Исследование показывает, что в квантовой реальности время может течь как вперед, так и назад
В нашей реальности мы воспринимаем время как линейную прогрессию, движущуюся в одном направлении. В то время как в реальном мире сегодня сменяется завтра, послезавтра и так далее, новые открытия показывают, что в квантовой сфере время может течь в противоположных направлениях.
Исследование, проведенное учеными из Школы математики и физики Университета Суррея в Великобритании, изучало поведение времени для квантовой системы с использованием набора уравнений. К своему удивлению, они столкнулись с противоположными стрелами времени. Эти стрелы являются теоретическими доказательствами необычного течения времени на квантовом уровне.
«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», — сказал Андреа Рокко, один из авторов исследования и доцент Университета Суррея.
Авторы исследования сделали два предположения, чтобы понять однонаправленный поток времени в квантовой системе. Их первое предположение состояло в том, что окружающая квантовую систему среда огромна и сложна, поэтому, чтобы сосредоточиться на системе, им следует пропустить детали ее среды.
Следующее предположение было связано с потоком энергии и информации. Они предположили, что, как и в макроскопическом мире, когда энергия или какая-то информация покидает систему, она никогда не возвращается.
Используя эти предположения, команда использовала математические модели для описания эволюции состояния квантовой системы с течением времени. Они специально рассмотрели, как ведут себя уравнения системы, когда время рассматривается как движущееся вперед, а не назад.
Удивительно, но, несмотря на открытость квантовой системы и сделанные предположения, уравнения оставались неизменными, независимо от того, двигалось ли время вперед или назад. Это означает, что основные законы, управляющие системой, следовали симметрии обращения времени.
«В нашем выводе получаются две противоположные стрелы времени. Мы демонстрируем это, анализируя несколько примеров редуцированной марковской динамики, возникающей из микроскопических моделей открытых квантовых систем, которые изначально обладают симметрией обращения времени», — отмечают авторы исследования.
«Это открытие дало математическое обоснование идее о том, что симметрия обращения времени все еще сохраняется в открытых квантовых системах, что позволяет предположить, что стрела времени может быть не такой фиксированной, какой мы ее воспринимаем», — добавили они.
Внезапный перерыв во времени
Помимо противоположных стрелок, исследователи заметили еще один интересный элемент в своих уравнениях.
Как правило, большинство физических уравнений предполагают плавные, непрерывные изменения. Однако их математические модели подчеркивают наличие фактора разрыва во времени — внезапного сдвига или разрыва в том, как время представлено в системе.
«Мы также обнаружили небольшую, но важную деталь, которую обычно упускают из виду: появился фактор разрыва во времени, который сохраняет свойство симметрии во времени нетронутым», — сказал Томас Гафф, ведущий автор исследования и научный сотрудник Университета Суррея.
«Необычно видеть такой математический механизм в физическом уравнении, потому что он не является непрерывным, и было очень удивительно видеть, как он возникает так естественно», — добавил он.
Эти результаты показывают, что связь между временем и физикой не всегда последовательна, она может резко измениться, когда мы глубоко погружаемся в квантовый мир. Поэтому необходимы дальнейшие исследования, чтобы улучшить наше понимание времени.
Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports.
Читайте нашу главную страницу — Взгляд в будущее, Инновации, Технологии, Наука, Новые открытия, Изобретения