Ce au descoperit fizicienii după ce au încercat să găsească sursa timpului?

Oricât de mult am încerca, nu ne putem aminti ziua de mâine. Iar fizicienii nu știu de ce. Din acest motiv, aceștia au început căutarea cuantică a sursei timpului.

În speranța de a descoperi sursa curgerii timpului, fizicienii Thomas Guff, Chintalpati Umashankar Shastry și Andrea Rocco, de la Universitatea din Surrey (Anglia), au căutat indicii despre existența acestuia într-un echivalent cuantic al unei băi fierbinți, sub infinitul eternității.

• Legătura ciudată dintre mediu și vocabular, dezvăluită prin studiul a 616 limbi
• O gaură uriașă din atmosfera Soarelui a eliberat o cantitate fără precedent de heliu-3

Evident, în căutarea cuantică a sursei timpului nu au găsit ceea ce căutau, ci doar au confirmat că timpul curge la fel de ușor înapoi precum înainte, în dansul mecanicii cuantice. Totuși, lecțiile învățate ar putea, într-o zi, să explice de ce fizica insistă asupra existenței trecutului.

Oamenii de știință au început căutarea cuantică a sursei timpului

Pentru a folosi termenii corecți, fizica este, în mare parte, simetrică în raport cu timpul. Desigur, nu vedem niciodată un ou care se recompune sau un stejar care revine la stadiul de ghindă, dar atunci când majoritatea proceselor sunt reduse la legile lor fundamentale, nimic nu dictează clar care parte a unei ecuații trebuie să fie legată de trecut și care de viitor, scrie Science Alert.

Există multe locuri unde se pot căuta indicii despre motivul pentru care trecutul este fixat. Cosmologii, de exemplu, au analizat modul în care Universul se extinde de la o stare de entropie scăzută la una ridicată. Fizicienii s-au întrebat dacă rețeaua tot mai vastă a particulelor „încâlcite” cu mediul înconjurător ar putea avea un rol. Până acum, nimic nu a oferit o explicație clară pentru coerența dimensiunii timpului.

Guff, Shastry și Rocco s-au întrebat dacă ecuațiile mișcării cuantice ar putea ascunde un mecanism care să împiedice revenirea la o stare anterioară, acționând ca un fel de cheie cu clichet ce împiedică sistemele să „alunece” înapoi.

Timpul ar trece la fel în ambele sensuri

Pentru a testa această idee, au folosit o aproximare matematică numită lanț Markov, descriind un model simplificat al particulelor încălzite care se ciocnesc într-un recipient deschis. Aplicând dinamica markoviană, în care sistemul nu are memorie dincolo de prezent, fiecare nouă stare cuantică depinde doar de cea anterioară. Acest lucru ar putea însemna fie o călătorie într-un singur sens către viitor, fie o oscilație care permite la fel de ușor mișcarea înapoi.

Indiferent unde au căutat în ecuațiile sistemului, nu au găsit semne că simetria timpului este încălcată în desfășurarea fenomenelor cuantice, ceea ce sugerează că „memoria” sistemului markovian nu favorizează nici trecutul, nici viitorul.

„Descoperirile noastre sugerează că, deși experiența noastră cotidiană ne spune că timpul se mișcă într-o singură direcție, de fapt nu suntem conștienți că și direcția opusă ar fi fost la fel de posibilă”, explică Rocco.

Dacă timpul poate oscila înainte și înapoi la nivel cuantic, acest lucru nu se întâmplă la scara fizicii pe care o experimentăm noi. Apa fierbinte se va răci inevitabil pe măsură ce energia se disipă în cosmosul aflat în expansiune.

Cercetătorii insistă că descoperirile lor nu contrazic legile termodinamicii. Unele legi ale fizicii sunt cu adevărat ireversibile. Cu toate acestea, inversarea săgeții timpului la scară cuantică ar fi dus oricum la o răcire progresivă, sugerând că, la nivel fundamental, termodinamica nu favorizează o direcție a timpului în detrimentul celeilalte.

Dacă acest lucru este adevărat, percepția noastră asupra timpului ca fiind un drum cu sens unic ar putea fi echilibrată, de cealaltă parte a Big Bangului, de o a doua direcție temporală, una care se îndepărtează și ea odată cu expansiunea cosmică și care „își amintește” viitorul la fel de ușor cum noi ne amintim trecutul.

Această cercetare a fost publicată în Scientific Reports.

Vă recomandăm să citiți și:

Atunci când asteroizii lovesc Pământul, un material mai dur decât diamantele se formează

Studenții englezi au stabilit un nou record mondial de levitare a unui balon de săpun

Cercetătorii au creat un dispozitiv care transformă gazul de eșapament în electricitate

Ceasurile atomice și laserele ne pot ajuta să detectăm materia întunecată, sugerează un studiu