Kvantna skrivnost časa: preteklost in prihodnost brez razlike

Kvantna skrivnost časa: preteklost in prihodnost brez razlike

Fiziki z Univerze v Surreyu, Thomas Guff, Chintalpati Umashankar Shastry in Andrea Rocco, so se podali na raziskovanje izvora časa v upanju, da bodo odkrili, zakaj se zdi, da teče le v eno smer. Njihovo delo, objavljeno v reviji Scientific Reports, je preučevalo kvantne sisteme, ki bi lahko razkrili skrivnostno “reko časa”. Namesto pričakovanega odgovora so ugotovili, da na kvantni ravni čas teče enako zlahka naprej kot nazaj, kar postavlja nova vprašanja o naravi zgodovine in prihodnosti.

V svetu fizike je čas pogosto simetričen – temeljni zakoni ne določajo jasne smeri med preteklostjo in prihodnostjo. Čeprav v vsakdanjem življenju vidimo, da se razbito jajce ne sestavi samo od sebe, znanstveniki že dolgo iščejo razlago, zakaj čas teče le naprej. Kozmologi so preučevali širjenje vesolja in naraščanje entropije, kvantni fiziki pa so razmišljali o vplivu prepletenosti delcev, navaja Science Alert. Vendar doslej nobena teorija ni ponudila dokončnega odgovora. Ekipa iz Surreyja se je zato osredotočila na kvantne enačbe gibanja, da bi našla morebitne skrite mehanizme, ki čas usmerjajo v eno smer.

Markovljeva veriga in kvantna kopel

Za raziskavo so uporabili matematični model, imenovan Markovljeva veriga, ki opisuje sistem brez spomina – vsako stanje je odvisno le od trenutka pred njim. Predstavljali so si poenostavljeno “vročo kvantno kopel”, kjer so segreti delci prosto nihali v odprtem prostoru. Zanimalo jih je, ali bi lahko kvantna dinamika razkrila nekakšno “ragljo”, ki preprečuje vrnitev v prejšnje stanje in zagotavlja enosmernost časa. A ne glede na to, kako so analizirali enačbe, niso našli nobenega znaka, da bi se simetrija časa porušila. “Na kvantni ravni ni razlike med naprej in nazaj,” pojasnjuje Rocco. “Čas bi lahko nihal v obe smeri brez preference.”

Ugotovitev nakazuje, da kvantni svet ne pozna smeri, ki jo doživljamo v makroskopskem življenju. Medtem ko se vroča kopel v resničnem svetu ohladi, saj toplota uhaja v vesolje, kvantni sistem ne kaže podobne pristranskosti. Raziskovalci poudarjajo, da to ne nasprotuje termodinamiki, saj zakon o naraščanju entropije še vedno velja. Vendar kvantna raven kaže, da smer časa morda ni tako trdno določena, kot se zdi.

Termodinamika in simetrija časa

Čeprav naša izkušnja kaže, da čas teče le naprej – od vroče juhe, ki se ohladi, do vesolja, ki se širi –, kvantni poskusi nakazujejo drugačno zgodbo. Ekipa trdi, da bi se ob preobratu časa na mikroskopski ravni ohlajanje še vedno zgodilo, ne glede na smer. To pomeni, da smer časa, ki jo občutimo, morda ni posledica temeljnih zakonov, temveč širšega konteksta, kot je kozmična ekspanzija. “Naše ugotovitve kažejo, da je enosmernost časa morda le iluzija večjega sistema,” pravi Rocco.

Raziskava odpira možnost, da bi lahko obstajala simetrična pot časa, kjer se prihodnost “spominja” enako kot preteklost, uravnotežena z rastjo energije in širjenjem vesolja. Čeprav to ne spremeni našega vsakdana, bi lahko lekcije iz te študije nekoč razkrile, zakaj zgodovina ostaja za nami, medtem ko prihodnost čaka.

Raziskava fizikov iz Surreyja ne ponuja dokončnega odgovora, zakaj čas teče naprej, a potrjuje, da kvantni svet ne deli naše izkušnje enosmernosti. Njihovo delo je korak k razumevanju, kako temeljni zakoni fizike oblikujejo razsežnost, ki določa naše življenje. “Morda čas ni tako tog, kot mislimo,” razmišlja Guff. “Kvantna mehanika nam kaže, da je svet bolj čuden, kot si predstavljamo.” Z nadaljnjimi raziskavami bi lahko odkrili, ali je smer časa res lastnost vesolja – ali le naša percepcija njegove zgodbe.

Portal24;

Foto: Pixabay

Objava Kvantna skrivnost časa: preteklost in prihodnost brez razlike je bila najprej objavljena na Portal24.