英国伯明翰大学物理学家乔瓦尼·巴龙蒂尼团队通过量子实验，为时间本质的探讨提供了全新视角。这项发表于《物理评论研究》的研究表明，在完全隔绝的量子系统中，"时间"无需依赖外部时钟即可从系统内部涌现，其流动规律与物质的无序程度变化密切相关。
实验核心基于量子引力领域的惠勒-德维特方程，该理论提出宇宙本质上是静态的量子态，不存在内置时间维度。研究团队据此构建了一个由2.4万个铷原子组成的密封量子系统，通过磁光阱将原子冷却至接近绝对零度（仅高出几十亿分之一度），形成超冷原子云。两束特定频率的激光在原子云中制造出动态屏障，将系统分割为可观测的"明区"与不可观测的"暗区"，原子可在两区间流动但完全隔绝外部计时参考。
实验中，"明区"经历周期性膨胀与收缩，模拟宇宙大爆炸与大坍缩的循环过程。研究人员通过追踪该区域原子分布的熵值变化——即物质无序程度的增减——来定义内部时间。当熵增加时系统"时间向前流动"，熵稳定时时间"停滞"。这种基于熵变化的时间参量被命名为"熵时间"，其特性包括：单向流动性、正确的事件排序能力，以及流动速度随熵变化率自动调整的动态特性。
进一步验证显示，量子力学核心方程薛定谔方程用"熵时间"重新表述后，仍能精准描述系统概率分布的演化过程。这表明新定义的时间参量与传统时间概念具有同等有效性，为量子引力理论提供了可实验验证的数学框架。巴龙蒂尼教授指出："日常经验中时间总是从过去流向未来，但多数基础物理定律在时间反演下依然成立。我们的研究首次通过可控实验证明，时间流动可能源于系统内部状态的变化，而非外部时钟的滴答声。"
该成果为量子宇宙学研究开辟了新路径。研究团队计划将实验系统扩展至更复杂形态，探索大爆炸初期极端条件下的物理过程，甚至尝试在实验室环境中模拟黑洞相关现象。这种将宇宙学问题转化为可操控量子实验的方法，可能成为连接量子理论与广义相对论的关键桥梁。
