量子搜索時間來源發現過去和未來沒有區別
(克里斯·柯林斯/蓋蒂圖像)
無論我們多麼努力,我們都不記得明天。物理學家有。
為了發現時代河的源頭,薩里大學物理學家Thomas Guff,Chintalpati Umashankar Shastry和Andrea Rocco尋求其存在的跡象,相當於在無限的永恆範圍下的熱量子浴缸。
不用說他們找不到想要的東西,而是像向前一樣輕鬆地向後證實,。然而,學到的經驗教訓可能有一天揭示了為什麼物理學堅持歷史的存在。
要使用正確的術語,隨著時間的推移,物理學是很大程度上對稱的。我們可能永遠不會看到雞蛋解開或橡木恢復為橡子,但是當大多數過程被剝奪到其基本法律上時,幾乎沒有決定方程式的末端必鬚麵對過去以及未來。
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這並不是說缺少無法尋找過去的線索的地方。例如,宇宙學家研究了宇宙如何從低到高熵狀態擴展。量子物理學家想知道可能涉及環境。到目前為止,沒有什麼明確的解釋,說明了時間的尺寸如此之多。
Guff,Shastry和Rocco想知道運動的量子方程是否可能會隱藏一種使過去不可能返回過去狀態的方法,它是一種確保系統定律不會向後滑動的棘輪。
他們使用了一種數學近似馬爾可夫鏈描述在開放容器中徘徊的加熱顆粒的簡化模型。應用馬爾可夫動力學,其中系統沒有任何內存以外的內存,系統內的每個新量子狀態都將僅取決於一個先前的狀態,這可能意味著單向前往明天的旅程或同樣容易的振盪將顆粒向後。
無論團隊在浴室的方程式中的看法如何,他們都沒有發現時間反轉對稱性與量子活動的展開相反的跡象,這意味著馬爾可夫系統的“記憶”對過去或將來都不偏愛。
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“我們的發現表明,雖然我們的共同經驗告訴我們,時間只會以一種方式移動,但我們並不意識到相反的方向同樣可能是可能的。”說羅科。
如果時間可以在量子級別上來回搖擺,那肯定不會在我們經歷的物理規模上。當能量流入不斷擴大的宇宙時,一定會迅速冷卻星空下的實際熱水浴。
三人堅持認為他們的發現與此不矛盾無論如何。畢竟,某些物理定律確實是不可逆轉的。然而,在量子標尺上翻轉時間的箭頭仍然會發生穩定的冷卻,這表明在一個方向上,一個方向在量子標尺上沒有太特別的方向。
如果是這樣,我們對時代單程街道的集體經驗可能會在通過第二大道,這也是由於宇宙擴張和從量子起點增加的能量所帶來的,而量子起點的起點像過去一樣容易地記住了未來。
這項研究發表在科學報告。