华盛顿特区[美国]，2月18日（ANI）：萨里大学的研究人员有了一个发人深省的发现。一项新的研究表明，从理论上讲，某些量子系统可以出现相反的时间箭头。
萨里大学物理学和数学生物学副教授、该研究的主要作者安德里亚·罗科博士说：“解释这一现象的一种方法是，当你看到洒在桌子上的牛奶这样的过程时，很明显时间在向前移动。”但如果你像看电影一样倒过来播放，你马上就会知道出了问题——很难相信牛奶会重新聚集到杯子里。
“然而，有些过程，比如钟摆的运动，反过来看也同样可信。令人困惑的是，在最基本的层面上，物理定律类似于钟摆；它们不能解释不可逆过程。我们的研究结果表明，虽然我们的共同经验告诉我们，时间只向一个方向移动，但我们没有意识到，相反的方向也同样有可能。”
这项研究发表在《科学报告》上，探索了量子系统——亚原子世界——如何与环境相互作用，被称为“开放量子系统”。研究人员调查了为什么我们认为时间是朝一个方向移动的，以及这种感知是否来自开放量子力学。
为了简化问题，研究小组做了两个关键假设。首先，他们以这样一种方式处理系统周围的广阔环境，即他们只能关注量子系统本身。其次，他们假设环境——就像整个宇宙一样——是如此之大，以至于能量和信息消散在其中，再也不会回来。这种方法使他们能够研究时间是如何作为一种单向现象出现的，尽管在微观层面上，理论上时间可以向两个方向移动。
即使在应用了这些假设之后，无论时间向前或向后移动，系统的行为都是一样的。这一发现为时间反转对称性在开放量子系统中仍然成立的观点提供了数学基础——这表明时间箭头可能不像我们所经历的那样固定。
领导这项计算的博士后研究员托马斯·戈夫说：
“这个项目令人惊讶的部分是，即使在对我们描述开放量子系统的方程做出标准简化假设之后，无论系统在时间上是向前移动还是向后移动，方程的表现都是一样的。”当我们仔细研究数学时，我们发现这种行为是必然的，因为方程的一个关键部分，“记忆核”，在时间上是对称的。
“我们还发现了一个通常被忽视的小而重要的细节——一个时间不连续因素的出现，使时间对称性保持不变。在物理方程中看到这样的数学机制是不寻常的，因为它不是连续的，看到它如此自然地出现是非常令人惊讶的。”
这项研究为物理学中最大的谜团之一提供了一个新的视角。理解时间的真正本质可能对量子力学、宇宙学以及其他领域产生深远的影响。(ANI)
