Согласно исследованиям, опубликованным в журнале Scientific Reports, на квантовом уровне время может двигаться не только вперед, но и назад. Это противоречит традиционным математическим предположениям, которые были неправильно применены многими учеными. Некоторые квантовые системы могут иметь две оси времени: одна движется в обычном направлении, а другая – в противоположном. Это открытие показывает, что на очень малом масштабе может существовать асимметрия времени.
Симметрия времени в квантовой механике
Уравнения, описывающие движение отдельных частиц квантовой физики, не накладывают никаких ограничений на направление времени. Это означает, что фундаментальные законы квантовой механики сохраняют симметрию времени, и время может двигаться в обе стороны. Однако, когда речь идет о больших системах, состоящих из множества частиц, уравнения, используемые физиками, разделяют прошлое и будущее.
Исследователь квантовой термодинамики, профессор Томас Гафф из Университета Суррея в Великобритании, подчеркивает, что это открытие вызывает очень интересный вопрос:
«На каком этапе расчетов теряется симметрия времени? Когда возникает необратимость времени?»
Гафф и его коллеги показали, что симметрия времени может сохраняться. Они изучили квантовые системы, взаимодействующие с окружающей средой, и выяснили, что эти системы сохраняют две противоположные оси времени.
Можно ли вернуть время назад?
Ранее многие теоретики считали, что любая система, взаимодействующая с окружающей средой, теряет определенное количество тепла, и это явление определяет движение времени от прошлого к будущему. Однако биолог и физик Андреа Рокко из Университета Суррея выступила против этой идеи:
«А что если время можно вернуть назад?» — задала она вопрос.
Она отметила, что в таком случае уравнения, описывающие движение системы, были бы немного изменены.
Ученые показали, что эти уравнения могут быть адаптированы для случаев, когда существуют две противоположные оси времени. Эти уравнения относятся к различным системам, таким как системы, подверженные случайным флуктуациям, или системы, которые постоянно изменяют свое состояние, включая процессы, такие как броуновское движение.
Хотя в настоящее время нет четкого математического доказательства, ученые предполагают, что появление двух осей времени может быть распространенным явлением в природе.
Влияние на космологию
Профессор Гонсало Ордоньес из Университета Батлера в Индиане считает, что симметрия времени является одной из самых важных проблем в физике. Он подчеркивает, что до сих пор физики могли не учитывать один важный фактор в уравнениях, описывающих необратимые процессы. Если этот фактор будет учтен, эти уравнения не будут различать прошлое и будущее.
Это открытие может оказать значительное влияние на космологию. Если вся Вселенная рассматривается как открытая система, то существует вероятность того, что после большого взрыва время будет развиваться в двух противоположных направлениях.
Однако Рокко призывает не спешить:
«Мы можем обнаружить что-то столь фундаментальное, что это проявится во многих областях природы. Но нам нужно глубже это понять», — говорит она.
