Vật lý lượng tử: Mũi tên thời gian vẫn là một bí ẩn mặc dù có nghiên cứu mới

Một nhóm tại Đại học Surrey, bao gồm Andrea Rocco, đã thách thức các lý thuyết hiện có về tính định hướng thời gian ở cấp độ lượng tử. Vật lý cổ điển quy định rằng thời gian trôi về phía trước do định luật thứ hai của nhiệt động lực học, làm tăng sự hỗn loạn (entropy). Tuy nhiên, các phương trình cơ bản trong vật lý, chẳng hạn như phương trình Newton và Schrodinger, bất biến theo đảo ngược thời gian, cho thấy không có hướng thời gian ưu tiên. Điều này tạo ra một xung đột: làm thế nào thời gian có được một hướng khi các phương trình cơ bản là đối xứng? Các nhà nghiên cứu đã kiểm tra một vật thể lượng tử trong một bể nhiệt vô hạn, hy vọng sẽ thấy sự tiêu tán năng lượng cho thấy một hướng thời gian. Tuy nhiên, phân tích chặt chẽ của họ cho thấy các phương trình vẫn bất biến theo đảo ngược thời gian. Hệ thống cân bằng cho dù di chuyển về phía trước hay phía sau trong thời gian, tiêu tán năng lượng theo cả hai hướng. Điều này cho thấy hệ thống 'chọn' một dòng thời gian, phù hợp với định luật thứ hai của nhiệt động lực học, nhưng lý do cho lựa chọn này vẫn chưa được biết. Các phát hiện cho thấy rằng sự cùng tồn tại của các mũi tên thời gian đối lập là một hiện tượng chung, có thể áp dụng cho các hệ thống khác, làm sâu sắc thêm bí ẩn về mũi tên thời gian trong cơ học lượng tử.