Ein Team von Physikern der University of Bristol fand heraus, dass die Grenze zwischen der Vorwärts- und Rückwärtsbewegung der Zeit in der Quantenmechanik verschwimmen kann.
Die Autoren der neuen Arbeit haben gezeigt, dass sich die Zeit in Quantensystemen in zwei entgegengesetzte Richtungen entwickeln kann, sowohl vorwärts als auch rückwärts.
Seit Jahrhunderten spekulieren Philosophen und Physiker über die Existenz der Zeit. Im klassischen Sinne haben wir keine Frage, ob Zeit existiert und wie sie sich bewegt. In der Physik wird dieses Konzept mit „Entropie“ beschrieben – das ist eine physikalische Größe, die den Grad der Unordnung im System bestimmt. Das Wachstum der Entropie ist eine notwendige Bedingung für jede Bewegung. Auf dieser Grundlage können Sie einen Zeitpfeil bauen.
Wenn ein Phänomen eine große Menge an Entropie erzeugt, ist es fast unmöglich, seine Änderung im Laufe der Zeit zu beobachten. Aber wenn die erzeugte Entropie klein genug ist, erfolgt die Zeitänderung natürlich. – Julia Rubino, Ph.D., Quantum Engineering Technology Laboratory, University of Bristol
Forscher haben diese Idee auf den Quantenbereich übertragen. Eines seiner Merkmale ist das Prinzip der Quantensuperposition, wonach, wenn zwei Zustände eines Quantensystems möglich sind, es gleichzeitig in ihnen sein kann.
Wenn wir diese Idee auf den üblichen Zeitverlauf ausdehnen, dann zeigt sich, dass Quantensysteme, die sich in die eine oder andere Richtung entwickeln, auch in die entgegengesetzte Richtung gehen können.
Dr. Gonzalo Manzano von der Universität der Balearen sagte, dass sie in ihrer Arbeit die Entropie quantifiziert haben, die ein System in einer Quantenüberlagerung erzeugt.
Wir haben festgestellt, dass dies meistens dazu führt, dass das System auf eine wohldefinierte Zeitrichtung projiziert wird, die dem wahrscheinlichsten der beiden Prozesse entspricht. Und dennoch, wenn eine Aktion eine kleine Menge Entropie erzeugt, dann kann man physikalisch die Folgen der gleichzeitigen Entwicklung des Systems in zeitlicher Vorwärts- und Rückwärtsrichtung beobachten.
Gonzalo Manzano, Ph.D. und Forschungskoautor der Universität der Balearen
Diese Arbeit ist auch für die Quantenthermodynamik von praktischer Bedeutung. Berücksichtigen wir das Alternativszenario der Veranstaltungsentwicklung, kann die Qualität der Ausstattung verbessert werden.
