La flecha del tiempo corre generalmente del
presente al futuro en los sistemas cuánticos debido a la observación, que
interrumpe la deriva temporal de las partículas elementales.
La flecha del tiempo corre generalmente del
presente al futuro en los sistemas cuánticos, han comprobado científicos de la
Universidad de Washington.
En 2015, científicos de esta misma
universidad habían demostrado que en la mecánica cuántica, el tiempo va tanto
hacia adelante como hacia atrás, tal como explicamos en otro artículo.
La nueva investigación ha podido determinar ahora que, a pesar de esa dualidad en la dirección de la flecha del tiempo en los sistemas cuánticos, en la práctica la mayor parte de las veces los procesos cuánticos se desarrollan del presente al futuro.
Los científicos han comparado las trayectorias de los cúbits (cada cúbit es un sistema cuántico con dos estados propios) en circuitos superconductores y observado que siguen el segundo principio de la termodinámica. Los resultados se publican en la Revista Physical Review Letters.
Según este principio, los procesos físicos
son irreversibles, especialmente durante el intercambio de calor: un cubo de
hielo dejado al sol, irreversiblemente se convierte en agua.
Irreversibilidad dudosa
Si bien este principio se cumple inexorablemente en el mundo macroscópico, que vivimos cada día los seres humanos, en el espacio cuántico la irreversibilidad del tiempo es dudosa.
Es dudosa porque las partículas elementales pueden estar en varios sitios a la vez, viajar por el espacio sin seguir la flecha del tiempo e incluso reaccionar según lo que los científicos esperan de ellas.
"Cuando miras un sistema cuántico, el acto de medir generalmente cambia la forma en que se comporta", explica Kater Murch, el director de esta investigación, en un comunicado; y añade: “Imagina que brilla la luz sobre una pequeña partícula. Los fotones terminan empujándola porque hay una dinámica asociada con el proceso de medición. Queríamos averiguar si estas dinámicas tienen algo que ver con la flecha del tiempo, con el hecho de que la entropía tiende a aumentar a medida que pasa el tiempo".
Y descubrieron que, incluso a escala
microscópica, el segundo principio de la termodinámica parece ser válido: La
entropía generalmente aumenta.
Tiempo observado
"Este aumento de la entropía ocurre porque lo miramos”, señala Murch, identificando al observador como el creador de la flecha del tiempo en el sistema cuántico.
En consecuencia, precisa PhysicsWorld, “estos
resultados sugieren que incluso a escalas cuánticas, el proceso de medición
tiende a adherirse a las trayectorias de avance en el tiempo. El equipo de
Murch, por lo tanto, muestra por primera vez que la orientación constante hacia
el futuro de la flecha del tiempo sigue siendo una regla fundamental para las
mediciones cuánticas, ya que está en la dirección de los aumentos de entropía
que ocurren a escalas macroscópicas.”
Tiempo reversible
Esta nueva investigación complementa otra anterior según la cual la flecha del tiempo cuántico también es reversible, tal como informamos en otro artículo.
Esta investigación ha podido determinar que
en el mundo cuántico los sistemas no siempre evolucionan en una única
dirección, del presente al futuro.
Ha comprobado en una simulación que un
sistema cuántico puede ocasionalmente retroceder al pasado, corregir errores y
volver al presente para resolver problemas sin defectos antiguos.
La investigación de P.M. Harrington et al. titulada ”Characterizing a Statistical Arrow of Time in
Quantum Measurement Dynamics” se encuentra en Phis Rev Left 123, 020502, del 09 de julio
de 2019. DOI: htt.org/10 1103 / PhysRevLett 123 020502
Fuente: TENDENCIAS 21 / Tendencias Científicas
– 24. julio.2019
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