Timpul curge întotdeauna într-o singură direcție? Această întrebare, care a fascinat filozofii și oamenii de știință de secole, aruncă acum o nouă lumină datorită unui studiu revoluționar realizat de cercetătorii de la Universitatea din Surrey. Conform descoperirilor lor recente, este posibil ca departe de a fi un fenomen liniar și ireversibil, timpul să curgă în ambele direcții, în funcție de condițiile cuantice subiacente. Această observație nu numai că revoluționează înțelegerea noastră asupra timpului, dar deschide și noi perspective asupra mecanicii cuantice, cosmologiei și legile fundamentale ale fizicii. Săgeata timpului se referă la ideea că timpul curge ireversibil din trecut către viitor. Acest concept este o noțiune fundamentală a experienței noastre zilnice. În fiecare zi observăm evenimente care se desfășoară într-o singură direcție: un pahar se sparge și nu se reconstituie niciodată spontan, laptele vărsat nu se întoarce niciodată în paharul său. Aceasta este ceea ce numim săgeata timpului: o mișcare unidirecțională. Dacă analizăm problema la un nivel mai profund, lucrurile devin mai complexe. Legile fizicii, în special cele care guvernează mecanica cuantică, nu par să favorizeze vreo direcție anume a timpului. Ecuațiile fundamentale ale fizicii sunt simetrice, ceea ce înseamnă că funcționează la fel de bine atunci când timpul se mișcă înainte ca și atunci când se mișcă înapoi. Cu toate acestea, în experiența noastră de zi cu zi, este dificil să ne imaginăm o lume în care timpul ar putea curge înapoi. Iluzia săgeții timpului pare așadar a fi o proprietate emergentă a realității noastre macroscopice, influențată de procese mai fundamentale care se supun unor reguli diferite. Acest paradox i-a intrigat pe cercetători de mult timp.
În acest context, echipa Dr. Andrea Rocco, profesor asociat de fizică și biologie matematică la Universitatea din Surrey, a realizat un studiu care ar putea schimba radical concepția noastră despre timp. Acest studiu, publicat în revista Scientific Reports, se concentrează pe sistemele cuantice deschise, un domeniu al fizicii care examinează modul în care sistemele cuantice interacționează cu mediul lor. Aceste sisteme cuantice, care includ fenomene la scară subatomică, au comportamente foarte diferite de cele observate în lumea macroscopică. Munca cercetătorilor s-a concentrat pe următoarea întrebare: de ce percepem timpul ca pe o săgeată ireversibilă care merge din trecut în viitor? Această percepție reiese direct din legile mecanicii cuantice sau este rezultatul interacțiunilor cu mediul la o scară mai mare? Pentru a testa această ipoteză, cercetătorii au simplificat problema tratând mediul ca pe un factor din afara ecuației, pentru a se concentra doar asupra sistemului cuantic în sine. Ei au emis apoi ipoteza că mediul, la fel ca întregul univers, este atât de vast încât energia și informațiile se risipesc în el fără să se întoarcă vreodată în sistem. Acest model le-a permis să examineze modul în care direcția timpului apare la nivel cuantic, chiar dacă în teorie ar putea curge în ambele direcții.
Rezultatele acestui studiu sunt surprinzătoare. Potrivit cercetătorilor, chiar și după ce s-au luat în considerare ipoteza mediului mare, disipativ, ecuațiile care descriu sistemul cuantic deschis s-au comportat în același mod, indiferent dacă timpul se mișcă înainte sau înapoi. Cu alte cuvinte, din punct de vedere cuantic, teoretic este posibil ca timpul să curgă în ambele sensuri, cu condiția ca condițiile sistemului să permită acest lucru. Faptul că ecuațiile sunt simetrice în raport cu timpul, indiferent dacă acesta se mișcă înainte sau înapoi, este un element cheie al acestei descoperiri. Aceasta este o descoperire surprinzătoare, deoarece sugerează că săgeata timpului așa cum o percepem în viața de zi cu zi ar putea fi o consecință a unor fenomene mai complexe și nu o caracteristică intrinsecă a legilor fizice în sine. Cercetătorii au subliniat, de asemenea, un aspect matematic fascinant, care a fost trecut cu vederea de majoritatea studiilor anterioare. Privind ecuațiile dintr-un unghi nou, ei au descoperit un fenomen numit nucleu de memorie care menține intactă simetria temporală a ecuației. Acest nucleu este un element fundamental în modul în care sistemul cuantic evoluează și ar putea explica posibilitatea ca timpul să curgă în ambele sensuri.
Aceste rezultate au implicații profunde pentru înțelegerea noastră a timpului și a fizicii în general. În primul rând, ei sugerează că percepția timpului ca o săgeată ireversibilă ar putea fi legată de modul în care interacționăm cu mediul nostru, nu de legile fizice intrinseci. Într-un cadru cuantic, se pare că timpul poate curge într-adevăr în ambele direcții, dar procesul de interacțiune cu universul impune o direcție aparentă. Această descoperire ar putea avea repercusiuni în mai multe domenii ale fizicii. Oferă o nouă perspectivă asupra întrebărilor de lungă durată din cosmologie, cum ar fi începutul Universului sau natura timpului la scara găurilor negre. Ar putea influența și teoria gravitației cuantice, un domeniu al fizicii care încearcă să combine relativitatea generală a lui Einstein și mecanica cuantică.
Loading ...
