Представьте, что посылаете письмо самому себе в прошлое. Раздается как сюжет научно-фантастического фильма? А некоторые ученые говорят, что на квантовом уровне что-то подобное может происходить прямо сейчас.
В нашем обычном мире время течет только вперед. Стакан разбивается о пол и никогда не собирается обратно. Спичка вспыхивает, если поднести ее к огню, а не невзначай. Мы помним прошлое, но не можем заглянуть в будущее.
Однако в мире квантовой науки все может быть иначе. Здесь, по словам физиков, действуют удивительные явления – ретропричинность (обратная причинность) и эффект “отрицательного времени”. Когда причинно-следственная связь может быть возвращена назад во времени, позволяя действиям в будущем влиять на результаты в прошлом.
Эта идея может показаться фантастикой, но она приобретает популярность среди физиков и философов, а также других исследователей как возможное решение величайших загадок, лежащих в основе нашей реальности.
Эффект “отрицательного времени”
В этом году исполняется 100 лет со дня создания квантовой механики, и ООН объявила 2025 Международным годом квантовой науки и технологий.
За последнее столетие физики исследовали разные виды необычного поведения в квантовом мире: запутанность, суперпозицию, неопределенность и многое другое.
Одно из последних открытий – эффект “отрицательного времени”, который обнаружили канадские ученые при изучении фотонов (частиц света).
На этой упрощенной схеме движущийся слева направо фотон выходит из облака до того, как попадает в нее.
Исследователи провели серию экспериментов, в которых фотоны следовали через облако охлажденных атомов при температуре, близкой к нулю.
Оказалось, что их взаимодействие может создавать эффект, словно частица покидает атомное облако до того, как войдет туда.
Это открытие явилось доказательством существования так называемого “отрицательного времени”.
Иногда время работает совсем не так, как мы привыкли.
Ученые предупреждают: это явление может изменить представление о времени, особенно в области оптики, но не противоречит общим законам физики, поэтому не стоит искать в нем какого-нибудь чуда.
Они объясняют его квантовыми эффектами, например суперпозиция, когда частицы могут находиться одновременно в нескольких состояниях.
Это также указывает на сложные взаимодействия между частицами, когда время может вести себя нелинейно.
“Невероятно фундаментальное и глубокое понимание природы фотонов заключается в том, что у них нет единой реальности”, – объясняет Джозая Синклер из университета Торонто.
Ретропричинность
Эффект “отрицательного времени” – не единственный парадокс на грани нашего понимания реальности. Квантовая физика богата противоречивыми идеями.
Один из примеров – концепция ретропричинности, или обратной причинности.
Эта гипотеза бросает вызов нашим фундаментальным представлениям о времени и причинно-следственных связях, предполагая, что будущее может влиять на прошлое.
Она не имеет экспериментальных подтверждений, но физики серьезно относятся к такой перспективе, поскольку считают, что она поможет объяснить еще одно уникальное явление – квантовую запутанность. Когда две связанные между собой частицы могут “испытывать” друг друга на расстоянии и мгновенно изменять свое состояние в ответ на изменение состояния другого.
Представьте две идентичные монеты в закрытых коробках: одна на Марсе, другая – на Венере. Астронавт на Марсе открывает коробку, подбрасывает монету – выпадает трезубец. В тот же миг на Венере, не подбрасывая монету, астронавт открывает коробку и видит число. Закрыв коробку, он ждет. Марсианский астронавт снова бросает монету – теперь выпадает число. Астронавт на Венере открывает свою коробку – его монета лежит трезубцем вверх.
Это явление Альберт Энштейн называл “жутким действием на расстоянии”.
- Читайте также: Ученые приблизились к открытию пятой силы природы
И ретропричинность – один из способов обойти его, распространив влияние не только в пространстве, но и во времени.
Это, безусловно, контринтуитивная концепция, и она, похоже, заменяет одну невозможность на другую – так если бы лекарство было бы хуже болезни.
Однако это не первый случай, когда квантовая механика бросает вызов здравому смыслу.
В свою защиту поклонники ретропричинности указывают, что она кажется маловероятной только потому, что в макроскопических масштабах мы чувствуем время в одном направлении.
Ученые давно считают, что в очень малых масштабах физические законы симметричны по времени.
И если это правда, то Вселенная должна работать иначе, чем мы сейчас себе представляем, говорит физик Эмили Адлам из университета Чепмена в Калифорнии.
В квантовой физике эффект, возникающий в одном месте, может изменить состояние чего-то в другом.
По одному из таких сценариев две временные линии, по сути, будут существовать параллельно, сочетая прямой и обратный процессы.
Однако Адлам сомневается в этой гипотезе.
“В ней много несоответствий, противоречий и парадоксов”, – говорит она.
Более вероятной, по ее мнению, является идея так называемой “блочной вселенной”.
Это – гипотетическая (и с философской точки зрения противоречивая) модель, где все периоды времени – прошлое, настоящее и будущее – существуют в четырехмерном формате.
Если этот блок заполнить событиями, которые когда-либо были или еще произойдут, тогда легче понять, как частицы влияют друг на друга внутри блока, указывает Адлам.
“Там не существует временного потока, – объясняет она. – Время – это другое измерение, а не подвижная величина”.
Если это так, то мы приблизились к, возможно, тревожному проявлению квантовой механики и ее странному временному поведению.
Если принять наиболее фаталистическую интерпретацию “блочной вселенной”, то нашу жизнь можно сравнить с персонажами какого-то космического телесериала.
Мы проживаем какие-то эпизоды, но наше будущее и прошлое предопределено.
Итак, если сейчас вы внутри своей жизненной истории, то, простите за спойлер, но ее финал уже, возможно, написан.
Сообщение Может ли время двигаться назад? Ученые говорят – да появились сначала на Запорізькі Вісті.