Колкото и да се стараем, не можем да си спомним утрешния ден. Физиците също нямат обяснение защо.

В стремежа си да разгадаят източника на времето, учените от Университета в Съри – Томас Гуф, Чинталпати Умашанкар Шастри и Андреа Роко – търсят улики в квантовия свят. Техният анализ обаче не разкрива ясна граница между миналото и бъдещето. Вместо това те потвърждават, че времето в квантовата механика тече еднакво лесно и в двете посоки.

Времето и симетрията в квантовата физика

Физиката като наука е по същество симетрична спрямо времето. Макар че в ежедневието си не виждаме как яйце се събира обратно в черупката или как дъб се превръща в жълъд, основните физични закони не правят разлика между минало и бъдеще. Това поражда въпроса: защо усещаме времето като еднопосочен поток?

Космолозите предполагат, че разширението на Вселената от състояние на ниска към висока ентропия може да е ключът. Квантовите физици изследват дали разширяващата се мрежа на заплитане на частиците има роля. Досега обаче липсва категорично обяснение защо времето изглежда необратимо.

Изследването на Гуф, Шастри и Роко

Учените се опитват да открият механизъм в квантовите уравнения, който прави връщането към предишно състояние невъзможно. Използват математически модел, наречен верига на Марков, за да анализират поведението на нагорещени частици в отворена система. В този модел всяко квантово състояние зависи само от предходното, което означава, че движението може да бъде както напред, така и назад във времето.

Въпреки задълбоченото търсене, екипът не намира доказателства, че времевата симетрия е нарушена. Това означава, че квантовите процеси не предпочитат миналото пред бъдещето, а самата система няма „памет“, която да налага посока на времето.

Какво означават тези открития?

„Нашите резултати показват, че макар да възприемаме времето като еднопосочно, обратната посока е също толкова възможна“, коментира Роко.

Но ако времето може да тече и в двете посоки в квантовия свят, защо не го усещаме така? На макроскопично ниво енергията неизменно се разпростира в разширяващата се Вселена – затова например горещата вода в чаша изстива. Изследователите подчертават, че откритията им не противоречат на законите на термодинамиката, които диктуват необратими процеси в мащабите, в които живеем.

Времето и Големият взрив

Ако квантовата физика позволява времето да бъде двупосочно, това поражда още по-фундаментален въпрос: възможно ли е преди Големия взрив времето да е текло в обратна посока? Дали съществува „огледална“ Вселена, където миналото и бъдещето се разменят? Тези хипотези все още чакат своето потвърждение.

Изследването е публикувано в Scientific Reports и е важна стъпка към разбирането на времето като фундаментално свойство на природата.

Източник: Science Alert