El tiempo no fluye en la misma dirección en el mundo cuántico

Demuestran que los sistemas cuánticos pueden evolucionar simultáneamente a lo largo de dos flechas de tiempo opuestas, tanto hacia adelante como hacia atrás en el tiempo.

El tiempo es uno de los grandes misterios del universo.

Una nueva investigación liderada por la Universidad de Bristol (Reino Unido) sugiere que el flujo del tiempo a nivel cuántico no tiene por qué ir en una sola dirección. Los sistemas cuánticos, en determinadas condiciones, pueden avanzar y retroceder en el tiempo.


¿Y si la flecha del tiempo observara fenómenos en los que los cambios de entropía son pequeños?

Este fue el punto de partida de la investigación que publican en la revista Communications Physics.

“Tomemos el caso de un gas en un recipiente”, explica Giulia Rubino, de la Universidad de Bristol y autora principal del estudio. “Supongamos que al principio, el gas ocupa solo la mitad del recipiente. Luego, imagine que retiramos la válvula que lo confinaba dentro de la mitad del recipiente, de modo que el gas ahora puede expandirse libremente por todo el recipiente”.


Las partículas comenzarán a moverse libremente por todo el volumen del recipiente. Con el tiempo, el gas ocupará todo el recipiente.


“En principio, existe una probabilidad distinta de cero de que en algún momento el gas vuelva naturalmente a ocupar la mitad del recipiente, solo que esta probabilidad se hace menor cuanto mayor es el número de partículas que componen el gas”, dice Rubino.


Si únicamente hubiera tres partículas de gas en lugar de una enorme cantidad de gas sería posible que estas pocas partículas terminaran una vez más en la parte del recipiente desde donde originalmente comenzaron.


Entropía disminuyendo espontáneamente.


“Aunque el tiempo a menudo se trata como un parámetro que aumenta continuamente, nuestro estudio muestra que las leyes que gobiernan su flujo en contextos de mecánica cuántica son mucho más complejas. Esto puede sugerir que necesitamos repensar la forma en que representamos esta cantidad en todos aquellos contextos donde las leyes cuánticas juegan un papel crucial ”, concluye Rubino.

 

 

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Referencia: Giulia Rubino, Gonzalo Manzano, Časlav Brukner. Quantum superposition of thermodynamic evolutions with opposing time’s arrows. Communications Physics, 2021; 4 (1) DOI: 10.1038/s42005-021-00759-1

Sarah Romero

Sarah Romero

Fagocito ciencia ficción en todas sus formas. Fan incondicional de Daneel Olivaw y, cuando puedo, terraformo el planeta rojo o cazo cylons. Hasta que viva en Marte puedes localizarme en Twitter: sarahromero_ y en ladymoon@gmail.com

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