Китайские учёные объяснили, почему время течёт только вперёд
Группа китайских учёных предложила новую теоретическую модель, объясняющую однонаправленное течение времени и принципиальную невозможность путешествий в прошлое. Исследователи из Хайнаньского университета на юге Китая разработали концепцию, проливающую свет на одну из глубоких загадок природы — почему время движется только вперёд, хотя фундаментальные законы физики часто не делают различий между прошлым и будущим.
С древнейших времён течение времени остаётся одной из наиболее сложных тем для осмысления. Мы помним прошлое, переживаем настоящее и ожидаем будущее, но никогда не наблюдаем обратного хода времени: разбитое стекло не собирается обратно, люди не молодеют, а вчерашний день нельзя пережить заново. При этом многие базовые законы физики, такие как уравнения классической механики, электродинамики или квантовой теории, симметричны относительно времени и формально допускают возможность его обратного течения. Это противоречие занимает умы учёных уже более столетия.
Традиционно для объяснения направленности времени используется концепция энтропии, связанная со вторым законом термодинамики. В XIX веке физик Людвиг Больцман связал «стрелу времени» с ростом энтропии — меры беспорядка в изолированной системе. Это объясняет, почему лёд тает, а газы рассеиваются, но не полностью разрешает парадокс, поскольку микроскопические законы остаются обратимыми, а рост энтропии зависит от начальных условий Вселенной.
Новая модель, опубликованная в рецензируемом журнале Annals of Physics, фокусируется на процессах на квантовом уровне. Руководитель исследования, физик Цай Цинъюй, и его команда предположили, что направленность времени возникает естественным образом из внутренней эволюции квантовых систем, а не навязывается извне через измерение или особые начальные условия. На квантовом уровне частицы и системы не изолированы — они взаимодействуют, обмениваются информацией и формируют корреляции. По мере накопления этих связей информация о предыдущих состояниях системы распространяется и становится практически недоступной, что создаёт необратимость и естественное ощущение течения времени от «до» к «после».
Предложенная теория не отменяет термодинамику или теорию относительности Эйнштейна, а дополняет их. Энтропия по-прежнему играет ключевую роль на макроскопическом уровне, а относительность объясняет поведение времени при высоких скоростях и в гравитационных полях. Новый подход помогает связать микроскопические законы с макроскопическим опытом, углубляя понимание того, как направленность времени рождается из квантовых процессов.
Как отметил старший теоретический физик, член Китайской академии наук Сунь Чанпу в заявлении Хайнаньского университета, это исследование даёт глубокое понимание фундаментальной связи между квантовой и классической физикой, затрагивая один из самых глубоких вопросов науки. Учёные использовали меру корреляции — то, насколько части системы обмениваются информацией в замкнутой системе, — чтобы отслеживать её развитие во времени.
Данная работа является частью современных усилий физиков объяснить, как сложные явления, такие как время, сознание или классическая реальность, возникают из более простых фундаментальных принципов.
Источник: https://new-science.ru/kitajskie-uchjonye-obyasnili-pochemu-vremya-techjot-tolko-vperjod/