С момента, когда человечество начало абстрактное мышление, время остается одной из самых сложных загадок. Мы можем вспоминать прошлое, переживать настоящее и предсказывать будущее, но у нас нет опыта обратного течения времени. Стекло, разбитое на куски, не может восстановиться, люди не становятся моложе, а дни не возвращаются. Это одностороннее течение времени известно как «стрела времени».
Тем не менее, физики, изучая уравнения, описывающие поведение элементарных частиц — будь то уравнения классической механики, электромагнетизма или квантовой теории — часто обнаруживают, что они действуют как в прямом, так и в обратном направлении. Вопрос остается: почему наше восприятие времени так явно одностороннее?
Термодинамика дает наиболее распространенный ответ. В XIX веке ученый Людвиг Больцман связал направление времени с понятием энтропии, которое отражает степень беспорядка в системе. Согласно второму закону термодинамики, в изолированной системе со временем наблюдается рост энтропии, что объясняет, почему лед тает, газы расширяются и сложные структуры разрушаются, а не самоорганизуются.
Хотя энтропия объясняет многие необратимые процессы, она не дает окончательного ответа на вопрос о направленности стрелы времени. Основные законы на микроскопическом уровне допускают движение времени в обе стороны. Ученые из Хайнаньского университета предложили новую теоретическую модель, которая освещает эту проблему, как сообщает SCMP.
Исследование акцентирует внимание на явлениях на квантовом уровне. Направление времени, как утверждают авторы, может естественным образом проистекать из внутренней эволюции квантовых систем. Эти системы не существуют изолированно; они взаимодействуют, обмениваются информацией и коррелируют между собой. С накоплением корреляций становится все сложнее обратить эволюцию системы вспять, даже если уравнения это допускают.
Таким образом, необратимость возникает не извне, а из самой структуры и динамики системы. При взаимодействии квантовых компонентов информация о их предыдущих состояниях рассеивается и становится недоступной, что создает естественное ощущение последовательности «до» и «после», формируя стрелу времени.
Новая концепция не опровергает термодинамику или общую теорию относительности, а скорее дополняет их. Энтропия продолжает играть важную роль на больших масштабах, тогда как общая теория относительности описывает поведение времени в условиях высоких скоростей и сильных гравитационных полей. Предложенная теория также помогает устранить разрыв между микроскопическими законами и макроскопическим опытом.
Философский парадокс «аргумент памяти» утверждает, что мы не способны достоверно помнить свои мысли из прошлого, поскольку их значение меняется с языком и контекстом, в которых они были сформулированы. Однако исследователь Джей Ричардсон предлагает иной взгляд: он опирается на данные когнитивной науки, демонстрируя, что память является не архивом, а активным процессом реконструкции.
