SIMETRIA ȘI LEGILE FIZICII. UN STUDIU DOVEDEȘTE IREVERSIBILITATEA TIMPULUI
Dacă trei sau mai multe obiecte se rotesc unele în jurul altora, istoria nu poate fi inversată. Aceasta este concluzia unei echipe internaționale de cercetare, pe baza unei simulări computerizate a trei găuri negre care se orbitează reciproc. Cercetătorii, conduși de astronomul olandez Tjarda Boekholt, și-au publicat rezultatele cercetării în numărul din aprilie al jurnalului ”Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.”
Cele mai comune legi ale fizicii nu au nici o problemă cu direcția în care acestea se rotesc. Acestea sunt, după cum spun oamenii de știință, simetrice temporal, sau simetrice în raport cu timpul. În practică, însă, toată lumea știe că timpul nu poate fi dat înapoi. De exemplu, o cană care se sparge și produce sute de fragmente nu poate zbura înapoi în mână în mod spontan și fără ca integritatea să-i fi fost alterată. Până acum, cercetătorii explicau lipsa simetriei prin interacțiunea statistică între un număr mare de particule. Trei astronomi demonstrează acum că numai trei particule sunt de ajuns pentru a sparge simetria timpului.
Tjarda Boekholt (Universitatea Coimbra, Portugalia), Simon Portegies Zwart (Universitatea Leiden) și Mauri Valtonen (Universitatea Turku, Finlanda) au calculat orbitele a trei găuri negre care se influențează reciproc, în două simulări complet diferite. În prima simulare, găurile negre pornesc din stare de repaus. Ele se deplasează unele în raport cu celelalte, în orbite complicate. În cele din urmă, una dintre găurile negre părăsește compania celorlalte două.
A doua simulare – de inversare a timpului – începe cu situația finală a celor două găuri negre rămase împreună și cu a treia scăpată din horă și încearcă să dea timpul înapoi la situația inițială.
Se pare că timpul nu poate fi inversat în 5% din calcule. Chiar dacă sunt utilizate de către computer mai mult de o sută de zecimale. Prin urmare, cei 5% nu reprezintă o chestiune legată de cât de bune sunt computerele sau de metode de calcul mai inteligente, așa cum se credea anterior.
Cercetătorii explică ireversibilitatea timpului utilizând conceptul lungimii Planck (= 1,616255E-35 m în SI). Acesta este un principiu cunoscut în fizică și care se aplică fenomenelor de la nivel atomic și sub-atomic. Cercetătorul șef Boekholt afirmă că: ”Mișcarea celor trei găuri negre poate fi atât de haotică, încât ceva de mărimea lungimii Planck va influența mișcările. Perturbările asupra dimensiunii lungimii Planck au un efect exponențial și sparg simetria timpului.”
Co-autorul Portegies Zwart adaugă: ”Așa încât inabilitatea de a da timpul înapoi nu mai este doar un argument statistic. Ea este ascunsă deja în legile de bază ale naturii. Nici un sistem format din trei obiecte în mișcare, la scară mică sau la scară mare, planete sau găuri negre, nu poate scăpa direcției timpului.
Sursa: PHYS.org; By Netherlands Research School for Astronomy; Traducere și adaptare: Crișan Petru Ciprian
Notă: Explicații legate de imagine. Două simulări computerizate a trei găuri negre care se influențează reciproc. Linia roșie este simularea în care computerul călătorește înapoi în timp. Linia albă este simularea în care computerul înaintează în timp. După 35 milioane de ani (situația din stânga), încă nu există nici o deviere. Linia roșie acoperă complet linia albă. După 37 milioane de ani (mijloc), orbitele deviază ușor și linia albă devine vizibilă. Simetria timpului este ruptă datorită perturbărilor în lungimea Planck, care produce un efect exponențial. După 40 milioane de ani (în dreapta), devierea este evidentă. Credit: Astronomie.nl/Tjarda Boekholt.
