Fysiker har skapat en enkel modell av universum med hjälp av ultrakalla atomer för att utforska om tid uppstår ur kvanteffekter istället för att existera oberoende. Arbetet, som leds av forskare vid University of Birmingham, ger nytt experimentellt stöd för idéer som cirkulerat i årtionden.
Giovanni Barontini och hans team kylde ner cirka 20 000 rubidiumatomer till nära den absoluta nollpunkten och delade upp dem i två grupper som inte interagerar med varandra, kallade ljusa och mörka. I detta initiala tillstånd uppvisade systemet ingen förändring och därmed ingen tidsaspekt.
Genom att använda lasrar fick man grupperna att utbyta atomer. Den resulterande ökningen av entropi gjorde det möjligt för teamet att definiera en intern tid för modelluniversumet. Beräkningar som använde denna tid i Schrödinger-ekvationen stämde överens med de observerade kvanttillstånden hos atomerna.
Tidigare teoretiska förslag går tillbaka till Nevill Mott på 1930-talet, och den första experimentella antydan kom 2013 med användning av sammanflätade fotoner. Det nya systemet med kalla atomer är mer komplext och tillåter direkt användning av den interna tiden i kvantberäkningar.
Bedömare noterar att även om experimentet bekräftar långvariga idéer, bevisar det inte att samma mekanism fungerar i alla skalor i det verkliga universumet.