Возможно, путешествие во времени для субатомных частиц вполне возможно, что показал новый эксперимент.
Физики обнаружили, что при определенных условиях тепло может спонтанно выходить их холодной квантовой частицы в более жаркую, меняя «стрелу времени». Работа специалистов явно показала: стрела времени – не абсолютная концепция, а относительное понятие.
Команда, в состав которой входил научный сотрудник Эрик Лутц, физик теоретик из Университета Эрланген-Нюрнберг в Германии, исследователе тепло, исходящее от горячих и холодных объектов. Они экспериментально продемонстрировали разворот стрелки времени для двух первоначально квантованных коррелированных спинов, полученных в локальных тепловых состояниях при разных температурах с использованием установки ядерного магнитного резонанса.
Эксперимент показал, как тепло не должно переходить от холодного объекта к более теплому. Команда отметила, что они наблюдали спонтанный поток тепла от холодной к горячей системе.
Существование «стрелки времени» следует из второго закона термодинамики. Есть понятие, что энтропия со временем только возрастает. И это объясняет, почему, например, легко разбить стакан, но трудно вернуть его в первоначальное состояние, а также, почему тепло самопроизвольно протекает от горячего к холодному, но не в противоположном направлении.
По словам Лутца, разные системы могут иметь стрелки времени, указывающие на разные направления. Хотя стрелка, в эксперименте была обращена вспять для двух квантовых частицы, известных как кубиты, исследователи изучали стрелку, указывающую в своем типичном направлении в остальной части лаборатории.
Исследователи надеются использовать уникальную термодинамику квантовых частиц для создания квантовых двигателей, которые могли бы решать задачи, недоступные типичным машинам, такие как управление направлением теплового потока в малых масштабах. После выявления фундаментального влияния начальных квантовых корреляций на стрелку времени, эксперимент подчеркнул тонкое взаимодействие квантовой механики, термодинамики и теории информации.
Ученые намекнули, что исследование может иметь более серьезные последствия, заключая: «Наши результаты по термодинамической стрелке времени также могут стимулировать последствия для космологической стрелки времени».
