В нашата реалност ние възприемаме времето като линейна прогресия, движеща се в една посока. Докато в реалния свят днешният ден отстъпва място на утрешния и на следващия и т.н., новите открития показват, че в квантовата сфера времето може да тече в противоположни посоки.
Проучване, проведено от учени от Училището по математика и физика към Университета Съри в Обединеното кралство, изследва поведението на времето за квантова система с помощта на набор от уравнения. За тяхна изненада те се натъкват на противоположни стрелки на времето. Тези стрелки са теоретично доказателство за необичайното протичане на времето на квантово ниво.
„Нашите открития показват, че макар общият ни опит да ни казва, че времето се движи само в една посока, ние просто не знаем, че противоположната посока би била също толкова възможна“, казва Андреа Роко, един от авторите на изследването и доцент в Университета в Съри.
Авторите на изследването са направили две предположения, за да разберат еднопосочния поток на времето в квантова система. Първото им предположение е, че средата, заобикаляща квантовата система, е огромна и сложна, така че за да се съсредоточат върху системата, те трябва да пропуснат подробностите за нейната среда.
Следващото предположение е свързано с потока на енергия и информация. Те предполагат, че точно както в макроскопичния свят, когато енергията или информацията напуснат системата, те никога не се връщат.
Използвайки тези предположения, екипът използва математически модели, за да опише еволюцията на състоянието на квантовата система във времето. По-специално те разглеждат как се държат уравненията на системата, когато се счита, че времето се движи напред и назад.
Изненадващо, въпреки отвореността на квантовата система и направените предположения, уравненията остават непроменени, независимо дали времето се движи напред или назад. Това означава, че основните закони, управляващи системата, следват симетрията на обръщане на времето.
„В нашето извеждане се получават две противоположни стрелки на времето. Доказваме това, като анализираме няколко примера на редуцирана Марковска динамика, произтичаща от микроскопични модели на отворени квантови системи, които първоначално притежават симетрия на обръщане на времето“, отбелязват авторите на изследването.
„Това откритие осигури математическа основа за идеята, че симетрията на обръщане на времето все още е в сила в отворените квантови системи – което предполага, че стрелката на времето може да не е толкова фиксирана, колкото я възприемаме“, добавят те.
Внезапно прекъсване на времето
Освен противоположните стрелки, изследователите забелязват и друг интересен елемент в уравненията си.
Обикновено повечето физични уравнения включват плавни, непрекъснати промени. Техните математически модели обаче подчертават наличието на фактор, който не е непрекъснат във времето – внезапна промяна или прекъсване в начина, по който времето е представено в системата.
„Открихме и една малка, но важна подробност, която обикновено се пренебрегва – появи се фактор с прекъсване във времето, който запазва свойството на времевата симетрия непокътнато“, казва Томас Гуф, водещ автор на изследването и научен сътрудник в университета в Съри.
„Необичайно е да се види такъв математически механизъм в уравнение на физиката, защото той не е непрекъснат, и беше много изненадващо да го видим да се появява толкова естествено“, добави той.
Тези открития разкриват, че връзката между времето и физиката не винаги е последователна, тя може да се промени рязко, когато се потопим дълбоко в квантовия свят. Ето защо са необходими допълнителни изследвания, за да се подобри разбирането ни за времето.
Изследването е публикувано в списание Scientific Reports.
Източник: InterestingEngineering
