|
Препятствий для течения времени вспять нет
|
|
|
|
Как бы мы ни старались, мы не можем вспомнить завтрашний день. И физики понятия не имеют, почему. В надежде обнаружить исток реки времени физики из Университета Суррея Томас Гафф, Чинталпати Умашанкар Шастри и Андреа Рокко искали признаки ее существования в эквиваленте горячей квантовой ванны под бесконечным пространством вечности.
|
|
|
|
Излишне говорить, что они не нашли того, что искали, вместо этого подтвердив, что время в квантовой механике течет вспять так же легко, как и вперед. Однако извлеченные уроки могут когда-нибудь объяснить, почему физика настаивает на существовании истории.
|
|
|
|
Выражаясь правильным языком, физика в целом симметрична, когда дело касается времени. Возможно, мы никогда не увидим, как яйцо раскололось, а дуб превратился в желудь, но если свести большинство процессов к их фундаментальным законам, то уже мало что может указывать на то, какой конец уравнения должен быть обращен к прошлому, а какой - к будущему.
|
|
|
|
Не то чтобы было мало мест, где можно было бы найти подсказки о том, почему прошлое остается на месте. Например, космологи изучали, как Вселенная расширяется от состояния с низкой энтропией к состоянию с высокой. Квантовые физики задавались вопросом, может ли быть задействована постоянно расширяющаяся сеть взаимодействия частицы с окружающей средой. До сих пор не было найдено четкого объяснения того, почему измерение времени обладает такой связью.
|
|
|
|
|
|
|
Гафф, Шастри и Рокко задались вопросом, могут ли квантовые уравнения движения все же скрывать в себе средство, делающее невозможным возврат к прошлому состоянию, действуя как своего рода храповик, который гарантирует, что законы системы не отступят назад.
|
|
|
|
Они использовали математическое приближение, известное как цепь Маркова, для описания упрощенной модели нагретых частиц, толкающихся в открытом контейнере. Применяя марковскую динамику, в которой система не имеет памяти за пределами настоящего, каждое новое квантовое состояние в системе будет зависеть только от одного предыдущего состояния, что может означать путешествие в один конец в страну завтрашнего дня или колебание, которое так же легко возвращает частицы назад.
|
|
|
|
Независимо от того, где команда исследовала уравнения своего bath, они не могли найти никаких признаков того, что симметрия обращения времени противоречит тому, как разворачивается квантовая активность, подразумевая, что "память" марковской системы не отдает предпочтения прошлому или будущему.
|
|
|
|
"Наши результаты показывают, что, хотя наш общий опыт подсказывает нам, что время движется только в одну сторону, мы просто не подозреваем, что в равной степени возможно и обратное направление", - говорит Рокко.
|
|
|
|
Если на квантовом уровне время и может двигаться вперед и назад, то в масштабах физики, с которыми мы сталкиваемся, это определенно не так. Настоящая горячая ванна под звездами гарантированно быстро остынет, поскольку энергия будет поступать в постоянно расширяющийся космос.
|
|
|
|
Исследователи настаивают на том, что их результаты никоим образом не противоречат закону термодинамики. В конце концов, некоторые законы физики действительно необратимы. Тем не менее, при повороте стрелы времени в квантовом масштабе все равно происходило бы устойчивое охлаждение, что говорит о том, что в квантовом масштабе, когда речь заходит о термодинамике, нет ничего особенного в том, что одно направление превосходит другое.
|
|
|
|
Если это так, то наше коллективное восприятие улицы с односторонним движением во времени может быть уравновешено на другой стороне Большого взрыва второй дорогой, которая также уносится космическим расширением и возрастающей энергией от квантовой отправной точки, которая помнит будущее так же легко, как и прошлое.
|
|
|
|
Источник
|
