Fizikçiler, kuantum aleminden çıkan iki zaman okuna dair kanıt keşfettiler

Ya zaman düşündüğümüz kadar sabit değilse? Zamanın tek bir yönde akmak yerine (geçmişten geleceğe) kuantum seviyesinde gerçekleşen süreçler nedeniyle ileri veya geri akabileceğini hayal edin. Bu, Surrey Üniversitesi'ndeki araştırmacılar tarafından yapılan düşündürücü bir keşiftir, çünkü yeni bir çalışma, zamanın zıt oklarının teorik olarak belirli kuantum sistemlerinden ortaya çıkabileceğini ortaya koymaktadır.Yüzyıllardır bilim insanları zamanın okunu, yani zamanın geçmişten geleceğe geri döndürülemez bir şekilde aktığı fikrini anlamaya çalışıyorlar. Bu, deneyimlediğimiz gerçeklikte apaçık görünse de, fiziğin temel yasaları doğası gereği tek bir yönü desteklemez. Zaman ileri veya geri hareket etsin, denklemler aynı kalır.

Surrey Üniversitesi'nde Fizik ve Matematiksel Biyoloji alanında Doçent ve çalışmanın baş yazarı olan Dr. Andrea Rocco, "Bunu açıklamanın bir yolu, dökülen sütün bir masaya yayılması gibi bir sürece baktığınızda, zamanın ileriye doğru hareket ettiğini açıkça görürsünüz. Ancak bunu bir film gibi tersten oynatırsanız, hemen bir şeylerin yanlış olduğunu anlarsınız; sütün bir anda bir bardağa geri toplanabileceğine inanmak zor olurdu." dedi."Ancak, bir sarkaç hareketi gibi, tersine de aynı derecede inandırıcı görünen süreçler vardır. Bilmece, en temel düzeyde, fizik yasalarının sarkaçlara benzemesidir; geri döndürülemez süreçleri hesaba katmazlar.

"Bulgularımız, ortak deneyimimizin bize zamanın yalnızca bir yönde hareket ettiğini söylerken, bunun tersinin de aynı derecede mümkün olabileceğinin farkında olmadığımızı gösteriyor."Scientific Reports dergisinde yayınlanan araştırmada , kuantum sisteminin (atom altı dünyasının) "açık kuantum sistemi" olarak bilinen çevresiyle nasıl etkileşime girdiği incelendi.

Araştırmacılar, zamanın neden tek bir yönde hareket ettiğini algıladığımızı ve bu algının açık kuantum mekaniğinden kaynaklanıp kaynaklanmadığını araştırdılar.Sorunu basitleştirmek için ekip iki temel varsayımda bulundu. Birincisi, sistemi çevreleyen uçsuz bucaksız çevreyi, yalnızca kuantum sisteminin kendisine odaklanabilecekleri şekilde ele aldılar. İkincisi, çevrenin -tüm evren gibi- o kadar büyük olduğunu ve enerji ve bilginin içine dağıldığını ve asla geri dönmediğini varsaydılar.Bu yaklaşım, mikroskobik düzeyde zamanın teorik olarak her iki yönde de hareket edebilmesine rağmen, zamanın nasıl tek yönlü bir olgu olarak ortaya çıktığını incelemelerine olanak sağladı.Bu varsayımlar uygulandıktan sonra bile, sistem zaman ileri veya geri hareket ettiğinde aynı şekilde davrandı. Bu keşif, zaman-tersine çevirme simetrisinin açık kuantum sistemlerinde hala geçerli olduğu fikri için matematiksel bir temel sağladı — zamanın okunun bizim deneyimlediğimiz kadar sabit olmayabileceğini öne sürüyor.

Hesaplamaları yöneten doktora sonrası araştırmacı Thomas Guff, "Bu projenin şaşırtıcı yanı, açık kuantum sistemlerini tanımlayan denklemlerimize standart basitleştirme varsayımını yaptıktan sonra bile, sistem zamanda ileri veya geri hareket etse bile denklemlerin aynı şekilde davranmaya devam etmesiydi" dedi.

"Matematiği dikkatlice çalıştığımızda, bu davranışın böyle olması gerektiğini gördük çünkü denklemin önemli bir parçası olan 'bellek çekirdeği' zamansal olarak simetriktir."Genellikle gözden kaçan küçük ama önemli bir ayrıntıyı da bulduk: zaman simetrisi özelliğini bozulmadan koruyan zamansal kesikli bir faktör ortaya çıktı. Bir fizik denkleminde böyle bir matematiksel mekanizma görmek alışılmadık bir durum çünkü sürekli değil ve bunun bu kadar doğal bir şekilde ortaya çıktığını görmek çok şaşırtıcıydı."

^[1]Araştırma, fizikteki en büyük gizemlerden birine yeni bir bakış açısı sunuyor . Zamanın gerçek doğasını anlamak, kuantum mekaniği, kozmoloji ve ötesi için derin sonuçlar doğurabilir.