Het Quantum Zeno-effect legt uit hoe u de tijd kunt stoppen met het gebruik van natuurkunde

Er is een oud gezegde onder fysici van de cocktail party: "De tijd vliegt als een pijl; fruit vliegt als een banaan. "Dit is half waar. Kwantumfysica heeft niet te maken met de smaak van insecten, maar kibbelt wel met het idee van unidirectionele tijd. De kwantumfysica beweert dat tijd gewoon een andere dimensie is, wat betekent dat het kan worden verkend als fysieke ruimte. En als het kan worden onderzocht, kan het ook niet worden onderzocht. Men moet in staat zijn om stil te staan ​​op een tijdlijn zonder vooruit te komen in de toekomst.

Dat is waar het kwantum Zeno Effect - ook bekend als Turing's Paradox - binnenkomt. Ontleent zijn naam aan de pijlparadox van Zeno (een bewegende pijl kan in geen enkel moment bewegen, wat betekent dat het helemaal niet beweegt), dit idee eigenlijk stelt dat als je nooit ophoudt een deeltje te observeren dat verval ondergaat, dan zal dat deeltje nooit vergaan. Als dat deeltje nooit vergaat, heb je het in wezen gestopt om te doen iets. Je bent gestopt met de tijd.

Dat is waarschijnlijk niet logisch als je nooit geavanceerde natuurkunde hebt gevolgd op de universiteit, dus laten we dit stap voor stap doen. De studie van de kwantumfysica wordt beperkt door de acties van de "waarnemer" op een bepaald systeem. Het bekendste voorbeeld hiervan is waarschijnlijk Cat van Schrödinger, een gedachte-experiment dat de paradox illustreert die inherent is aan de kwantummechanica. Je kunt hier meer te weten komen over Schrödinger en zijn verdomde kat, maar de basisconclusie is dat voordat een waarnemer een bepaald systeem daadwerkelijk kan 'meten', ze ervan moet uitgaan dat alle uitkomsten mogelijk zijn - en daarom, voordat er een waarneming plaatsvindt, beide van die uitkomsten bestaan ​​gelijktijdig. Ze zijn "over elkaar heen gelegd" op elkaar.

Maar wat gebeurt er als je het systeem constant observeert? Nou, als het de echte wereld is en niet een of ander gek gedachte-experiment, dan sterft de kat of niet. Maar dat is niet de manier waarop subatomaire deeltjes werken. Meerdere studies illustreren hoe het meten van deeltjes met verhoogde frequentie de snelheid van verval zal beïnvloeden - mogelijk volledig onderdrukkend. En dat komt omdat als je metingen blijft doen, er geen tijd is voor de deeltjes om in een over elkaar geplaatste staat te komen - ze zullen altijd in hun oorspronkelijke, onbesmette staat bestaan

En als een onstabiel deeltje niet vergaat, is het in principe bevroren in de tijd.

In zekere zin toont dit een mogelijke manier om de tijd te stoppen. Het is natuurlijk lang niet praktisch, niemand heeft eenvoudig toegang tot het soort hightech wetenschappelijke instrumenten die je nodig hebt om rottingsatomen zo intensief te meten. Maar het kwantum Zeno-effect laat zien dat, op een zeer heel kleine schalen, kun je misschien de tijd stoppen. Je hoeft alleen maar een meester te zijn in het staren van prijsvragen.