Некоторые квантовые системы могут обладать двумя временными осями: одной, движущейся вперед, как обычно, и другой — назад. Это подразумевает, что на крайне малых масштабах время может течь в обоих направлениях, что является удивительной особенностью, игнорируемой классической физикой.
На квантовом уровне время способно двигаться как вперед, так и назад, а математические допущения, препятствующие этому, часто применялись неверно, как выяснили авторы исследования из Scientific Reports. Если взглянуть на основополагающие уравнения квантовой физики, описывающие поведение отдельных частиц, нет оправданий, чтобы время могло идти только вперед. Это означает, что базовые законы квантовой механики сохраняют симметрию временного обращения, в то время как для более крупных систем, например, групп частиц, законы предсказывают различие между прошлым и настоящим.
«Мы переходим от ситуации, где временная симметрия явно присутствует, к результату, где ее нет. Мне интересно, на каком этапе расчетов это происходит? Где эта симметрия исчезает?» — делится мыслями исследователь квантовой термодинамики Томас Гуфф из Университета Суррея в Англии.
В своей работе он и его команда продемонстрировали возможность сохранения симметрии. Они изучили квантовые системы, свободно взаимодействующие с окружающей средой. Ранее делались предположения о том, что некоторое количество тепла необратимо «уходит» в окружающую среду, что могло бы служить для обозначения точек «до» и «после» и оси времени, движущейся между этими моментами.
Однако все эти расчеты основывались на единой временной оси, отмечает биолог и физик Андреа Рокко, также из Университета Суррея. «Если вы начнете с вопроса: ‘А что если я обращу время?’ — уравнения, описывающие движение вашей системы, будут немного отличаться от тех, что мы находим в стандартных учебниках,» — добавил он.
Как сообщалось ранее — SCMP: В Китае ученые испытали первый в мире детонационный двигатель
