Китайские физики приоткрыли тайну однонаправленного течения времени

Ученые из Хайнаньского университета (Китай) представили новаторскую теоретическую модель, которая предлагает свежий взгляд на извечную загадку природы — почему время движется исключительно вперед. Как пишет New Science, исследование, опубликованное в авторитетном журнале Annals of Physics, бросает вызов традиционным представлениям и углубляет понимание фундаментальных законов мироздания.

Парадокс времени: от античности до квантовой эры

Человечество пытается постичь природу времени с глубокой древности. Мы живем в потоке, где прошлое остается лишь в памяти, настоящее мимолетно, а будущее неопределенно. При этом окружающий мир демонстрирует необратимость: разбитая чашка не восстанавливается сама, человек не возвращается в детство, а ушедший день невозможно пережить заново.

Однако парадокс заключается в том, что многие фундаментальные законы физики — будь то классическая механика, электродинамика или квантовая теория — симметричны относительно времени. Математически они допускают возможность обратного течения времени, что создает явное противоречие с наблюдаемой реальностью.

Традиционный подход: энтропия как стрелка времени

На протяжении столетия главным объяснением направленности времени служила концепция энтропии, основанная на втором законе термодинамики. Еще в XIX веке физик Людвиг Больцман связал «стрелу времени» с неуклонным ростом энтропии — меры беспорядка в изолированной системе.

Этот подход успешно объясняет многие макроскопические процессы: таяние льда, рассеивание газов, остывание горячих предметов. Однако он не дает полного ответа на вопрос о необратимости времени, поскольку микроскопические законы остаются обратимыми, а рост энтропии зависит от специфических начальных условий Вселенной.

Квантовый прорыв: время как следствие корреляций

Команда под руководством физика Цай Цинъюй предложила принципиально иной взгляд на проблему. Согласно их модели, направленность времени возникает естественным образом из внутренней эволюции квантовых систем — без необходимости внешних «подсказок» в виде измерений или особых начальных условий.

Главная идея заключается в том, что на квантовом уровне частицы и системы никогда не существуют изолированно. Они постоянно взаимодействуют, обмениваются информацией и формируют сложные корреляции. По мере накопления этих связей информация о предыдущих состояниях системы постепенно рассеивается, доступ к «архивным» данным становится практически невозможным, а кроме этого — возникает объективная необратимость, создающая ощущение течения времени от прошлого к будущему.

Синтез теорий: от квантов к макромиру

Важно подчеркнуть, что новая модель не отвергает существующие теории, а органично дополняет их: термодинамика по‑прежнему объясняет макроскопические процессы через призму энтропии; теория относительности Эйнштейна сохраняет свою силу при описании поведения времени в экстремальных условиях (высокие скорости, сильные гравитационные поля); квантовый подход заполняет пробел между микро‑ и макромиром, показывая, как из элементарных взаимодействий рождается привычное нам течение времени.

Значение открытия

Как отметил старший теоретический физик, член Китайской академии наук Сунь Чанпу, исследование открывает новые горизонты в понимании связи между квантовой и классической физикой. Ученые использовали особую меру корреляции — количественный показатель обмена информацией внутри замкнутой системы — чтобы отследить ее эволюцию во времени.

Эта работа — часть глобального научного проекта по объяснению сложных явлений (время, сознание, классическая реальность) через призму фундаментальных физических принципов. Она приближает нас к ответу на один из самых глубоких вопросов естествознания: как из хаоса квантовых взаимодействий возникает упорядоченный поток времени, который мы ощущаем непрерывно.