Kwantumfysica: Tijdspijl blijft mysterie ondanks nieuwe studie

Een team van de Universiteit van Surrey, waaronder Andrea Rocco, heeft bestaande theorieën over de directionaliteit van tijd op kwantumniveau uitgedaagd. De klassieke fysica dicteert dat de tijd vooruit beweegt als gevolg van de tweede wet van de thermodynamica, waardoor wanorde (entropie) toeneemt. Fundamentele vergelijkingen in de fysica, zoals die van Newton en Schrödinger, zijn echter invariant onder tijdomkering, wat suggereert dat er geen voorkeursrichting voor tijd is. Dit creëert een conflict: hoe krijgt tijd een richting als de onderliggende vergelijkingen symmetrisch zijn? Onderzoekers onderzochten een kwantumobject in een oneindig thermisch bad, in de verwachting energiedissipatie te zien die een tijdsrichting zou aangeven. Hun rigoureuze analyse onthulde echter dat de vergelijkingen invariant blijven onder tijdomkering. Het systeem komt in evenwicht, of het nu vooruit of achteruit in de tijd beweegt, en dissipeert energie in beide richtingen. Dit suggereert dat het systeem een tijdlijn 'kiest', in lijn met de tweede wet van de thermodynamica, maar de reden voor deze selectie blijft onbekend. De bevindingen suggereren dat het naast elkaar bestaan van tegengestelde tijdspijlen een algemeen fenomeen is, toepasbaar op andere systemen, waardoor het mysterie van de tijdspijl in de kwantummechanica wordt verdiept.