Стрелы времени

Физики из Университета Суррея представили исследование, доказывающее существование так называемых стрел времени в некоторых квантовых средах. Согласно работе, система и окружающая среда могут двигаться во времени как вперед, так и назад.

Основной вывод исследования звучит так: время может течь вперед или назад из-за процессов, происходящих на квантовом уровне. А противоположные стрелы времени теоретически могут возникать из определенных квантовых систем.

Ученые поясняют, что время необратимо течет из прошлого в будущее только в нашем понимании реальности. А основные законы физики воспринимают его иначе, поскольку им все равно, в каком направлении течет время. Движется ли оно вперед или назад, уравнения остаются прежними.

"Например, когда вы видите, как пролитое молоко растекается по столу, становится ясно, что время движется вперед, - говорит ведущий автор исследования доктор Андреа Рокко. - Но если бы вы прокрутили этот процесс в обратном порядке, как в кино, то сразу бы поняли: что-то не так. Вам просто было бы трудно поверить в то, что молоко может просто собраться обратно в стакан".

Однако, продолжает исследователь, существуют процессы, которые одинаково правдоподобно выглядят при движении в любую сторону. В качестве наиболее яркого примера он приводит движение маятника, пояснив, что на самом фундаментальном уровне законы физики напоминают маятник, так как они не учитывают необратимые процессы.

В новом исследовании ученые изучили, как квантовая система - мир субатомных частиц - взаимодействует со своей средой, известной как "открытая квантовая система". Команда сделала два ключевых предположения. Во-первых, рассмотрела обширную окружающую систему таким образом, чтобы можно было сосредоточиться только на самой квантовой системе. Во-вторых, исследователи предположили, что среда, как и вся наша Вселенная, настолько велика, что энергия и информация рассеиваются в ней, никогда не возвращаясь. В двух этих случаях система вела себя одинаково, независимо от того, двигалось время вперед или назад.

Это привело физиков-теоретиков к мысли о том, что симметрия обращения времени сохраняется в открытых квантовых системах, то есть стрела времени может быть не такой фиксированной, как мы ее воспринимаем.

Scientific Reports