無論我們多麼努力,我們都無法記住明天。並且物理學家有。
為了找到時間之河的源頭,薩里大學的物理學家托馬斯·古夫(Thomas Guff)、欽塔爾帕蒂·烏馬山卡·沙斯特里(Chintalpati Umashankar Shastry)和安德里亞·羅科(Andrea Rocco)在無限廣闊的永恆之下的相當於熱量子浴缸的地方尋找它存在的跡象。
不用說,他們沒有找到他們想要的東西,而是確認時間向後流動就像向前流動一樣容易。然而,所吸取的教訓有一天可能會揭示為什麼物理學堅持歷史的存在。
用正確的術語來說,物理學在時間上基本上是對稱的。我們可能永遠不會看到雞蛋破裂或橡樹變回橡子,但當大多數過程被剝離到其基本定律時,幾乎沒有規定等式的哪一端必鬚麵對過去,哪一端必鬚麵對未來。
尋找過去為何被鎖定的線索並不缺乏地方。例如,宇宙學家研究了宇宙如何從低熵狀態膨脹到高熵狀態。量子物理學家想知道是否可能與環境有關。到目前為止,還沒有任何證據能夠清楚地解釋為什麼時間維度具有如此大的凝聚力。
高夫、沙斯特里和羅科想知道量子運動方程是否可能隱藏著一種使不可能回到過去狀態的方法,充當一種確保系統定律不會倒退的棘輪。
他們使用了一種稱為馬爾可夫鏈描述開放容器中受熱粒子相互碰撞的簡化模型。應用馬爾可夫動力學,其中系統沒有超越當前的記憶,系統內的每個新量子態將僅依賴於一個先前的狀態,這可能意味著通往明天之地的單程旅行或同樣容易使粒子向後移動的振盪。
無論團隊在巴斯方程的哪個位置進行觀察,他們都找不到任何跡象表明時間反轉對稱性與量子活動的展開方式不一致,這意味著馬爾可夫系統的“記憶”對過去或未來沒有偏好。
“我們的研究結果表明,雖然我們的共同經驗告訴我們時間只會朝一個方向移動,但我們只是沒有意識到相反的方向同樣可能發生,”說羅科.
如果時間可以在量子水平上來回擺動,那麼它肯定不會在我們所經歷的物理尺度上來回擺動。當能量流入不斷膨脹的宇宙時,星空下的真正熱水浴肯定會迅速冷卻。
三人堅稱他們的發現與這一點並不矛盾以任何方式。畢竟,有些物理定律確實是不可逆轉的。然而,在量子尺度上翻轉時間箭頭仍然會看到穩定的冷卻發生,這表明在量子尺度上一個方向相對於另一個方向並沒有什麼特別之處。。
如果是這樣,我們對時間單行道的集體體驗可能會在以下方面得到平衡:通過第二條途徑,這條途徑也受到宇宙膨脹和從量子起點不斷增加的能量的影響,它像記住過去一樣容易記住未來。
這項研究發表於科學報告。









