2021-12-02 17:14:53
В квантовом мире время движется по своим законам
Группа физиков из университетов Бристоля, Вены, Балеарских островов и Института квантовой оптики и квантовой информации показала, как квантовые системы могут одновременно развиваться как вперед, так и назад во времени.
На протяжении веков философы и физики размышляли о существовании времени. В классическом мире мы сами можем убедиться в существовании времени — более того, в природе процессы имеют тенденцию спонтанно эволюционировать от состояний с меньшим беспорядком к состояниям с большим беспорядком. Физики называют это энтропией — мерой беспорядка в системе, и эту зависимость можно использовать, чтобы определить «направление» времени.
Если событие производит большое количество энтропии, наблюдение за его обращением во времени настолько маловероятно, что становится практически невозможным. Однако, когда производимая энтропия достаточно мала, существует ничтожно малая вероятность того, что обратное изменение времени явления произойдет естественным образом.
Авторы исследования применили эту идею к квантовой физике, для которой характерно явление квантовой суперпозиции, согласно которому квантовая система может находиться в двух состояниях одновременно, если оба эти состояния возможны. Если распространить этот принцип на стрелу времени, то получается, что квантовые системы, могут эволюционировать одновременно в обоих временных направлениях.
Приведем пример. Если бы зубная паста подчинялась законам квантовой механики, то содержимое тюбика могло бы одновременно и втягиваться внутрь, и выдавливаться наружу. Почему же мы не наблюдаем такого поведения в жизни, несмотря на то, что законы квантовой механики верны?
Дело в том, что преимущественное направление «стрелы времени» определяет энтропия. В большинстве систем наблюдается выделенное направление, проецирующее систему на четко определенное направление времени, соответствующее наиболее вероятному процессу из двух. Если же речь идет о малом количестве энтропии, то система будет одновременно развиваться по двум временным направлениям.
Хотя время часто рассматривается как непрерывно возрастающий параметр, исследование показывает, что законы, управляющие его течением в квантово-механических контекстах, гораздо сложнее. Это может говорить о том, что нам необходимо переосмыслить способ представления этой величины во всех тех контекстах, где квантовые законы играют решающую роль.
#QPNews
Источник
76 viewsArtem, 14:14
P
