ընդ որում, ամբողջ գործընթացը մեկուսացված էր արտաքին միջավայրից, ինչը թույլ էր տալիս հետևել փոփոխություններին բացառապես համակարգի ներսում։
Աշխատանքի հիմնական եզրակացությունն այն է, որ ժամանակի ուղղությունը կարելի է որոշել էնտրոպիայի՝ համակարգում անկարգության չափի, աճի և վերաբաշխման միջոցով։ Գիտնականն այս մոտեցումն անվանում է «էնտրոպիկ ժամանակ»։
«Հետազոտությունը ցույց է տալիս, որ ժամանակը կարող է սահմանվել համակարգի ներսում տեղի ունեցող փոփոխություններով, այլ ոչ թե արտաքին «տկտկացող» ժամացույցով», — նշել է Բարոնտինին։
Արդյունքների համաձայն, եթե մասնիկների բաշխումը փոխվում է, համակարգն «առաջ է շարժվում ժամանակի մեջ»։ Եթե փոփոխություններ չկան, ժամանակը, ըստ էության, «կանգ է առնում»։ Այս մոտեցումը նաև թույլ է տալիս նկարագրել քվանտային համակարգի էվոլյուցիան Շրյոդինգերի փոփոխված հավասարման օգնությամբ։
Հեղինակներն ընդգծում են, որ այս փորձը հազվագյուտ հնարավորություն է տալիս լաբորատոր պայմաններում ստուգել քվանտային տիեզերաբանության գաղափարները։ Հեռանկարում սա կարող է օգնել մոդելավորել վաղ Տիեզերքի գործընթացները, ինչպես նաև ուսումնասիրել ժամանակի առաջացման մեխանիզմներն ու էքստրեմալ տիեզերական օբյեկտների դինամիկան։