Vreme nam se čini kao ulica sa jednosmernom vožnjom. Čaj se hladi, čaša se razbija, ljudi stare, a obrnuti redosled nikada ne vidimo. Kvantna fizika tu sliku komplikuje. Studija objavljena 2025. godine pokazala je da jednačine koje opisuju određene kvantne sisteme u dodiru s okolinom dopuštaju dve suprotne “strelice vremena“. Sistemi se, prema tim jednačinama, približavaju ravnoteži u oba smera od zajedničke početne tačke.
Nalaz otvara važno pitanje: zašto naše iskustvo teče samo od prošlosti ka budućnosti? Zaključci studije, međutim, imaju jasne granice. Ona ne dokazuje da se vreme savija samo u sebe niti da je moguće menjati prošlost.
Studija nosi naslov “Emergence of opposing arrows of time in open quantum systems“ (“Pojava suprotnih strelica vremena u otvorenim kvantnim sistemima“). Objavljena je u januaru 2025. u časopisu Scientific Reports.
Šta je “otvoreni kvantni sistem“
Istraživači su proučavali takozvane otvorene kvantne sisteme, odnosno subatomske sisteme koji su u stalnoj interakciji sa svojom okolinom. Takav model je realističniji od idealizovane slike potpuno izolovane čestice, jer se u stvarnosti nijedan sistem ne može potpuno odvojiti od okruženja.
Za početak je valjalo objasniti jednu staru nelogičnost. Osnovni zakoni fizike, i u klasičnom i u kvantnom svetu, ne sadrže ugrađenu strelicu vremena. Jednačine kretanja ponašaju se isto, bez obzira na to da li vreme teče napred ili nazad. Pa ipak, makroskopski svet je očigledno nepovratan.
Rezultat koji je iznenadio i same autore
Tim je koristio uobičajeno pojednostavljenje zvano Markovljeva aproksimacija. Ono podrazumeva da budućnost sistema zavisi samo od njegovog trenutnog stanja, a ne od cele istorije. Fizičari je koriste da bi jednačine učinili rešivim.
Autori su prošli kroz nekoliko dobro poznatih izvođenja Markovljeve dinamike u otvorenim kvantnim sistemima i svuda su dobili isti rezultat. Jednačine su ostale simetrične u odnosu na zamenu smera vremena. Prema njihovom zaključku, sistem prilazi ravnoteži i unapred i unazad u vremenu, što znači da gubi kvantnu koherenciju u oba smera.
Jedan od autora, kako prenosi saopštenje univerziteta, kaže da je iznenađujuće to što su jednačine nastavile da se ponašaju isto u oba smera čak i posle uobičajenog uprošćavanja.
Dve strelice, jedna polazna tačka
Slika koja iz toga proizlazi može se opisati ovako: umesto jedne dominantne strelice vremena postoje dve suprotne, a svaka pokazuje od zajedničke tačke. Entropija, mera nereda, raste u oba smera. Koji od ta dva smera doživljavamo kao budućnost, zavisi od izbora strelice, a ne od nečeg ugrađenog u sam kvantni opis.
Autori ističu da se tako simetrija obrnutog vremena u dinamici celog sistema ipak čuva, jer su moguća dva suprotna izbora strelice.
Rezultat ne znači da je putovanje kroz vreme moguće. Fenomen važi samo pod određenim kvantnim uslovima, pri čemu se radi o rezultatu koji dolazi iz jednačina, a ne iz eksperimenta. Prošlost ostaje ono što jeste.
Spekulacije o Velikom prasku
Jedan deo komentara ide korak dalje. Ako su dve suprotne strelice prirodne, onda su možda obe nastale u Velikom prasku, što bi objasnilo kako se simetrija obrnutog vremena održava uprkos disipativnoj prirodi svemira. Pojedini mediji su iz toga izveli zaključak da bi mogao postojati drugi svemir koji se razvija u suprotnom smeru, što se uklapa u neke novije kosmološke ideje. To je ipak hipoteza, a ne rezultat studije. Same autore zanima i šta će se dogoditi u složenijim sistemima, a istraživači navode da bi mogli da se osmisle eksperimenti koji bi tražili tragove dve strelice vremena.
Pitanje koje ostaje otvoreno
Dublja zagonetka nije rešena: kako iz zakona koji često rade u oba smera nastaje naše jednosmerno iskustvo vremena? Studija ne daje konačan odgovor, ali pomera težište rasprave. Ona pokazuje da nepovratnost može nastati iz interakcije sa okolinom, a da sam kvantni svet ne zahteva da vreme teče samo jednim smerom.
Komentari (0)