Найдены доказательства существования двух стрел времени, возникающих в квантовой сфере

Новое исследование, проведенное учеными из Университета Суррея, бросает вызов традиционному представлению о времени как о линейном и необратимом процессе, движущемся исключительно из прошлого в будущее.

В своей работе, опубликованной в журнале Scientific Reports, исследователи изучили поведение открытых квантовых систем — систем, взаимодействующих с окружающей средой. Они пришли к выводу, что на фундаментальном уровне время может быть симметричным, то есть теоретически способным течь как вперед, так и назад. Это противоречит нашему повседневному опыту, где время воспринимается как одностороннее явление (стрела времени), например, когда пролитое молоко растекается по столу, но никогда не собирается обратно в стакан.

Андреа Рокко, ведущий автор исследования, подчеркивает, что, хотя макроскопические процессы, такие как растекание молока, кажутся необратимыми, на микроскопическом уровне законы физики не отдают предпочтения какому-либо направлению времени.

Например, движение маятника выглядит одинаково правдоподобно как в прямом, так и в обратном направлении. Это указывает на то, что наше восприятие времени как одностороннего процесса может быть связано с ограниченным пониманием квантовых взаимодействий.

Исследователи сделали два ключевых предположения: во-первых, они рассматривали среду, окружающую квантовую систему, как настолько обширную, что энергия и информация, покидающие систему, никогда не возвращаются.

«Наши результаты показывают, что, хотя наш общий опыт говорит нам, что время движется только в одном направлении, мы просто не осознаем, что противоположное направление было бы столь же возможно».

Во-вторых, они сосредоточились на упрощенной модели, чтобы изучить, как возникает одностороннее восприятие времени. Несмотря на эти упрощения, уравнения, описывающие поведение системы, оставались симметричными относительно времени. Это означает, что система вела себя одинаково независимо от того, двигалось ли время вперед или назад.

Томас Гафф, руководивший расчетами, отметил, что ключевым элементом, сохраняющим симметрию времени, стало «ядро памяти» в уравнениях, которое оказалось симметричным во времени. Кроме того, исследователи обнаружили прерывистый временной фактор, который обычно упускается из виду, но играет важную роль в сохранении симметрии. Этот фактор, хотя и не является непрерывным, естественным образом возникает в уравнениях, что стало неожиданным открытием.

Исследование предлагает новый взгляд на природу времени, ставя под сомнение его фиксированную направленность. Это открытие может иметь далеко идущие последствия для квантовой механики, космологии и других областей физики, где понимание времени играет ключевую роль. Оно также подчеркивает, что наше восприятие времени как линейного и необратимого процесса может быть лишь частью более сложной и симметричной реальности, скрытой на квантовом уровне.