Случайные события как часы: новый подход к измерению времени
Ученые из Королевского колледжа Лондона разработали уравнения, позволяющие превратить любые случайные последовательности событий в часы. Новая математическая модель не только поможет лучше понять, как организмы, включая клетки, измеряют время, но и выявлять квантовые эффекты, влияющие на этот процесс.
В основе работы лежит идея о том, что даже самые случайные процессы, такие как сердцебиение или колебания цен на бирже, могут служить измерителем времени. Если событие зависит исключительно от предыдущего, это называется марковским процессом. Разработанные ученые вывели строгую математическую границу точности для таких «часов», основанную на анализе этих случайных «скачков». Любое отклонение от предсказанного уравнения указывает на возможное вмешательство квантовых эффектов.
Этот подход особенно актуален для изучения биологических систем. Например, можно анализировать регулярные движения белков, таких как кинезин, который ‘шагает’ по микротрубочкам клетки, для определения точности измерения времени в клетке. Разработанные уравнения могут помочь понять, как природа создает порядок из хаоса.
Исследователи надеются, что их работа поможет ответить на фундаментальные вопросы о природе времени: почему оно течет только в одном направлении, почему мы помним прошлое, а не будущее, и может ли время быть квантованным. Развитие квантовых технологий, включая атомные часы, также будет основано на этих принципах.
