Согласно общепринятому мнению, время — это поток, текущий в одном направлении — из прошлого в будущее. Однако теперь британские физики подвергают это понимание времени сомнению. В новом исследовании они описывают, что время также может течь в обратном направлении на квантовом уровне.
Подобные соображения не являются чем-то совершенно новым. Несколько лет назад исследователям удалось обратить ход времени вспять в ходе эксперимента с квантово-механической системой.
Исследователи из Университета Суррея изучили, как так называемые квантовые системы взаимодействуют с окружающей средой. Такие системы состоят из чрезвычайно малых частиц, таких как электроны, фотоны, атомы и молекулы, которые функционируют в соответствии с законами квантовой механики и, таким образом, отличаются от других систем частиц, которые можно описать с помощью классической физики.
Они хотели выяснить, совместимо ли наше восприятие времени с квантовой механикой. Большинство законов физики работают в обоих направлениях. Не имеет значения, происходят ли процессы в прямом или обратном направлении. Однако во Вселенной есть правило, которое действует только в одном направлении: второй закон термодинамики, который описывает эволюцию от порядка к беспорядку.
В статье в блоге исследователь Андреа Рокко объясняет наше привычное понимание времени на примере пролитого молока. Если вылить его на стол, то становится ясно, что ход времени линейный. Оглядываясь назад, сразу становится заметно, что что-то не так: молоко не может просто вылиться обратно в стакан.
Чтобы математически описать проблему, британские исследователи сделали два предположения. Первое: они сузили свое описание обширной квантовой среды, чтобы иметь возможность сосредоточиться только на интересующей системе. Их второе предположение состояло в том, что квантовая среда так велика, что энергия и информация в ней теряются и не возвращаются. На этой основе они затем исследовали, как время возникает как явление с фиксированным направлением, хотя в крайне малых масштабах оно теоретически может также течь в обоих направлениях.
Исследователи обнаружили, что квантовая система ведет себя одинаково, и не имеет значения, идет ли время вперед или назад. Таким образом, исследователи нашли математическое обоснование своего предположения о том, что в таких квантовых системах время можно просто повернуть вспять. Это признак того, что время может быть не таким линейным, как все думали.
Результаты новых исследований дают основания переосмыслить некоторые предположения в физике. То, как на самом деле работает время на самом элементарном уровне, может повлиять на квантовую механику и понимание всей Вселенной.