Vrijeme teče u dva smjera, čak i u prošlost: što su otkrili kvantni fizičari
Ljudski odnos s vremenom oduvijek je bio složen; makar samo zato što ono personificira prolaznost pojedinca. Prvo božanstvo, zatim dimenzija, za neke filozofe jednostavan unutarnji tok, no mi vrijeme percipiramo , osjećamo njegov tok poput bijesne rijeke koja nas neizbježno preplavljuje. Rijeka koja se kreće vrlo preciznim, konstantnim tokom: od sjećanja na prošlost do neizvjesnosti i očekivanja budućnosti. Svakodnevna životna iskustva to potvrđuju; čaša koja padne i razbije se, na primjer, ne može se sama popraviti. Drugim riječima, oduvijek smo bili navedeni vjerovati da postoji ”
strijela vremena ” s vrlo specifičnim smjerom i da je to temeljna karakteristika prirode. Pa ipak, znanost se čini da se ne slaže i pitala se gubimo li zapravo iz vida temeljni dio zamršenog mozaika vremena. Ali odakle nastaju sumnje?
Što kaže fizika?
Glavni problem je zapravo svima očit: zakoni fizike ni na koji način ne predviđaju da vrijeme postoji u jednom smjeru . Newtonovi zakoni, koji upravljaju kretanjem planeta, djeluju isto bez obzira na to kako okrećemo kazaljke sata . Što je onda uzrok ove različite percepcije vremena, zašto se čini da vrijeme teče samo naprijed? To je jedno od pitanja na koje je pokušao odgovoriti tim istraživača sa Sveučilišta Surrey u Velikoj Britaniji, uključujući Talijana Andreu Rocca . Kako bi to učinili, kako je opisano u njihovom radu nedavno objavljenom u Nature’s Scientific Reports , znanstvenici su se usredotočili na problem strelice vremena unutar kvantnih sustava , tog složenog subatomskog svijeta koji reagira na zakone kvantne mehanike i koji je još uvijek uglavnom obavijen velom misterije.
Studija i uvedene inovacije
Općenito se vjeruje da interakcija kvantnog sustava s okolinom neizbježno uključuje gubitak informacija u odnosu na vrijeme, čime se generira preferirani vremenski smjer. No, primjenom specifičnih matematičkih modela, istraživači su primijetili da se gubitak informacija događa u oba smjera, i naprijed i natrag u vremenu . To sugerira da, barem na kvantnoj razini, vrijeme možda nema jedan smjer, već dva suprotna smjera .
Drugim riječima, strijela vremena pojavljuje se samo kada uzmemo u obzir specifične sustave, karakterizirane jednako specifičnim početnim uvjetima i u određenoj interakciji s okolinom. Stoga se ne može smatrati temeljnim svojstvom prirode , jer bi inače bila istinita bez obzira na razmjer i fizičko stanje u kojem se analizira. Jasan primjer za to je brzina svjetlosti u vakuumu , koja uvijek ostaje ista čak i kada se promijeni gledište promatrača. Drugi primjer je električni naboj koji posjeduje elektron, a koji se također ne mijenja kada se eksperiment mijenja. U svom radu, tim je također pokazao kako su jednadžbe koje su temelj kvantne mehanike ( Paulijeva , Lindblandova i Langevinova jednadžba ), koje stoga opisuju subatomski svijet, simetrične s obzirom na vrijeme, omogućujući tako sustavu da se razvija i naprijed i natrag u vremenu bez gubitka svoje fizičke valjanosti.
Budućnost koja tek treba biti napisana
Rezultati ovog rada su svakako fascinantni, ali tek treba vidjeti koliko široka može biti njihova primjena. Na velikim skalama, vrijeme i dalje teče naprijed . Ostaje za vidjeti mogu li se ova otkrića primijeniti i na makroskopski svijet, gdje dominira drugi zakon termodinamike, prema kojem je entropija predodređena da se s vremenom povećava. Sljedeći korak je stoga pokušati dalje razviti rad kako bi se mogao primijeniti na makroskopski svijet i razumjeti kreće li se Svemir također u dva suprotna vremenska smjera. Ako je tako, naše putovanje kroz svemir bilo bi napola dovršeno.
Izvor C. S.
