Фізики пояснили напрям руху часу

Італійському фізику Лоренцо Макконе (Lorenzo Maccone) вдалося пояснити спрямованість руху часу з погляду квантової механіки. Стаття ученого з'явилася в журналі Physical Review Letters, а її короткий виклад наводить видання Physical Review Focus.
Відомо, що багато фізичних законів володіють інваріантністю щодо заміни часу t на -t (так звана T-симетрія). Проте, як видно із спостережень, у часу є виділений напрям, тобто події слідують одна за іншою та існує поняття причини і наслідку. Наприклад, в термодинаміці система прагне зайняти стан з максимальною ентропією (міра необоротного розсіювання енергії). Тому стани змінюються у бік зростання ентропії.
В рамках нової роботи Макконе застосовує квантовий підхід, аналогічний термодинамічному, для пояснення напряму часу у Всесвіту в цілому. Для цього він використовує поняття так званої інформаційної ентропії, яка є мірою хаотичності інформації.
Щоб пояснити суть своєї теорії, Макконе пропонує наступну схему. Уявимо, що є одержувач інформації Аліса. Вона отримує атом від свого друга Боба і вимірює в лабораторії, скажімо, спін отриманого атома. При цьому стан суперпозиції двох значень спіну руйнується, і Аліса отримує деяку інформацію. Боб, проте, нічого не знає про результат вимірювання - із його точки зору стан лабораторії Аліси і атома виявляються зв'язані. При цьому з погляду Боба ентропія системи не міняється, а ось з погляду Аліси - вона росте.
Тепер Боб може узяти і розплутати стан атома й Аліси. Проте для цього йому необхідно знищити всю інформацію про проведені Алісою вимірювання, щоб "повернути" атому неясний стан суперпозиції. В результаті для Боба ентропія знову не зміниться, але для Аліси вона зменшиться. Проте у Аліси не буде жодних спогадів про подію, що відбулася, - адже таке було основна умова розплутування станів атома і лабораторії.
За словами Макконе, схожа ситуація складається, коли за основну систему (Алісу) виступає весь Всесвіт. Події, що зменшують ентропію, цілком можуть відбуватися, проте вони не залишають про себе інформації і, отже, не відмітні від подій, які ніколи не відбувалися. Таким чином, укладає Макконе, напрям руху часу є напрям збільшення інформаційної ентропії.
Нова робота була достатньо позитивно сприйнята вченими. Багато хто не згоден зі всіма висновками Макконе, проте називають підхід автора до проблеми "новаторським".

Источник: Хрещатик - Київська мунiципальна газета | Прочитать на источнике