A brisbane-i Griffith University elméleti fizikusa, Joan Vaccaro terjesztett elő javaslatot arra, hogy miért van különbség a jövő és a múlt között. Szerinte a választ a kvantumjelenségek egy különleges kategóriája adja meg.

Joan Vaccaro számításai azt mutatják, a fizika törvényei alapján nem kell különbséget tenni a tér és az idő között. Csakhogy a térről és az időről nem ugyanolyan módon vannak tapasztalataink, ezért valamilyen különbségnek kell lenni a kettő között.

Bizonyos kvantumjelenségek nem azonos módon viselkednek, ha előre vagy hátra haladunk az időben, és az, ami a legfontosabb ahhoz, hogy megértsük az idő irányát, az aszimmetriát, azaz az idő egyirányúságát. Ehhez Vaccaro szerint szubatomi részecskék, az úgynevezett K és B mezonok nyújthatnak néhány érdekes információt – fejtette ki a kutató a Proceedings of the Royal Society A tudományos folyóiratban.

„Ha meg akarod tudni, hogy hol a világegyetem honnan jött és hová tart, akkor tudnod kell, hogy mi az idő” – idézte Vaccarót a Phys.org és az IFL Science.

Joan_Vaccaro

Joan Vaccaro                                                                                                                      Forrás: phys.org

A tudós elmondta, az elmúlt 50 év szubatomi részecskékkel végzett kísérletei azt mutatják, hogy a természet nem egyformán kezeli az időt mindkét irányban. Különösen az úgynevezett K és B mezonok viselkednek kicsit másképpen az idő irányától függően. Ennek megértéséhez a legjobb egy analógiát használni: Ha otthagyunk egy csésze kávét az asztalon, akkor azt várjuk, hogy az ott is marad. De mozgathatjuk a csészét körbe az asztal lapján, de az attól még mindig csak egy csésze kávé lesz. De ha a csésze elkezd villózni, s hol jelen van, hol eltűnik, akkor azt gondoljuk, hogy itt valami igazán furcsa történik.

A villódzó csésze nem olyasmi, amit meg szoktunk tapasztalni, mert az sértené a tömeg megmaradás törvényét, de ha a tér és idő valóban ugyanannak az éremnek a két oldala, akkor el kell fogadnunk, hogy ez megtörténhet. Ahogy egy tárgy térben korlátozott (van egy adott mérete és pozíciója), úgy időben is korlátozott (megjelenik és eltűnik).

„A kapcsolatot a tér és az idő között a térben könnyebb megérteni, mert az „egyszerűen ott van. De az idő örökre a jövő felé kényszerít bennünket. Míg mi valóban haladunk előre az időben, akkor is mindig van némi mozgás hátrafelé, egyfajta ugrándozó hatás, és ezt a mozgást akarom mérni ezekkel K és B mezonokkal” – mondta Vaccaro.

A fizikus átdolgozta a kvantummechanika egyenleteit olyan módon, hogy a tömeg megmaradása nem volt adott feltétel az univerzumban. Ezután fedezte fel, hogy a tér és idő nem igazán viselkednek egyformán ebben a forgatókönyvben.

Még érdekesebb, hogy a megengedett szimmetriák megsértése miatt az egyenletek úgy alakultak át, hogy a világegyetemünk és a tömegmegmaradás törvénye szervesen bontakozik ki ebből az elméletből.

„Ha megértjük, hogy az idő evolúciója hogyan zajlik, akkor teljesen új szemszögből tekinthetünk az idő természetes alapjaira. Ez még abban is a segítségünkre lehet, hogy jobban megértsük az olyan bizarr ötleteket, mint a visszautazást az időben” – jegyezte meg Joan Vaccaro.