در حالی که همه ما این واقعیت را قبول کرده‌ایم که جهت زمان برای همیشه به سمت آینده است، فیزیک‌دانان همواره با آن درگیر بوده‌اند تا نشان دهند لزوما این‌گونه نیست.
ترکیب کلروفرم و استون ممکن است به نظر مکان عجیب وغریبی برای شکار سرنخ باشد، اما محققان از این ترکیب برای ایجاد شرایطی که در آن به نظر می‌رسد به برخی از دلایل زمان به عقب حرکت می‌کند، استفاده کرده‌اند. این مطالعه ما را به دیدار دایناسورها نمی‌برد، اما می‌تواند به ما بگوید چرا جهان ما در یک مسیر گیر افتاده است.
گروهی بین المللی از فیزیک‌دانان در آزمایش‌های اخیرشان بر ویژگی اصلی که اغلب برای تعیین زمان استفاده می‌شود (حرکت انرژی)، تمرکز نموده است. طبق آن‌چه که مشهود است، زمان بسیار ساده می‌باشد. به عنوان مثال ما می‌توانیم گذشته را به یاد بیاوریم ولی آینده را نه.
اما هنگام تجزیه مسائل طبق قوانین ساده، متوجه می‌شویم هیچ دلیل مشخصی وجود ندارد که علت لزوماً پیش از معلول آن وجود داشته باشد. در کوچک‌ترین سطوح، ما می‌توانیم با تلنگری به فرمولی که تحرکات و تعامل ذرات را تعریف می‌کند و یک تصویر مفید دریافت می کنیم.
مقالات مرتبط:
چرا هرچه بزرگ‌تر می‌شویم زمان سریع‌تر می‌گذرد؟
هر ذره‌ی کوانتوم برعکس حرکت می‌کند!
پس چرا زمان عقب و جلو نمی‌شود؟
سرنخ در آنتروپی است. یک قسمت از یک سیستم – مانند جهان ما – از لحاظ به دست آوردن انرژی می‌تواند به دو شکل منظم و نامنظم باشد و در مقیاس بزرگ نحوه توزیع انرژی مشخص می‌شود. از لحاظ قوانین ترمودینامیک، به این معنی است که شما با قرار دادن یک جسم داغ در یک اتاق سرد نمی‌توانید انتظار داشته باشید که اتاق سردتر و جسم داغ‌تر شود. اجسام گرم تمایل به خنک شدن دارند. حتی اگر این موضوع در کشف علت وجود زمان به ما کمکی نکند، ترمودینامیک به ما جهتی برای تحقیق می‌دهد.
آزمایش‌های مختلف نشان داده‌اند که حتی در یک سطح کوانتومی، رفتار ذرات به طور کلی به شرایط شروع اولیه وابسته است. به عبارت دیگر، آن‌ها در حال حرکت به جلو هستند.
آیا تعمیم دادن این مسئله محدودیتی دارد؟
این تیم برروی کلروفرم کار کرده است، مولکولی که حاوی یک اتم کربن متصل به یک هیدروژن و سه اتم کلر می‌باشد.
محققان زمانی که مولکول‌های استون به حالت معلق درآمدند از یک میدان مغناطیسی قوی برای تشکیل هسته های اتم کربن و هیدروژن استفاده کرده و یک جز از ذرات آن‌ها به نام اسپین را دستکاری نمودند. که به آن‌ها اجازه داد که در زمان گرم کردن، آهسته‌هسته با استفاده از رزونانس مغناطیسی هسته‌ای رفتار آن را مطالعه کنند.
در بازی با قواعد زمان، با گرم شدن یک هسته، باید حرکات تصادفی گرما را به ذرات سردتر منتقل کنند تا زمانی که دما در تمامی قسمت‌ها یکسان شود، که این تغییری است که وضعیت انرژی آن‌ها را مشخص می‌کند. در شرایط عادی، این دقیقا همان اتفاقی است که می‌افتد. اما محققان یک حالت استثنای جذاب در رابطه با زمانی که ذرات همبسته بودند، پیدا کردند. این بدان معنی است که برخی احتمالات در طول زمان با توجه به تعاملات گذشته به هم گره خورده‌اند، که به یک نسخه نرم‌تر از پیچیدگی کوانتومی شباهت دارد.
در این‌جا همبستگی ذرات باعث اختلاف قابل توجهی در چگونگی تقسیم انرژی بین اجسام شد. ذرات هیدروژن داغ با سرد شدن کربن متصل به آن‌ها حتی داغ‌تر از قبل شدند.
به عبارت دیگر، این مطالعه معادل ترمودینامیکی زمان معکوس را در یک جعبه کوچک از جهان نشان می‌دهد.
ما شاهد جریان خودبه‌خودی گرما از بخش سردتر سیستم به بخش گرم‌تر آن بودیم.
نتایج این مطالعه در وب سایت arXiv.org منتشر شده است، یعنی باید در مورد نحوه تفسیر نتایج دقیق احتیاط کنیم.
برای روشن شدن، این مطالعه محدود به یک مقیاس بسیار کوچک بوده – این‌گونه نیست که یک باتری در اختیار ما بگذارد تا بتوانیم به دهه شصت بازگردیم. اما نشان می‌دهد که فلش رو به جلوی زمان مطلق نیست.
همچنین شواهد جزئیات کاملی در مورد اشتراکات مکانیک کوانتومی و ترمودینامیک ارائه می‌دهد که به خودی خود یک دنیای هیجان‌انگیز و جدید برای فیزیک‌دانانی این دو رشته است که احساس جدا بودن دارند.
در سطح عملی، این تحقیق نشان می‌دهد چگونه می‌توان گرما را با راه‌های عجیب و غریب هدایت کرد. و با استفاده از قوانین فیزیک کوانتومی، می‌توان برخی از برنامه‌های کاربردی جالب به وسیله آن داشت.
دقیقاً همان‌طور که این مشاهدات از سیستم‌های کوچک تا سیستم‌های ماکروسکوپی گسترش می‌یابد، در آزمایش‌های آینده اندازه یک جهان گزینه‌ای برای بررسی است.
این مطالعه می تواند بعضی از شکاف‌ها در درک این که چرا ابعاد زمان در یک جهت به شدت کاهش می یابد، کمک کند.
