Фенерчето светва. Просто битов източник на светлина. Но представете си следното: фотоните, които излъчва – преди някой да реши колко дълго ще остане фенерчето включено – вече се държат различно въз основа на този бъдещ избор.

Това не е измислица. Това е физика. Експериментална физика, повтаряна в продължение на 365 дни.

Джулия Мосбридж (Julia Mossbridge) от Университета в Сан Диего, когнитивен невролог, чиято странична дейност е да се занимава с нашето разбиране за времето, току-що публикува първата си рецензирана статия по физика.

Изследването възпроизвежда и разширява нещо, което тя нарича „причинно-следствено нееднозначно сортиране по продължителност“ (CADS - Causally Ambiguous Duration Sorting) - и ако е права, последиците са потресаващи.

Ретрокаузалност и физика на времето

Хората често гледат на времето като на еднопосочна улица, или как дадена причина задейства верига от събития като последствията винаги идват по-късно.

Няколко учени са изследвали различен ъгъл, понякога наричан ретрокаузалност (ретропричинност, обратна причинно-следствена връзка), което представлява възможността бъдещи резултати да достигнат назад и да оформят настоящите условия.

Новият доклад предполага, че природата може да ни играе номер, като позволява на по-късните състояния да насочват по-ранните по фини начини.

Някои специалисти казват, че това не е нова идея. Други твърдят, че доказателствата най-накрая са достигнали точка, в която не могат да бъдат игнорирани.

Ако се окаже валидно, то оспорва допускания, които са ръководили всичко - от философски дебати до практически физични експерименти.

Кредит: Pinterest

Събитията се сортират преди резултатите

Една част от тази нова работа, фокусираща се върху CADS предполага, че определени събития изглежда се сортират в категории, преди да се определи крайният резултат.

Скептиците настояват, че времето и всичко, което виждаме, все пак може да се обясни с конвенционалната физика, така че темата остава горещо дискусионна.

Въпреки това някои изследователи смятат, че данните сочат към механизъм, който включва бъдещ избор, влияещ върху предходни измервания.

Любопитството към подобни странности датира отпреди десетилетия. По-рано имаше твърдения, че събитията може да показват странности, когато времевата линия се обърне.

Няколко експеримента с отложен избор разкриват озадачаващи резултати, което допълнително подкрепя идеята, че обичайната посока на причинно-следствената връзка може да не е валидна във всеки един случай.

Как бъдещето взаимодейства с настоящето. Експериментът

Разполага се машина, която включва светлина и записва броя на фотоните – колко малки частици светлина се абсорбират – по време на кратък „предварителен“ период на вземане на решение. След това машината произволно решава колко дълго да държи светлината включена: понякога няколко секунди, понякога няколко минути.

Ключовото тук е, че машината не знае предварително продължителността. Генератор на случайни числа прави избора, след като са направени ранните измервания.

Емпиричните резултати от изследването на д-р Джулия Мосбридж показват очевидно ретрокаузален ефект от секунди до минути, проявяващ се като корелация между броя на фотоните, измерени в оптична система, и бъдещата продължителност на същия този процес на откриване на фотони.

А ето го и най-важното: тези ранни фотонни броячи – отново, взети преди вземането на решение – варират по статистически значими начини в зависимост от бъдещата продължителност.

„Резултатите са записвани в продължение на 365 дни в независима лаборатория. Сложна, но надеждна периодичност дава консервативна оценка от 4,7 за сигма при шест сравнения на абсорбции на фотони преди вземане на решение с продължителност след вземане на решение като параметър“, съобщава Мосбридж.

Това е „опасно“ близо до 5 сигма, което означава сигурната вероятност данните да са причинени от ново явление, а не от статистическа флуктуация.

Физика на времето и стандартната причинно-следствена връзка

Нека повторим: частиците светлина сякаш „знаят“ колко дълго ще светят, още преди това решение да е било взето.

Ето защо работата на Мосбридж е толкова трудна за категоризиране. Тя не е просто „призрачно действие от разстояние“. Тя е призрачно действие назад във времето. Сякаш времето изобщо не тече напред или назад, а се разгръща едновремено - напред и назад.

„Всяко събитие с различна продължителност може да има свой собствен отличителен подпис, вплетен в универсалното изчисление на пространство-времето“, заявява д-р Мосбридж в края на своята статия.

Тази „вплетена“ метафора  може да звучи поетично, но той насочва към идеята, че отделните времеви интервали могат да бъдат свързани по начин, който противоречи на обичайното ни усещане за стрелата на времето.

Фотоните изглеждат групирани, вплетени не само в пространството, но и във времето. Границите на тяхното групиране не са пространствени – те са времеви: кога светлината се включва и кога се изключва. Тези времена на включване и изключване сякаш определят нещо като споделена идентичност във времето.

Уравнението на CADS

Мосбридж успява да изведе уравнение, което оценява величината на този ефект въз основа на бъдещата му продължителност. Статията се основава на данните от репликацията на физика Уинтроп Уилям (Winthrop William), но Мосбридж е проектирала и провела анализите и е извела уравнението. Предишни статии (Mossbridge 2019, 2021) установяват ефекта.

Това е изключително. Стстистическата значимост на резултатите (4.7 сигма) предполага, че не виждаме просто статистически шум, а предвидима, измерима връзка между бъдещето и миналото.

Сега, преди да започнете да строите машина на времето или да изпращате любовни писма на предишното си аз, знайте следното: ефектът CADS не позволява изпращането на съобщения в миналото - поне не засега. Данните все още са вероятностни и групови, а не индивидуални и детерминистични.

Скоростта на поглъщане на фотони варира в зависимост от лунния цикъл неизвестно защо. Кредит: Wikimedia Commons

И тогава се появява Луната

Точно когато нещата не можеха да станат по-странни, едногодишният набор от данни разкрива и друга аномалия: скоростта на поглъщане на фотони варира в зависимост от лунния цикъл.

По-конкретно, броят на фотоните е спаднал както по време на новолуние, така и по време на пълнолуние – две фази с изключително различна яркост.

Това предполага нещо по-фино, което може би е в действие - гравитационни или електромагнитни влияния.

Неизвестно.

Но това е напомняне, че плуваме в невидими приливи и отливи.

Физика, време и философия

Изследователите поясняват, че тези ефекти, ако са реални, често се проявяват при контролирани условия в специализирани експерименти. Вярно е също, че голяма част от тази работа е теоретична. Съществуват математически рамки, включително формули на вектори с две състояния, които се опитват да приспособят влияния, които изглежда се движат назад.

Част от учените вярват, че тези открития могат да доведат до иновативни подходи във физиката. Те отбелязват, че ако разбирането ни за това как бъдещето взаимодейства с настоящето се разшири, това би могло да отвори възможности за технологии или за изясняване на загадки в квантовите теории.

Изпускате чаша и тя се разбива. Натискате ключа за осветлението и крушката светва. Следствието следва причината - това е твърдо и неотменимо правило в ежедневието ни. Но на едно фундаментално ниво, когато имаме работа с електроните, които стоят зад работата на ключа за осветлението, и с атомите в крушката, които превръщат електрическата енергия в светлина, причинно-следствената връзка се оказва много по-размита. Кредит: Getty Images

Философите се присъединяват към дебата. Някои от тях виждат тези идеи като продължение на по-ранни предизвикателства към стандартните възприятия за времето.

Идеята за структура на събитията „всичко наведнъж“ е в съответствие с някои интерпретации на квантовата механика, където миналото и бъдещето са свързани от една единствена основна система.

Защо всичко това има значение?

Ако CADS се окаже валиден, това засилва идеята, че времето не е линейно, че може да тече едновременно във всички посоки и това, което преживяваме като поток на времето, е просто нашето движение през предварително изтъкана тъкан.

Някои изследователи вече въвеждат допълнително времево измерение, за да съгласуват квантовото вплитане с локалната причинно-следствена връзка.

Това означава също, че някаква част от нас – може би подсъзнанието – може да е чувствителна към тези вълни от бъдещето. Мосбридж изучава тази човешка чувствителност от години. Тя вярва, че умовете ни вече се докосват до тази вечна структура, в сънищата, интуицията и моментите, които отхвърляме като съвпадение.

Така че може би – само може би – нашето усещане за нещо, което се случва, преди да се случи, има количествено измерим начин за развитие и не е по-странно от това, че слънцето изгрява сутрин и залязва вечер. Това е просто форма на възприятие, която все още не разбираме.

Практическите последици може да се появят по-късно, ако тези ефекти се окажат стабилни. Междувременно те ни напомнят, че науката се развива, когато любознателните умове забелязват неочаквани модели.

Дори най-големите пробиви във физиката са започнали като озадачаващи аномалии, които са наложили промяна в начина, по който виждаме света.

Критиците съветват за предпазливост, посочвайки, че здравословният скептицизъм е от съществено значение във всяка област, която се занимава с озадачаващи данни - и грешки могат да се случат, и илюзии могат да се появят в данните.

Тази тема може да остане спорна дълго време. Залогът е висок. И все пак, така се развива прогресът. Ако никой не задава трудни въпроси, големите загадки ще останат недокоснати.

Дали бъдещето наистина може да повлияе на настоящето, все още не е решено. Ще следим.

Справка: Replication and Characterization of the Causally Ambiguous Duration-Sorting (CADS) Effect; Julia Mossbridge; Applied Physics Research; April 202517(1):85; DOI:10.5539/apr.v17n1p85

Източници:

Can the future affect the past? Unsettling new physics research says the answer is YES, Eric Ralls, Earth.com

The Future Already Knows, Bruce Kasanoff