No importa cuánto lo intentemos, no podemos recordar mañana. Y los físicos tienen No tengo idea de por qué.
Con la esperanza de descubrir la fuente del río Time, los físicos de la Universidad de Surrey, Thomas Guff, Chintalpati Umashankar Shastry y Andrea Rocco buscaron signos de su existencia en el equivalente de una bañera cuántica caliente debajo de la expansión infinita de la eternidad.
No hace falta decir que no encontraron lo que estaban buscando, sino que confirmar el tiempo fluye hacia atrás tan fácilmente como hacia adelante en el zumbido de la mecánica cuántica. Sin embargo, las lecciones aprendidas podrían algún día revelar por qué la física insiste en la existencia de la historia.
Para usar la jerga correcta, la física es en general simétrica cuando se trata de tiempo. Es posible que nunca veamos una riñonera de huevo o un roble vuelva a una bellota, pero cuando la mayoría de los procesos se despojan a sus leyes fundamentales, hay poco dictando qué final de una ecuación debe enfrentar el pasado y cuál es el futuro.
No es como si hubiera una escasez de lugares para buscar pistas sobre por qué el pasado está bloqueado en su lugar. Los cosmólogos han observado cómo el universo se expande de un estado de entropía bajo a alto, por ejemplo. Los físicos cuánticos se han preguntado si el red cada vez mayor del enredo de una partícula con el medio ambiente podría estar involucrado. Hasta ahora, nada se ha destacado como una explicación clara de por qué la dimensión del tiempo tiene tanta cohesión.
Guff, Shastry y Rocco se preguntaron si las ecuaciones de movimiento cuánticas aún podrían ocultar un medio para hacer imposible un regreso a un estado pasado, actuando como una especie de trinquete que garantiza que las leyes de un sistema no se vuelvan hacia atrás.
Usaron una aproximación matemática conocida como Cadena de Markov Para describir un modelo simplificado de partículas calentadas que se empujan en un recipiente abierto. Aplicando la dinámica de Markovian, en la que el sistema no tiene memoria más allá del presente, cada nuevo estado cuántico dentro del sistema dependería de un solo estado anterior, lo que podría significar un viaje de ida al terreno de mañana o una oscilación con la misma facilidad lleva las partículas hacia atrás.
No importa dónde mirara el equipo en las ecuaciones de su baño, no pudieron encontrar signos de que la simetría de inversión de tiempo estaba en desacuerdo con cómo se desarrollaba la actividad cuántica, lo que implica la “memoria” del sistema Markovian no tenía preferencia por un pasado o futuro.
“Nuestros hallazgos sugieren que, si bien nuestra experiencia común nos dice que el tiempo solo se mueve en un sentido, simplemente no sabemos que la dirección opuesta hubiera sido igualmente posible”, dice Rocco.
Si el tiempo puede moverse de un lado a otro en un nivel cuántico, ciertamente no es en la escala de la física que experimentamos. Se garantiza que un baño caliente real debajo de las estrellas se enfriará rápidamente a medida que la energía fluye hacia el cosmos en constante expansión.
El trío insiste en que sus hallazgos no contradicen esto Ley de termodinámica de cualquier manera. Después de todo, algunas leyes de física son verdaderamente irreversibles. Sin embargo, voltear la flecha de tiempo en una escala cuántica aún habría visto un enfriamiento estable, lo que sugiere que no hay nada demasiado especial en una dirección sobre la otra en una escala cuántica cuando se trata de termodinámica.
Si es así, nuestra experiencia colectiva de la calle One-Way de Time podría estar equilibrada en el Otro lado del Big Bang Por una segunda vía, una que también es llevada por la expansión cósmica y el aumento de la energía desde un punto de partida cuántico que recuerda el futuro tan fácilmente como el pasado.
Esta investigación fue publicada en Informes científicos.