Группа исследователей из Хайнаньского университета (Китай) предложила новую теоретическую модель, объясняющую однонаправленное течение времени — феномен, известный как «стрела времени». Работа, опубликованная в рецензируемом журнале Annals of Physics, не предполагает возможности путешествий в прошлое, но даёт свежее объяснение тому, почему время в нашем восприятии имеет чёткое направление от прошлого к будущему, хотя фундаментальные законы физики зачастую симметричны.
Загадка стрелы времени заключается в противоречии: классическая механика, электромагнетизм и квантовая теория в своих уравнениях не различают прошлое и будущее, однако в макроскопическом мире время течёт только вперёд. Традиционно это объясняют вторым законом термодинамики и ростом энтропии (беспорядка) в изолированных системах. Однако китайские учёные под руководством физика Цай Цинъюя предлагают альтернативный механизм, коренящийся в квантовой механике.
Согласно новой концепции, направление времени естественным образом возникает из внутренней динамики квантовых систем. По мере взаимодействия квантовых частиц они обмениваются информацией и образуют сложные корреляции (запутанность). Накопление этих корреляций — процесс необратимый на практике: информация о предыдущих состояниях системы рассеивается и становится практически недоступной. Это создаёт объективное различие между состоянием «до» и «после», порождая ощущение течения времени.
Исследование дало глубокое понимание фундаментальной связи между квантовой и классической физикой, затронув один из самых глубоких вопросов в науке.
— заявил ведущий физик-теоретик, член Китайской академии наук Сунь Чанпу.
Новая теория не отменяет термодинамику или теорию относительности, а дополняет их, предлагая микроскопическое объяснение возникновения необратимости. Она помогает преодолеть разрыв между обратимыми законами на уровне элементарных частиц и необратимым течением времени в нашем повседневном опыте.
Работа является частью глобальных усилий современной физики по пониманию того, как сложные явления, такие как время и классическая реальность, возникают из более простых квантовых основ.
