Окончательно подтверждена невозможность поворота времени вспять (+Видео)

Источник: change.org

Большинство законов физики не зависят от того, в каком направлении движется время – вперед или назад. Что в рамках ньютоновской физики, что в рамках общей теории относительности, направление времени не играет роли в математических выкладках – это называется симметрией относительно направления времени.

Но в реальной вселенной все гораздо сложнее, и ученые показали, что для нарушения этой симметрии достаточно лишь трех гравитационно взаимодействующих тел.

Движение двух тел сравнимого размера вокруг центральной точки довольно просто просчитываются математически. Однако стоит добавить в систему еще одно тело, и все значительно усложняется.

Тела начинают влиять на орбиты друг друга, внося во взаимодействие элемент хаоса. Это означает, что, хотя решение и существует для конкретных случаев, единая формула для точного описания этих взаимодействий отсутствует.

___________________________________________________________

«Озвученное» взаимодействие в системе из трех объектов

___________________________________________________________

Даже хорошо понятную нам солнечную систему мы можем описать только на несколько миллионов лет вперед. Хаос является характерной чертой вселенной.

В случае взаимодействия двух тел, просчитывание системы вперед по времени с последующим просчитыванием ее в обратную сторону приводит нас точно к ее исходному состоянию. А что же будет в случае системы из большего количества тел? Это и предстояло проверить.

Ранее Физики уже моделировали взаимодействие нескольких тел и получали невозможность возврата в исходную точку. Но оставалось до конца непонятным, было ли это результатом хаоса системы или следствием ненадежности расчетов.

На этот раз использовался специальный код моделирования, значительно уменьшающий величину числовых погрешностей.

Была смоделирована система из трех черных дыр, которая тестировалась по двум сценариям.

В первом сценарии дыры начинали двигаться из состояния покоя навстречу друг другу, и затем двигались по сложным орбитам до тех пор, пока одна из дыр не выбрасывалась из системы.

Второй сценарий начинался по завершении первого, и осуществлялся в обратном направлении времени в попытке вернуться к исходному состоянию системы.

___________________________________________________________

Моделирование взаимодействия трех черных дыр

___________________________________________________________ 

Оказалось, что в 5% случаев такой возврат невозможен. Движение трех черных дыр оказывается настолько хаотичным, что возмущение величиной всего лишь с планковскую длину (0,000000000000000000000000000000000016 метров) приводит к экспоненциальному росту и нарушает симметрию относительно направления времени.

5% не кажется ощутимой величиной, но если в случае с системой из 3 объектов невозможно предсказать, в каком из случаев система не сможет вернуться в исходное состояние, то систему из n тел можно считать фундаментально непредсказуемой.

И поскольку (как было сказано выше) была устранена возможность ошибок, то данный результат не является следствием ненадежности расчетов.

Таким образом, невозможность возврата по времени вплетена в базовые законы природы. Ни одна из систем из трех или более движущихся объектов, малых или больших, планет или черных дыр, не может этого избежать.

(По материалам источника: https://www.sciencealert.com/three-black-holes-orbiting-each-other-can-t-always-go-backwards-in-time)