Popular Mechanics
Σταυρούλα Δημητροπούλου
Ένα νέο έγγραφο προτείνει ότι ο χρόνος μπορεί πραγματικά να ρέει προς τα εμπρός και προς τα πίσω. Τα μικροσκοπικά συστήματα μπορούν φυσικά να εξελιχθούν προς μια χαμηλότερη εντροπία, που σημαίνει ότι θα μπορούσαν να επιστρέψουν σε μια προηγούμενη κατάσταση.
Οι άνθρωποι δεν αντιλαμβάνονται αυτά τα μικροφαινόμενα σε κβαντικό επίπεδο.
Η εικόνα του Ισαάκ Νεύτωνα με ένα ρολόι που χτυπά παγκοσμίως συνοψίζει λίγο πολύ τον τρόπο που κατανοούμε τον χρόνο: το βέλος του χρόνου προχωρά μόνο προς τα εμπρός, στερώντας μας την ευκαιρία να ξαναδούμε το παρελθόν μας.
Ωστόσο, δεν το θεωρούν όλοι δεδομένο, όπως αποδεικνύεται από τον Άλμπερτ Αϊνστάιν, του οποίου η θεωρία της ειδικής σχετικότητας του 1905 δήλωσε ότι ο χρόνος είναι μια ψευδαίσθηση που κινείται σε σχέση με έναν παρατηρητή.
Σήμερα, φυσικοί όπως ο Julian Barbour, ο οποίος έχει γράψει ένα βιβλίο για την ψευδαίσθηση του χρόνου, λένε ότι η αλλαγή είναι πραγματική, αλλά ο χρόνος δεν είναι. Ο χρόνος είναι μόνο μια αντανάκλαση της αλλαγής. Και μόλις την περασμένη εβδομάδα, μια ομάδα φυσικών δημοσίευσε μια νέα εργασία που υποδηλώνει ότι τα κβαντικά συστήματα μπορούν να κινηθούν τόσο προς τα εμπρός όσο και προς τα πίσω στο χρόνο.
Για να καταλάβουμε γιατί οι επιστήμονες είχαν προηγουμένως διαπιστώσει ότι ο χρόνος γνωρίζει μόνο μία κατεύθυνση - προς τα εμπρός - πρέπει να εξετάσουμε τον δεύτερο νόμο της θερμοδυναμικής.
Αυτός δηλώνει ότι μέσα σε ένα κλειστό σύστημα, η εντροπία του συστήματος (δηλαδή το μέτρο της αταξίας και της τυχαιότητας εντός του συστήματος) παραμένει σταθερή ή αυξάνεται. Εάν το σύμπαν μας είναι ένας κλειστός βρόχος, κουλουριασμένος σαν μπάλα, η εντροπία του δεν μπορεί ποτέ να μειωθεί, που σημαίνει ότι το σύμπαν δεν θα επιστρέψει ποτέ σε ένα προγενέστερο σημείο. Τι θα γινόταν όμως αν το βέλος του χρόνου κοιτούσε φαινόμενα όπου οι αλλαγές εντροπίας είναι μικρές;
«Ας πάρουμε την περίπτωση ενός αερίου σε ένα σκάφος», λέει η Giulia Rubino, μεταδιδακτορική ερευνήτρια στο Πανεπιστήμιο του Μπρίστολ και επικεφαλής συγγραφέας της νέας εργασίας που εμφανίζεται στο Communications Physics. «Ας υποθέσουμε ότι στην αρχή, το αέριο καταλαμβάνει μόνο το μισό του σκάφους. Στη συνέχεια, φανταστείτε ότι αφαιρούμε τη βαλβίδα που το περιόριζε μέσα στο μισό του δοχείου, έτσι ώστε το αέριο να είναι πλέον ελεύθερο να διαστέλλεται σε όλο το δοχείο».
Τα σωματίδια θα αρχίσουν να κινούνται ελεύθερα σε όλο τον όγκο του δοχείου. Με την πάροδο του χρόνου, το αέριο θα καταλάβει ολόκληρο το σκάφος. «Καταρχήν, υπάρχει μια μη μηδενική πιθανότητα ότι κάποια στιγμή το αέριο θα επιστρέψει φυσικά για να καταλάβει το μισό του σκάφους, μόνο που αυτή η πιθανότητα μικραίνει όσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός των σωματιδίων που απαρτίζουν το αέριο», λέει ο Rubino. Αν υπήρχαν μόνο τρία σωματίδια αερίου αντί για μια τεράστια ποσότητα αερίου (που περιλαμβάνει δισεκατομμύρια σωματίδια), θα ήταν πιθανό αυτά τα λίγα σωματίδια να κατέληγαν για άλλη μια φορά στο μέρος του δοχείου από όπου ξεκίνησαν αρχικά. «Ο δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής είναι ένας στατιστικός νόμος», λέει η Rubino. «Είναι αλήθεια κατά μέσο όρο σε ένα μακροσκοπικό σύστημα. Σε ένα μικροσκοπικό σύστημα, μπορεί να δούμε το σύστημα να εξελίσσεται φυσικά προς καταστάσεις χαμηλότερης εντροπίας».
Αυτή και οι συνάδελφοί της αναρωτήθηκαν για τις συνέπειες της εφαρμογής αυτού του παραδείγματος στο κβαντικό βασίλειο. Σύμφωνα με την αρχή της κβαντικής υπέρθεσης, μεμονωμένες μονάδες (για παράδειγμα, του φωτός) μπορούν να υπάρχουν σε δύο καταστάσεις ταυτόχρονα, τόσο ως κύματα όσο και ως σωματίδια, που εκδηλώνονται ως το ένα ή το άλλο ανάλογα με το τι δοκιμάζετε.
Η ομάδα της Rubino εξέτασε μια κβαντική υπέρθεση με μια κατάσταση που εξελίσσεται τόσο προς τα πίσω όσο και προς τα εμπρός στο χρόνο. Οι μετρήσεις έδειξαν ότι τις περισσότερες φορές, το σύστημα κατέληγε να προχωρά στο χρόνο. Αλλά για μικρές αλλαγές εντροπίας, το σύστημα θα μπορούσε πραγματικά να συνεχίσει να εξελίσσεται τόσο προς τα εμπρός όσο και προς τα πίσω στο χρόνο.
Πώς μεταφράζονται λοιπόν αυτές οι περίπλοκες έννοιες της φυσικής στην πραγματική ανθρώπινη εμπειρία; Μήπως ήρθε επιτέλους η ώρα να αρχίσετε να ετοιμάζετε βαλίτσες για ένα ταξίδι πίσω στο χρόνο; Κρατήστε τα άλογά σας.
«Εμείς οι άνθρωποι είμαστε μακροσκοπικά συστήματα. Δεν μπορούμε να αντιληφθούμε αυτές τις κβαντικές υπερθέσεις των χρονικών εξελίξεων», λέει η Rubino. Για εμάς, ο χρόνος όντως προχωρά. Ίσως όμως ο κόσμος να είναι ελαφρώς αναποφάσιστος. «Στο πιο θεμελιώδες επίπεδό του, ο κόσμος αποτελείται από κβαντικά συστήματα [τα οποία μπορούν να κινηθούν προς τα εμπρός και προς τα πίσω]», εξηγεί οη Rubino. «Μια βαθύτερη κατανόηση του τρόπου περιγραφής της ροής του χρόνου στο επίπεδο αυτών των στοιχειωδών συστατικών θα μπορούσε να μας επιτρέψει να διατυπώσουμε πιο ακριβείς θεωρίες για να τα περιγράψουμε και, τελικά, να αποκτήσουμε μια βαθύτερη κατανόηση των φυσικών φαινομένων του κόσμου στον οποίο κατοικούμε».
ΤΟ ΥΠΌΛΟΙΠΟ ΚΕΙΜΕΝΟ ΜΠΟΡΕΙΤΕ ΝΑ ΔΙΑΒΑΣΕΤΕ ΣΤΟ ΠΑΡΑΚΑΤΩ LINK
https://www.popularmechanics.com/science/a38390095/could-time-flow-in-reverse/
No comments:
Post a Comment