Экстраординарный эксперимент, предпринятый физиками Федерального университета АВС (Бразилия), открывает путь к новому поколению устройств и демонстрирует взаимосвязь между временем, энтропией и запутанностью.
Одним из наиболее любопытных физических феноменов является природа времени. На микроскопическом уровне законы физики в отношении времени работают одинаково хорошо, течет ли время вперед или назад. Но на макроскопическом у всех процессов есть предпочтительное направление. Физик Артур Эддингтон назвал его «стрелой времени».
Почему эта стрела указывает в одном направлении, а не в другом, является великой научной загадкой. Стандартный ответ заключается в том, что это следствие Второго закона термодинамики: хаос, или энтропия всегда возрастает в замкнутых системах. Вот почему капуччино трудно разделить на черный кофе и молоко, а горячая чашка греет холодные руки.
Есть еще один фактор, влияющий на это — изначальное состояние Вселенной. По неизвестной причине Вселенная вначале была раскаленной, а энергия в ней была распределена равномерно. Со временем энтропия возрастала, что и определило направление стрелы времени.
Тут возникает интересный вопрос: если изначальные состояния определили стрелу времени, возможно ли создать систему на Земле с изначальным состоянием, которое направляет стрелу времени в другую сторону? Тогда капучино может спонтанно делиться на сливки и кофе, а тепло — течь от холодного объекта к теплому.
Бразильские физики впервые построили такую систему. В их эксперименте стрела времени впервые направлена обратно, и они могли наблюдать, как холодный объект нагревается от горячего. Эта система состоит из хлороформа, растворенного в ацетоне. Хлороформ (CHCl3) состоит из одного атома углерода, одного атома водорода и трех атомов хлора. Это создает идеальную площадку для опытов над ядерными спинами атомов при помощи ядерно-магнитного резонанса.
Заранее запутав ядра атомов углерода и водорода, а затем воздействовав на них ядерно-магнитным резонансом, ученые создали уникальные условия, позволяющие времени двигаться обратно. «Мы наблюдали спонтанный поток тепла, направленный от холодной системы к теплой», — заявили они.
Их открытие имеет важное значение для понимания феномена времени и его связи с энтропией и квантовой запутанностью. Важно также то, что этот эксперимент не ограничивается микроскопическими системами и работает на макроуровне, сообщает MIT Technology Review.
Теоретическую возможность путешествий во времени доказал канадский физик-теоретик Бен Типпет, создавший на основании теории общей относительности математическую модель машины времени. Его модель основана на идее, что четвертым измерением вселенной является время. Это позволяет предположить наличие пространственно-временного континуума, в котором различные направления пространства и времени соединены тканью Вселенной.
Источник: Хайтек