Kvant fiziklari «vaqt mashinasi»ni kashf qildi – vaqtni orqaga burish mumkin

Scientific Reports jurnalida chop etilgan tadqiqotlarga ko‘ra, kvant darajasida vaqt nafaqat oldinga, balki orqaga ham harakatlanishi mumkin. Bu ko‘plab olimlar tomonidan noto‘g‘ri qo‘llangan an’anaviy matematik taxminlarga zid keladi. Ba’zi kvant tizimlari ikki xil vaqt o‘qiga ega bo‘lishi mumkin: biri odatiy yo‘nalishda, ikkinchisi esa aksincha harakat qiladi. Ushbu kashfiyot juda kichik miqyosda vaqt asimmetriyasi mavjud bo‘lishi mumkinligini ko‘rsatadi.

Kvant mexanikasida vaqt simmetriyasi

Kvant fizikasining alohida zarralar harakatini tasvirlovchi tenglamalari vaqt yo‘nalishiga hech qanday cheklov qo‘ymaydi. Bu shunday degan ma’noni anglatadiki, kvant mexanikasining fundamental qonunlari vaqt simmetriyasini saqlab qoladi va vaqt ikki tomonga harakatlanishi mumkin. Biroq, ko‘plab zarralardan iborat katta tizimlar haqida gap ketganda, fiziklar qo‘llaydigan tenglamalar o‘tmish va kelajakni ajratib turadi.

Kvant termodinamikasi tadqiqotchisi, Britaniyadagi Surrey universiteti professori Tomas Guffning ta’kidlashicha, bu kashfiyot juda qiziq bir savol tug‘dirdi:

«Qaysi hisob-kitob bosqichida vaqt simmetriyasi yo‘qoladi? Qachon vaqtning qayta tiklanmasligi paydo bo‘ladi?»

Guff va uning hamkasblari shuni ko‘rsatdiki, vaqt simmetriyasi saqlanib qolishi mumkin. Ular atrof-muhit bilan o‘zaro ta’sirlashadigan kvant tizimlarini o‘rganib, bu tizimlar ikkita qarama-qarshi yo‘nalishdagi vaqt o‘qini saqlab qolishini aniqladi.

Vaqtni orqaga qaytarish mumkinmi?

Oldinroq, ko‘plab nazariyachilar har qanday tizim atrof-muhit bilan o‘zaro ta’sirlashganda, ma’lum miqdorda issiqlik yo‘qotadi va bu hodisa vaqtning o‘tmishdan kelajakka harakatlanishini belgilaydi, deb hisoblashgan. Biroq, Surrey universitetidan biolog va fizik Andrea Rokko bu fikrga qarshi chiqib:

«Agar vaqtni orqaga burish mumkin bo‘lsa-chi?» — degan savolni ilgari surdi.

Uning ta’kidlashicha, bunday holda tizim harakatini tasvirlovchi tenglamalar biroz o‘zgargan bo‘lar edi.

Olimlar mazkur tenglamalarni ikki qarama-qarshi vaqt o‘qi mavjud bo‘lgan holatlar uchun moslashtirish mumkinligini ko‘rsatdi. Bu tenglamalar turli xil tizimlarga, masalan, tasodifiy fluktuatsiyalarga duchor bo‘ladigan yoki doimiy ravishda o‘z holatini o‘zgartirayotgan tizimlarga, shu jumladan, Broun harakati kabi jarayonlarga taalluqlidir.

Garchi hozircha bu haqda aniq matematik isbot mavjud bo‘lmasa-da, olimlar vaqtning ikki o‘qi paydo bo‘lishi tabiatda keng tarqalgan holat bo‘lishi mumkinligini taxmin qilmoqda.

Kosmologiyaga ta’siri

Indianadagi Batler universiteti professori Gonsalo Ordonezning fikricha, vaqt simmetriyasi fizikadagi eng muhim muammolardan biri hisoblanadi. Uning ta’kidlashicha, hozirgacha fiziklar qaytarilmas jarayonlarni tasvirlovchi tenglamalarda bir muhim omilni e’tiborga olmagan bo‘lishi mumkin. Agar bu faktor inobatga olinsa, ushbu tenglamalar o‘tmish va kelajakni farqlamaydi.

Bu kashfiyot kosmologiyaga katta ta’sir ko‘rsatishi mumkin. Agar butun Olam ochiq tizim sifatida qaralsa, u holda katta portlashdan so‘ng vaqtning ikki qarama-qarshi yo‘nalishda rivojlanishi ehtimoli mavjud bo‘lishi mumkin.

Biroq, Rokko shoshilmaslikka chaqiradi:
«Biz shunday fundamental narsani topgan bo‘lishimiz mumkinki, u tabiatning ko‘plab sohalarida namoyon bo‘ladi. Lekin buni chuqurroq anglashimiz kerak», — deydi u.