Quantum Search for Time's Source 发现过去和未来之间没有区别

无论我们多么努力，我们都记不住明天。物理学家已经不知道为什么.

萨里大学物理学家托马斯·高夫 （Thomas Guff）、钦塔尔帕蒂·乌马尚卡·沙斯特里 （Chintalpati Umashankar Shastry） 和安德烈亚·罗科 （Andrea Rocco） 希望能找到时间之河的源头，他们在无尽的永恒之下，在相当于热量子浴缸的地方寻找它存在的迹象。

不用说，他们没有找到他们想要的东西，而是确认时间向后流动和向前流动一样容易量子力学的嗡嗡声.然而，吸取的教训有朝一日可能会揭示为什么物理学坚持历史的存在。

用正确的行话来说，物理学在时间方面基本上是对称的。我们可能永远不会看到鸡蛋开裂或橡树变回橡子，但是当大多数过程被剥离到其基本规律时，几乎没有规定方程式的哪一端必须面对过去，哪一端必须面对未来。

这并不是说不乏寻找过去为何被锁定的线索的地方。例如，宇宙学家已经研究了宇宙是如何从低熵状态膨胀到高熵状态的。量子物理学家想知道不断扩大的粒子纠缠网与环境可能涉及。到目前为止，没有什么能清楚地解释为什么时间维度具有如此的凝聚力。

Guff、Shastry 和 Rocco 想知道量子运动方程是否还隐藏着一种使返回过去状态变得不可能的方法，充当一种棘轮，确保系统的定律不会倒退。

他们使用了一种称为马尔可夫链描述加热粒子在开放容器中推挤的简化模型。应用马尔可夫动力学，其中系统没有超出现在的记忆，系统内的每个新量子态将仅依赖于单个先前的状态，这可能意味着到明天世界的单向旅行或同样容易使粒子倒退的振荡。

无论研究小组在浴缸方程式的哪个位置查看，他们都找不到任何迹象表明时间反转对称性与量子活动的展开方式不一致，这意味着马尔可夫系统的“记忆”对过去或未来没有偏好。

“我们的研究结果表明，虽然我们的共同经验告诉我们，时间只能朝一个方向移动，但我们只是不知道相反的方向同样有可能，”说罗科。

如果时间可以在量子层面上来回摆动，那么它肯定不会在我们体验到的物理学规模上。在星空下洗个热水澡，保证随着能量流入不断扩大的宇宙而迅速冷却。

三人坚称他们的发现与此并不矛盾热力学定律无论如何。毕竟，有些物理定律确实是不可逆的。然而，在量子尺度上翻转时间箭头仍然会看到稳定的冷却发生，这表明在量子尺度上，一个方向相对于另一个方向并没有什么特别之处热力学.

如果是这样，我们对时间单行道的集体体验可能会在大爆炸的另一面通过第二条途径，这条途径也被宇宙膨胀和从量子起点增加的能量带走，该量子起点可以像记住过去一样容易地记住未来。

这项研究发表在科学报告.

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