Il mistero del tempo: perché non possiamo ricordare il domani
Non importa quanto ci sforziamo, non possiamo ricordare il domani. E i fisici non hanno idea del perché. Alla ricerca della fonte del fiume del tempo, i fisici dell’Università del Surrey, Thomas Guff, Chintalpati Umashankar Shastry e Andrea Rocco, hanno cercato segni della sua esistenza nell’equivalente di una vasca quantistica calda sotto l’infinita distesa dell’eternità.
Inutile dire che non hanno trovato ciò che cercavano, confermando invece che il tempo scorre all’indietro con la stessa facilità con cui scorre in avanti nel ronzio della meccanica quantistica. Tuttavia, le lezioni apprese potrebbero un giorno rivelare perché la fisica insiste sull’esistenza della storia.
La simmetria del tempo nella fisica
Per usare il gergo corretto, la fisica è in gran parte simmetrica quando si tratta di tempo. Potremmo non vedere mai un uovo che si ricompone o una quercia che ritorna a essere una ghianda, ma quando la maggior parte dei processi viene ridotta alle loro leggi fondamentali, c’è poco che detta quale estremità di un’equazione debba affrontare il passato e quale il futuro.
Le uova rotte non si ricompongono improvvisamente, ma le leggi della fisica non si preoccupano di una direzione nel tempo.
Alla ricerca di indizi sul tempo
Non è che manchino luoghi in cui cercare indizi sul perché il passato sia bloccato. I cosmologi hanno esaminato come l’Universo si espande da uno stato di bassa ad alta entropia, per esempio. I fisici quantistici si sono chiesti se la rete sempre più ampia dell’entanglement di una particella con l’ambiente possa essere coinvolta. Fino ad ora, nulla si è distinto come una spiegazione chiara del perché la dimensione del tempo abbia tale coesione.
Il ruolo delle equazioni quantistiche
Guff, Shastry e Rocco si sono chiesti se le equazioni di moto quantistiche potessero ancora nascondere un mezzo per rendere impossibile un ritorno a uno stato passato, agendo come una sorta di cricchetto che assicura che le leggi di un sistema non scivolino all’indietro.
Hanno utilizzato un’approssimazione matematica nota come catena di Markov per descrivere un modello semplificato di particelle riscaldate che si agitano in un contenitore aperto. Applicando la dinamica markoviana, in cui il sistema non ha memoria oltre il presente, ogni nuovo stato quantistico all’interno del sistema dipenderebbe da un solo stato precedente, il che potrebbe significare un viaggio di sola andata verso il domani o un’oscillazione che porta le particelle all’indietro con la stessa facilità.
Conclusioni e implicazioni future
Ovunque il team guardasse nelle equazioni del loro bagno, non riuscivano a trovare segni che la simmetria di inversione del tempo fosse in contrasto con il modo in cui si svolgeva l’attività quantistica, implicando che la “memoria” del sistema markoviano non avesse preferenze per un passato o un futuro.
“I nostri risultati suggeriscono che, mentre la nostra esperienza comune ci dice che il tempo si muove in una sola direzione, siamo semplicemente inconsapevoli che la direzione opposta sarebbe stata altrettanto possibile,” afferma Rocco.
Se il tempo può oscillare avanti e indietro a livello quantistico, certamente non lo fa alla scala della fisica che sperimentiamo. Un vero bagno caldo sotto le stelle è garantito per raffreddarsi rapidamente mentre l’energia fluisce nel cosmo in continua espansione.
Fonte: Science Alert
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