Учёные Хайнаньского университета представили теоретическую модель, объясняющую однонаправленное течение времени через поведение квантовых корреляций внутри физических систем. Как пишет New Science, статья опубликована в журнале Annals of Physics и предлагает альтернативный ракурс к классической термодинамической «стреле времени».
Исторически направленность времени связывали с энтропией: второй закон термодинамики утверждает, что в изолированных системах беспорядок растёт, и именно это придаёт процессам необратимый характер. При этом сами фундаментальные уравнения — от механики Ньютона до квантовой механики — в большинстве своём не различают прошлое и будущее и допускают обращение хода времени, что создаёт концептуальный парадокс.
Группа под руководством Цай Цинъюя рассматривает исходную систему как набор квантово связанных подсистем, непрерывно обменивающихся информацией. В их подходе время не задаётся извне, а проявляется как следствие того, что информация о начальных состояниях постепенно распределяется по системе и становится практически недоступной для восстановления.
Ключевым инструментом стала специальная мера квантовых корреляций, с помощью которой исследователи проследили, как внутри замкнутой системы меняется структура связей между её частями. Выяснилось, что при естественной эволюции такие корреляции формируют направленный «градиент информации»: прошлые конфигурации всё сильнее «размываются» в текущем состоянии, а будущее остаётся неопределённым. Это придаёт динамике систем объективный характер необратимости.
Разработанная модель не отменяет роль энтропии, а фактически связывает её рост с углублением и усложнением квантовых корреляций. Макроскопическая термодинамическая «стрела времени» в таком описании вырастает из статистического поведения огромного числа микроскопических квантовых степеней свободы.
Старший теоретический физик, член Китайской академии наук Сунь Чанпу отмечает, что эти результаты приближают учёных к консистентному описанию связи между квантовой и классической картинами мира. По его словам, понимание того, как из квантового уровня рождается наблюдаемое однонаправленное течение времени, важно не только для фундаментальной физики, но и для интерпретаций квантовой теории в целом.
Авторы подчёркивают, что их работа не даёт окончательного ответа на все вопросы о природе времени, но предлагает согласованный механизм, соединяющий квантовую динамику, термодинамику и наше повседневное восприятие прошлого, настоящего и будущего в единую теоретическую рамку.
Читайте также: