Фізики знайшли докази того, що час може йти назад: як це може бути

Дослідження того, як старіє скло, дало змогу виявити перші фізичні докази оборотності матеріальної міри часу, пише ScienceAlert.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Здебільшого закони фізики мало дбають про рух часу. Якщо перевернути рівняння, яке описує рух об'єкта, то легко можна обчислити, коли він почався. Такі закони описуються як оборотні в часі.

Хоча окремі закони фізики й ігнорують час, все ж він іде вперед і йому, найімовірніше, байдуже, що ви про нього думаєте. З наукового погляду, можна було б сказати, що час являє собою особливість другого закону термодинаміки, який показує тенденцію ізольованих систем бути більш невпорядкованими, ніж у минулому, і її нелегко повернути назад.

Важко сказати, що визначає, чи є матеріальна система оборотною в часі, чи рухомою ентропією. Можна легко уявити іржу на старому автомобілі або руйнування викинутого на берег корабля, але такі матеріали, як скло, можуть повільно змінюватись із часом такими способами, що не мають нічого спільного із зовнішніми корозійними силами.

Такі речовини, як різноманітні полімери та аморфні тверді тіла, як-от скло, що складаються з рідких скупчень частинок, релаксують у теоретично стабільний стан відповідно до власного ентропійного годинника. Тобто цей процес можна описати своєрідною теорією відносності, що базується не на гравітації чи прискоренні, а на постійній зміні конфігурації різноманітних молекул, які термодинамічно стають на свої місця.

Фізики описують цю міру старіння як матеріальний час. Хоча ця концепція існує з початку 70-х років минулого століття, ніколи не проводили експериментальних вимірювань. І для цього є причина. Річ у тім, що скло старіє повільно, і цей процес неможливо помітити, якщо просто спостерігати за матеріалом.

Автори нового дослідження використовували високочутливу відеокамеру для запису розсіяного лазерного світла, яке під час потрапляння на скло створювало інтерференційні картини. Їх можна статистично інтерпретувати як коливання, які передають відчуття матеріального часу всередині трьох речовин, що утворюють скло.

У результаті вчені виявили докази того, що час оборотний на молекулярному рівні, і змінюється в міру того, як частинки штовхають і притягують одна одну в нове розташування. Перемотавши весь процес назад, стає неможливо визначити, відтворюється він вперед чи назад у часі.

Водночас учені кажуть, що це не означає, що старіння матеріалів можна повернути назад. Загалом система прийде в стан, який визначається ентропією. Але крихітні коливання молекулярних "маятників" не сприяють цьому процесу, тобто вони розгойдуються то вперед, то назад, незалежно від потоку часу, який їх оточує.

Як уже писав Фокус, вчені вважають, що темна матерія розгойдує простір-час і вони знають, як її виявити. Автори дослідження припускають, що розкрити природу темної матерії можна за допомогою детекторів гравітаційних хвиль.

Також Фокус писав про те, що, згідно з припущенням учених, подорож у часі можлива, але на заваді можуть стати тимчасові парадокси. Вони цілком можуть зробити подорож у часі неможливою. Теорія відносності Ейнштейна показала, що простір і час тісніше пов'язані, ніж передбачалося раніше.