Misterele Universului. În sistemele cuantice, timpul se derulează atât înainte, cât și înapoi
Un grup de fizicieni de la universitățile din Bristol, Viena, Insulele Baleare și Institutul pentru Optică Cuantică și Informații Cuantice (IQOQI) au demonstrat cum sistemele cuantice pot evolua simultan în două direcții temporale opuse – atât în trecut, cât și în viitor.
Studiul, publicat în revista Communications Physics, solicită o regândire a modului în care trecerea timpului este înțeleasă și reprezentată în contexte în care legile cuantice joacă un rol critic.
Dr. Giulia Rubino de la Laboratorul de Tehnologie de Inginerie Cuantică (QET labs) al Universității din Bristol și autorul principal al publicației:
„Dacă un fenomen produce o cantitate mare de entropie, este atât de puțin probabil să se rotească în timp încât să fie aproape imposibil de observat. Cu toate acestea, atunci când entropia produsă este suficient de mică, există o probabilitate neglijabilă ca schimbarea inversă a timpului fenomenului să se producă în mod natural.”
Autorii studiului condus de profesorul Kaslav Brueckner de la Universitatea din Viena au aplicat această idee câmpului cuantic, una dintre caracteristicile căruia este principiul suprapunerii cuantice, conform căruia dacă două stări ale unui sistem cuantic sunt posibile, atunci acest sistem poate fi în ambele stări, simultan.
Dr. Rubino a spus:
„Dacă extindeți acest principiu la săgețile timpului, se dovedește că sistemele cuantice care evoluează într-o direcție sau alta a timpului pot evolua, de asemenea, simultan, în ambele direcții.”
Deși această idee pare lipsită de sens atunci când este aplicată experienței noastre de zi cu zi, la cel mai fundamental nivel, legile Univesrului se bazează pe principii mecanice cuantice. Acest lucru ridică întrebarea: de ce nu întâlnim niciodată astfel de suprapuneri ale fluxurilor de timp în natură?
Dr. Gonzalo Manzano, coautor al lucrării de la Universitatea din Insulele Baleare, a subliniat:
„În munca noastră, am cuantificat entropia produsă de un sistem care se dezvoltă într-o suprapunere cuantică a proceselor cu direcții opuse ale timpului. Cel mai adesea, acest lucru duce la proiectarea sistemului într-o direcție bine definită, timp corespunzător procesului cel mai probabil dintre cele două. Și, totuși, atunci când este vorba de o cantitate mică de entropie (de exemplu, când se apasă atât de puțin pe tubul pastei de dinți încât puteți observa clar reabsorbția sa în tub), puteți observa fizic consecințele sistemului care se dezvoltă simultan – înainte și înapoi.”
În afară de caracteristica fundamentală conform căreia timpul în sine poate să nu fie complet sigur, lucrarea are și implicații practice pentru termodinamica cuantică. Plasarea unui sistem cuantic într-o suprapunere de direcții temporale alternative poate oferi avantaje în funcționarea motoarelor termice și a frigiderelor.
Dr. Rubino a adăugat:
„Deși timpul este adesea privit ca un parametru în continuă creștere, cercetările noastre arată că legile care guvernează fluxul său în contexte mecanice cuantice sunt mult mai complexe. Acest lucru ar putea însemna că trebuie să regândim modul în care reprezentăm această cantitate. în toate acele contexte, în care legile cuantice joacă un rol critic.”
