Perché il tempo non può tornare indietro?

Sarebbe davvero interessante se potessimo far tornare il tempo. Allo stesso modo, ciò potrebbe causare il caos completo nella vita delle persone e nel corso dell'universo. Anche così, la domanda che molte persone si pongono è "perché il tempo scorre avanti e mai indietro?".

Che tipo di meccanismo lo innesca in questo modo? Secondo un articolo di Ian O'Neill di Discovery News, in un recente studio pubblicato sulla rivista Physical Review Letters, un gruppo di fisici teorici ha studiato la cosiddetta "Freccia del tempo" (o freccia quantistica), che è un concetto usato per distinguere una direzione del tempo su una mappa relativistica quadridimensionale del mondo.

Cioè, è il termine che descrive l'inesorabile marcia del tempo, il movimento del momento presente in cui questa "freccia" indica sempre il futuro. Nello studio, i ricercatori hanno evidenziato un modo diverso di vedere come si manifesta su scala universale. E oltre a questi concetti, devi capirne di più per capire perché il tempo non ritorna.

entropia

In un concetto di fisica, dall'ipotesi del passato, il tempo è descritto in modo tale che presupponga che un dato sistema inizi in uno stato di bassa entropia e quindi guidato dalla termodinamica, l'entropia aumenta. L'entropia è una quantità termodinamica che misura il grado di irreversibilità di un sistema.

Seguendo questo ragionamento, secondo Discovery News, il passato ha un'entropia bassa e il futuro ha un'entropia elevata, un concetto noto come asimmetria del tempo termodinamico.

Per fare un esempio più pratico, nella nostra esperienza quotidiana possiamo trovare molte forme di entropia crescente, come un gas che riempie una stanza o lo scioglimento di un cubetto di ghiaccio. In questi esempi, si osserva un aumento dell'entropia irreversibile e quindi del disordine.

Ad esempio, quando il ghiaccio si scioglie, la materia diventa più disordinata e meno strutturata. La disposizione sistematica delle molecole di una struttura cristallizzata è sostituita da un movimento più casuale e meno ordinato di molecole senza posizioni o orientamenti fissi. La sua entropia aumenta perché al suo interno si verifica il trasferimento di calore.

Applicando questo concetto su scala universale, si presume che il Big Bang abbia dato origine all'universo in uno stato di bassa entropia, cioè uno stato di minima entropia.

Nel corso dei secoli, mentre l'universo si è espanso e raffreddato, l'entropia del sistema su larga scala è aumentata. Pertanto, come descritto nell'ipotesi passata, il tempo è intrinsecamente collegato al grado di entropia o disordine nel nostro universo.

Questa idea può presentare problemi

Secondo Ian O'Neill di Discovery News, subito dopo il Big Bang, diverse linee di prova osservano che l'ambiente era un caos caldo ed estremamente disordinato di particelle primordiali. Mentre l'universo maturava e si raffreddava, la gravità prese il sopravvento, lasciando l'universo più ordinato e più complesso con nuvole di gas, stelle e pianeti raffreddati che si sono evoluti da un collasso gravitazionale.

Nel corso dei secoli, la chimica organica è diventata possibile, dando vita alla vita e agli esseri umani che filosofano sul tempo e sullo spazio. E poi possiamo osservare il disturbo in azione. Su scala universale, è effettivamente diminuito, non aumentato come presume l '"ipotesi passata".

Questo concetto è stato sostenuto dal ricercatore Flavio Mercati del Perimeter Institute (PI) di Fisica teorica in Ontario, Canada, che ha affermato che la misura dell'entropia è un problema.

Dice che poiché l'entropia è una grandezza fisica con dimensioni (come energia e temperatura), ci deve essere un quadro di riferimento esterno per il confronto. Quindi se non si tratta di entropia, cosa potrebbe far avanzare il tempo universale?

complessità

Le definizioni di complessità spesso dipendono dal concetto di "sistema", un insieme di parti o elementi che hanno relazioni che li differenziano da quelli con altri elementi al di fuori di queste connessioni.

Inoltre, molte definizioni tendono a postulare o presumere che la complessità esprima una condizione di innumerevoli elementi in un sistema e innumerevoli forme di relazioni tra elementi. Tuttavia, ciò che è così complesso e semplice è relativo.

In altre parole, la complessità è una quantità senza dimensioni che, nella sua forma più elementare, descrive quanto sia complesso un sistema. Quindi, se guardiamo al nostro universo, la complessità è direttamente collegata al tempo: mentre progredisce, l'universo diventa sempre più strutturato.

Secondo l'opinione del ricercatore Flavio Mercati, "la domanda a cui cercano di rispondere nel nostro articolo è: in primo luogo, cosa definisce questo sistema in questo stato di bassissima entropia? La nostra risposta è: gravità, e la sua tendenza a creare ordine e struttura (complessità ) dal caos ", ha detto.

ricerca

Per testare questa teoria, il ricercatore Mercati e i suoi colleghi hanno creato modelli di computer di base per simulare particelle in un universo giocattolo. Hanno scoperto che qualunque sia la simulazione eseguita, la complessità degli universi è sempre aumentata e mai diminuita nel tempo.

Prendiamo di nuovo il Big Bang come esempio. Da esso, l'universo è iniziato nel suo stato meno complesso (la "zuppa" di particelle ed energia calde, disordinate). Quindi, mentre l'universo si raffreddava fino a raggiungere uno stato in cui la gravità iniziava ad assumere, i gas agglutinati, le stelle e le galassie formate si evolvevano. L'universo è diventato inesorabilmente più complesso e la gravità è la forza trainante di questo aumento della complessità.

"Ogni soluzione del modello di giocattolo gravitazionale che abbiamo studiato ha la proprietà di avere da qualche parte uno stato molto omogeneo, caotico, non strutturato che ricorda da vicino la zuppa di plasma che costituisce l'universo al momento della sua creazione. Quindi, in entrambe le direzioni del tempo, la gravità dello stato aumenta le eterogeneità e crea molta struttura e ordine, irreversibilmente ", ha detto Mercati.

Ha aggiunto che man mano che l'universo matura, i sottosistemi si sono isolati abbastanza da consentire ad altre forze di impostare le condizioni affinché la Freccia del tempo possa dominare nei sottosistemi a bassa entropia.

Su scala universale, la nostra percezione del tempo è guidata dalla continua crescita della complessità, ma in questi sottosistemi domina l'entropia.

"L'universo è una struttura la cui complessità sta crescendo. L'universo è composto da grandi galassie separate da vasti spazi vuoti. In un lontano passato, sono state più agglutinate. La nostra congettura è che la nostra percezione del tempo è il risultato di una legge che determina un crescita irreversibile della complessità ", ha aggiunto Mercati.