Hagyományosan a fizikai egyenletek időszimmetrikusak, vagyis ugyanúgy működnek, akár előre, akár visszafelé halad az idő. Mindennapi tapasztalataink azonban – például amikor egy pohár tej kiömlik az asztalra – azt a merev képet mutatják, hogy az idő csak egy irányba mozog. Bizonyos fizikai jelenségek – például egy inga lengése – visszafelé lejátszva is teljesen természetesnek tűnnek. Ez felveti a kérdést: miért érzékeljük az időt mégis egyértelműen visszafordíthatatlannak?

Bizonyítékot találtak rá, hogy az idő múlása “visszafordítható” az üvegben Bizonyos anyagokban – és ezek közé tartozik az üveg – az idő nem feltétlen csak egyetlen irányba folyik a most felfedezett bizonyítékok alapján.

A kutatók olyan kvantumrendszereket vizsgáltak, amelyek nem elszigeteltek, hanem kölcsönhatásban állnak egy nagyobb környezettel. Feltehetően, ha a környezet elég nagy, képes lehet visszajuttatni az energiát és az információt a rendszerbe anélkül, hogy rákényszerítené az idő egyirányú haladását. Amikor ezeket a rendszereket matematikailag leírták, azt találták, hogy az egyenletek továbbra is megtartják az időszimmetriát, vagyis nem jelölnek ki egyértelmű időirányt.

Dr. Andrea Rocco, a fizika és a matematikai biológia docense így fogalmazott:

„Bár az időt egyirányúnak éljük meg, az alapvető fizikai törvények inkább egy inga mozgására emlékeztetnek, amely lehetővé teszi a visszafordíthatóságot. Eredményeink arra utalnak, hogy az idő irányát nem egy merev szabály határozza meg, hanem egy kialakuló jelenség.”

A kutatás számításait vezető Thomas Guff posztdoktori kutató megállapította, hogy még az egyenletek leegyszerűsítése után is megmaradt az időszimmetria. Kiemelt felfedezésük volt a „memória kernel” nevű matematikai tényező, amely még nyílt kvantumrendszerek esetén is fenntartja ezt a szimmetriát. Emellett egy váratlan, nem folytonos tényező is megjelent, amely tovább erősíti azt az elméletet, miszerint az idő iránya nem feltétlenül olyan rögzített, mint eddig hittük. Mint Guff fogalmazott:

„Egy apró, de fontos részletet is felfedeztünk, amelyet általában figyelmen kívül hagynak – egy időben nem folytonos tényező jelent meg, amely fenntartja az időszimmetria tulajdonságát. Szokatlan egy ilyen matematikai mechanizmust látni egy fizikai egyenletben, mivel nem folytonos, és nagyon meglepő volt, hogy ennyire természetesen bukkant fel.”

A kutatás nagy érdeme, hogy új megvilágításba helyezi a fizika egyik legnagyobb rejtélyét, magát az időt, és így természetesen alapvető hatással lehet a kvantummechanikára, a kozmológiára és más tudományterületekre.

(Kép: SciTechDaily.com)