С тех пор, как люди научились мыслить абстрактно, время оставалось одной из самых сложных загадок природы. Мы помним прошлое, переживаем настоящее и предвидим будущее — но не имеет опыта обратного течения времени. Разбитое стекло не становится целым, люди не молодеют, а вчерашний день нельзя вернуть. Такое очевидное одностороннее течение времени называют еще «стрелой времени».

Однако, когда физики изучают уравнения, управляющие фундаментальными частицами — такими как уравнения классической механики, электромагнетизма или квантовой теории, — они часто обнаруживают, что они равно хорошо работают как для прямого, так и для обратного течения времени. Так почему же наше восприятие времени настолько явно однонаправленно?

Наиболее распространенный ответ дает термодинамика. В XIX веке физик Людвиг Больцман связал стрелу времени с энтропией — понятием, которое часто связывают с мерой неупорядоченности системы. Согласно второму закону термодинамики, энтропия в изолированной системе имеет тенденцию со временем нарастать. Это объясняет, почему тает лед, почему газы распространяются и почему сложные системы распадаются, а не самоорганизуются.

Хотя энтропия объясняет многие необратимые процессы, она не дает окончательного объяснения однонаправленности стрелы времени. Основные микроскопические законы по-прежнему допускают течение времени в обоих направлениях. Ученые из Хайнаньского университета предложили новую теоретическую концепцию, которая проливает свет на этот вопрос, сообщает SCMP.

Она рассматривает то, что происходит на квантовом уровне. Направление течения времени, утверждают исследователи, может естественным образом возникать из внутренней эволюции квантовых систем. На квантовом уровне системы не существуют изолированно. Они взаимодействуют, обмениваются информацией и вступают в корреляцию друг с другом. По мере накопления этих корреляций эволюцию системы на практике становится все труднее обратить вспять, даже если в теории уравнения это допускают.

Таким образом, необратимость не является чем-то навязанным извне. Она возникает из структуры и динамики системы. По мере взаимодействия квантовых компонентов информация об их предыдущих состояниях рассеивается и становится фактически недоступной. Это создает естественное ощущение «до» и «после», порождая стрелу времени.

Новый подход не опровергает термодинамику или общую теорию относительности, скорее, дополняет их. Энтропия по-прежнему играет ключевую роль в больших масштабах, в то время как теория относительности продолжает описывать поведение времени на высоких скоростях и в сильных гравитационных полях. Предложенная теория, кроме того, позволяет преодолеть разрыв между микроскопическими законами и макроскопическим опытом.

Философский парадокс «аргумент памяти» утверждает, что мы не можем достоверно помнить свои прошлые мысли, поскольку их смысл меняется вместе с языком и контекстом, в которых они были сформированы. Исследователь Джей Ричардсон предлагает иной подход: он опирается на данные когнитивной науки и показывает, что память — это не архив, а активный процесс реконструкции.