Учёные из Бирмингемского университета создали в лаборатории компактную модель вселенной, в которой время может «возникать» из изменений внутри самой системы, а не из внешнего χρονолaгa. В эксперименте, основанном на охлаждении примерно 24 тысяч атомов до долей нанокельбовской температуры над нулём Абсолютной шкалой, профессор Джованни Баронтинни продемонстрировал, что ход времени можно измерять без опоры на внешний хронометр. Вместо этого во внутреннем поведении частиц прослеживается прогресс через время. Эти результаты опубликованы в Physical Review Research и дают экспериментальные доказательства идеи о том, что время может не быть фундаментальным свойством реальности, а возникать из взаимосвязей и изменений внутри самой вселенной.

Баронтинни поместил атомы в управляемую квантовую систему, надёжно изолированную от внешнего мира. Две лазерные пушки с разной частотой создали тонкий барьер, разделив систему на «светлую» наблюдаемую и «темную» невидимую области. Несмотря на изоляцию, атомы могли перемещаться между двумя регионами, что позволило исследовать динамику без прямого наблюдения за всем процессом.

В яркой области система переживала повторяющиеся циклыExpansion и сжатия, которые можно трактовать как упрощённые версии космологических событий: расширение напоминает Большой взрыв, сжатие — гипотетическую судьбу Вселенной Большой Сжатию. Впрочем, эксперимент не воспроизводит эти события буквально, а строит упрощённую квантовую модель для изучения того, как можно реконструировать последовательность событий без обращения к внешним часам.

Ключевым понятием стал энтропийный временной показатель: изменение распределения частиц между двумя регионами позволяет считывать ход системы во времени, независимо от того, идёт ли в данный момент расширение или сжатие яркой области. Когда распределение частиц становится более или менее рассеянным, система продолжает движение во времени по внутренней шкале; если же распределение не меняется, «время» в этой форме постепенно замирает. Это не означает физическую остановку времени, а прекращение внутреннего отсчёта, если соответствующие изменения в системе исчезают.

Баронтинни назвал этот подход «энтропийным временем». Эксперимент продемонстрировал, что такая форма времени движется в одном направлении и устанавливает стрелу времени, размещая события в корректной последовательности даже в условиях чередования расширения и сжатия. Кроме того, её скорость не обязательно постоянна и может ускоряться или замедляться в зависимости от изменений энтропии внутри системы. Эти свойства позволяют рассматривать энтропийное время как рабочую операционную меру продолжительности внутри квантовой системы и как инструмент для описания динамики без обычного времени.

По словам Баронтинни, в некоторых теориях гравитации и квантовой теории гравитации время не появляется как встроенная переменная. В контексте повседневной жизни время действительно течёт — от прошлого к будущему, тогда как многие базовые законы физики уравновешенно работают как во времени вперёд, так и назад. Исследование даёт первую контролируемую экспериментальную возможность увидеть, что время может быть определено изменениями внутри системы, а не внешними «тик - тик» часовыми механизмами. Это предлагает новый взгляд на природу времени в квантовой гравитации и потенциально может описывать динамику так же эффективно, как обычное время.

Эксперимент расширяет рамки понимания, как эволюционируют квантовые системы и как можно сопоставлять их поведение с идеями о Большом взрыве и большом сжатии в более сложных условиях. В дальнейшем возможно расширение метода на более сложные квантовые системы, чтобы исследовать модели космологического зарождения и рассмотрение вопросов о чёрных дырах или различиях между теориями о происхождении времени. При этом эксперимент не доказывает, что время иллюзорно или что наш мир лишён фундаментального времени; он демонстрирует, что квантовая система может обладать внутренней мерой времени без внешнего хронометра.