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迷你宇宙里,科学家第一次观察到时间"诞生"


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乔瓦尼的熵时间与之概念相通:都试图让时间从系统内部涌现。但路径明显不同:热时间假说从代数结构和平衡态出发,熵时间则从动力学出发,利用了子系统之间可直接测量的熵交换。研究也在追问,在某些极限下,这两种构造是否趋于一致?如果回答是肯定的,熵时间或许可以作为热时间在实验室环境下的具体用例。










冷原子系统的核心优势在于哈密顿量的可工程化,研究者能够精确控制阱的形状、相互作用强度,以及子系统之间的耦合。因此,借助这一开创性实验平台,一些原先只能通过数学方程讨论的量子宇宙学问题,或许有望被转化为可被量化检验的真实问题。


例如,量子引力中长期存在争议的“多时钟问题”:选用不同的内部变量作为时钟,可能导致正则结构发生改变。通过冷原子系统,物理学家在原则上可同时测量多个候选时钟构造,直接比较它们之间的偏差。再比如,通过控制原子间相互作用的符号和强度,可以检验大爆炸/大坍缩附近究竟是奇点,还是被量子效应反弹产生的量子弹跳;通过在亮区中引入任意形状的吸引势,甚至有望造出类似黑洞的结构……

从奥古斯丁的神学沉思到爱因斯坦的相对论,再到当代量子引力的方程,人类对时间本质的追问,已经持续了上千年。如今,乔瓦尼的工作让我们有希望在更小的尺度中,重演时间诞生的过程。
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