Sageata timpului: o noua intelegere asupra cauzalitatii, a liberului arbitru si a explicatiei de ce ne aducem aminte trecutul si nu viitorul

0

Fizicieni teoreticieni de la the Université libre de Bruxelles au pus la punct o formula complet simetrica a teoriei cuantice care stabileste o legatura exacta dintre asimetrie si faptul ca ne aducem aminte trecutul si nu viitorul – un fenomen pe care fizicianul Stephen Hawking l-a numit sageata „psihologica” a timpului. Legile mecanicii clasice sunt independente de directia vectorului timp, insa daca acelasi lucru este adevarat in cazul mecanicii cuantice a fost un subiect puternic de dezbatere. In timp ce exista un consens in legatura cu faptul ca legile ce guverneaza sistemele cuantice izolate sunt asimetrice din punct de vedere temporal, masuratorile schimba starea unui sistem potrivit regulilor ce apar ce par sa se mentina mai departe in timp, existand o diferenta de opinie in legatura cu interpretarea acestui efect. 

Studiul ofera noi intelegeri ale conceptelor de liber arbitru si cauzalitate, sugerand faptul ca nu trebuie sa consideram cauzalitatea un pricipiu fundamental al fizicii. De asemenea acesta extinde limitele teoremei din fizica cuantica pe care i-o datoram lui Eugene Paul Wigner, punctand catre noi directii de cautare in fizica dincolo de modelele cunoscute. Descoperirile lui Ognyan Oreshkov si Nicolas Cerf au fost publicate in revista Nature Physics.

Ideea prin care alegerile noastre din prezent pot influenta evenimente din viitor dar nu si din trecut este reflectata in regulile teoriei cuantice standard ca si principiu pe care fizicienii cuantici il numesc „cauzalitate”.

Pentru a intelege acest concept, autorii noului studiu au analizat ce inseamna conceptul alegerii in contextul teoriei cuantice actuale. De exemplu, credem ca un experimentator poate alege ce masuratoare sa faca asupra unui sistem, insa nu finalitatea masuratorii. In mod similar, potrivit pricipiului cauzalitatii, alegerea masuratorii poate fi corelata doar cu finalitatea masuratorilor din viitor, in timp ce finalitatea masuratorilor poate fi corelata atat cu masuratorile din trecut cat si din viitor. Cercetatorii sunt de acord ca proprietatea definitorie in functie de care interpretam variabila ce descrie masuratoarea, care este alegerea experimentatorului, si nu finalitatea masuratorii, poate fi cunoscuta inainte ca masuratoarea propriu zisa sa aiba loc.

Din aceasta perspectiva, pricipiul cauzalitatii poate fi inteles ca o constrangere asupra informatilor disponibile in legatura cu diverse variabile in momente diferite de timp. Aceasta constrangere nu este simetrica in timp, deoarece atat alegerea masuratorii cat si finalitatea masuratorii pot fi cunoscute posteriori. Acest fapt, potrivit studiului, este un exemplu de asimetrie implicita in formularea standard a teoriei cuantice.

„Teoria cuantica a fost formulata pe concepte asimetrice ce reflecta faptul ca putem cunoaste trecutul si suntem interesati in prezicerea viitorului. Insa conceptul de probabilitate este independent de timp, iar din perspectiva fizicii are sens sa formulam teoria in termeni fundamental simetrici”, declara Ognyan Oreshkov, conducatorul acestui studiu. Pentru acest lucru, autorii propun adoptarea unei noi notiuni de masuratoare ce nu este definita doar de variabilele din trecut, ci poate depinde de variabilele din viitor. „In abordarea pe care o porpunem, masuratorile nu sunt interpretate ca fiind „alegeri libere” ale agentilor, ci pur si simplu descriu informatiile legate de posibilele evenimente din diferite regiuni ale saptiu-timpului”, spune Nicolas Cerf, co-autor al studiului si sef al the Centre for Quantum Information and Communication at ULB.

In formularea simetrica a teoriei cuantice ce urmeaza aceasta abordare, principiul cauzalitatii si sageata psihologica a timpului sunt amandoua conditii ce se nasc din ceea ce fizicienii numesc conditie limita – parametrii ce se bazeaza pe predictiile facute de catre teorie, dar ale caror valori pot fi aleatorii in principiu. De aceea, de exemplu, potrivit noi formulari, este posibil ca in unele parti ale universului cauzalitatea sa poata fi violata.

O alta consecinta a formularii simetrice in timp este faptul ca aceasta devine o extensie a teorie fundamentale postulate de catre Wigner, ce caracterizeaza reprezentarea matematica a sistemelor fizice si este modelul principal pentru intelegerea multor fenomene, precum ce particule elementare pot exista. Studiul arata ca in noua frmula, simetriile pot fi reprezentate in moduri care nu erau permise de catre formulele standard, ceea ce ar putea avea implicatii nebanuite. O posibilitate ce se speculeaza ca este posibila este aceea ca asemenea simetrii ar putea fi relevante in gravitatia cuantica, pentru ca acestea au tipul de transformare ce se presupune ca apar in prezenta unei gauri negre.

„Munca noastra demonstreaza ca daca noi credem ca simetria timpului trebuie sa fie o proprietate a legilor fundamentale ale fizicii, trebuie sa consideram posibilitatea existentei unor fenomene dincolo de ceea ce se poate imagina prin teoria cunatica standard. Daca astfel de fenomene chiar exista si unde am putea sa le cautam este o mare intrebare la care incercam sa raspundem”, explica Oreshkov.

sursa: 

Află cum să scapi de oboseală și să-ți crești nivelul de vitalitate

Share.

About Author

Razvan este arhitect, ca si formare, un spirit-ghid, ca si chemare.

Leave A Reply

Citește articolul precedent:
Stelele din Calea Lactee s-au miscat

Cercetatori de la New Mexico State University, folosind the Sloan Digital Sky Survey (SDSS), aceiasi care au creat folosind aceasta tehnologie,...

Închide