Znanost
5356 prikaza

Povijesni dan: Znanstvenici vratili vrijeme unatrag!

Darren Hayes - Time machine tour 2007.
Willie Williams/ CC BY-SA 3.0
To što su znanstvenici uspjeli napraviti djeluje kao da su suštinski uspjeli prekršiti osnovni zakon fizike, odnosno drugi zakon termodinamike

Povodom vijesti da su znanstvenici iz Rusije, SAD-a i Švicarske uspjeli na djelić sekunde obrnuti protok vremena, nemali broj svjetskih medija našao se na sto muka objasniti kako im je to uspjelo napraviti "vremeplov" na kvantnoj razini. Njih petero članak "Strijela vremena i njeno obrtanje na IBM-ovom kvantnom kompjuteru" objavilo je u znanstvenom žurnalu "Scientific Reports".

A kako su se u objašnjenju laicima neobjašnjivog koristili metaforičkim objašnjenjima, kao što je razbijanje biljarskih kugli iz početne pozicije i vraćanje nazad, odnosno razmućivanje kapi tinte u vodi i vraćanje u početno stanje kapi tinte, Daily Mail je u opremi uspio složiti izjavu da su znanstvenici "uspjeli razbijene biljarske kugle posložiti u originalnu formaciju" iako je u članku bio korektan. Čak i poslovično odličan Andrew Griffin iz Independenta nije se upuštao u priču puno dalje od metafora.

Savršena kugla mase točno 1 kg, Važnije od života Znanost Kugla od točno 1 kg - prodali je za milijun eura

Newsweek je bio među onima koji su stvar objasnili najbolje. Objasnio je da su znanstvenici manipulirali tri "qubita" u kvantnom kompjuteru tako da su ih prvo pustili da iz početnog stanja prijeđu u kaotično, a onda ih posebnim algoritmom uspjeli vratiti iz kaotičnog stanja u stanje početnog reda. Pojednostavljeno rečeno, uspjeli su "umjetno stvoriti stanje koje se razvija u suprotnom smjeru od termodinamičke strelice vremena". 

A to onda znači da su u sićušnom djeliću sekunde uspjeli obrnuti protok vremena, da su uspjeli stvoriti vremenski stroj na kvantnoj razini. Qubit je inače osnovni gradivni blok kvantnog kompjutera, "kvantni bit", u konkretnom slučaju riječ je o elektronu čiji se "jedan" i "nula" odnose na spin elektrona na dvije različite razine.

To što su znanstvenici uspjeli napraviti djeluje kao da su suštinski uspjeli prekršiti osnovni zakon fizike, odnosno drugi zakon termodinamike koji je čvrst poput planine još otkako ga je 1824. godine postavio francuski fizičar Nicolas Léonard Sadi Carnot, utvrdivši smjer u kojem se odvija pretvaranje toplinske energije u mehaničku. Po tom zakonu ukupna entropija izoliranog sustava nikada se ne može vremenom smanjiti, nego u najboljem slučaju ostati ista, a osim toga samo povećati.

IBM-ov projekt istraživanja kvantnih kompjutera | Author: IBM/ CC BY-ND 2.0 IBM/ CC BY-ND 2.0

Znanstvenicima je sada, međutim, uspjelo da prvo radeći sa sustavom od dva, a potom i tri qubita, puste odabrane qubite da nasumično mijenjanju uzorke nula i jedinica, što je značilo da se ponašaju sve kompleksnije, e da bi na njih utjecali posebnim algoritmom kojim su ih vratili u stanje reda.

"Ovo je jedan iz serije radova o mogućnosti da se krši drugi zakon termodinamike. Ovaj zakon je blisko povezan s pojmom strlice vremena koja predstavlja jednosmjerni smjer protoka vremena: od prošlosti prema budućnosti", napisao je u službenom očitovanju glavni znanstvenik istraživanja Gordi Lesovik.

Dakle, obrnuli su protok vremena. Eksperiment su na sustavima i od dva i od tri qubita kvantnog kompjutera ponovili nekoliko puta. Ispalo je da im je uspješnost s dva bila 85 posto, a s tri 50 posto. To je logično s obzirom na to da je drugi kompleksniji od prvog, u skladu s idejom da je pomicanje unazad u vrijeme sve teži podvig što je nešto složenije, u ekstremnom slučaju kap u čaši vode koju bi se potom natjeralo da se, nakon što se razmutila, skupi nazad u kap.

IBM-ov projekt istraživanja kvantnih kompjutera Sveti gral Tehno "Radimo kompjuter koji je milijun puta brži od današnjih"

Ili da se natjera vulkan da krene "antieruptirati" nazad u svoj krater. Koliko je riječ o manipuliranju s vremenom na doslovno kvantnoj razini, pokazuje već i vokabular što su ga koristili znanstvenici u objašnjavanju stvari neusporedive sa svakodnevnim iskustvom.

Jedan od sudionika eksperimenta Valerij Vinokur rekao je za Phys.org:

"Kako bilo, ispada da je Schrödingerova jednadžba reverzibilna."

Njih je zanimalo koliko je moguće da se u prirodi samo od sebe dogodi ovakvo što. Pa su računali. Ispalo je da, ako bismo tijekom dosadašnjih 13,7 milijardi godina postojanja univerzuma u kojem postojimo svake sekunde promatrali što se događa sa 10 milijardi elektrona koje bismo postavili u početno stanje u malom djeliću prostora, znači kad bismo to s njima izvodili 10 milijardi puta svake sekunde tijekom 13,7 milijardi godina, teoretski mogli računati da se samo od sebe ovakvo vraćanje elektrona nakratko u prošlost – dogodi jedan jedini put.

"Povratak u budućnost II" | Author: YouTube YouTube

Otprilike. Iz toga se može izvući i zaključak kako to da još nikome nije uspjelo pronaći način za osobno putovati kroz vrijeme, a vjerojatno nikad nikome to neće niti uspjeti, jer još nikada nismo primijetili da su nas posjećivali vremenski putnici iz budućnosti.

Praktična vrijednost ovog otkrića zapravo se ne odnosi na putovanje čestica kroz vrijeme, iako je i to intrigantno, nego na to da su ovim načinom uspjeli doći nadomak otkrića kako bi se ubuduće moglo lakše upravljati radom kvantnih kompjutera.

Komentiraj, znaš da želiš!

Za komentiranje je potrebno prijaviti se. Nemaš korisnički račun? Registracija je brza i jednostavna, registriraj se i uključi se u raspravu.