Чому час тече тільки в одному напрямку? Адже закони фізики, в принципі, не перешкоджають йому рухатися і назад - просто плюс змінюється на мінус. Заважає тільки ентропія, але і вона, здається, не буде перешкодою. Принаймні, нова ідея дозволяє «розібратися» і з цим заходом неубиваючого хаосу.
Закони фізики, що описують різні явища природи, від руху тіл до поведінки електричного заряду, мають тимчасову інваріантність (Т-симетричні). Інакше кажучи, якщо ми подумки звернемо вісь часу назад, всі формули і рівняння класичної і квантової механіки, електродинаміки і теорії відносності будуть як і раніше дотримуватися (хіба що деякі величини змінять знак на протилежний).
Здавалося б, фізиці все одно, в який бік тече час - всієї, крім термодинаміки, одне з почав якої постулює: ентропія ізольованої системи не може вбивати. Це чудово узгоджується і з нашим повсякденним досвідом: хаос наростає. Час тече тільки в один бік, і навряд чи кому-небудь з людей доводилося спостерігати, як тепло передається від холодильника поставленої в нього пляшці теплої води, нагріваючи її, або як розбитий келих знову складається в цілий. Чому ж інші фізичні закони так «байдужі» до того, куди тече час процесів, які вони описують?
Цей складний парадокс був описаний ще в кінці XIX ст. Йоганном Лошмідтом, і з тих пір вчені пропонують різні способи вирішити його. З власним - і досить цікавим - рішенням виступив нещодавно фізик-теоретик Лоренцо Макконе (Lorenzo Maccone).
За допомогою дотепних викладок, що базуються на формулах квантової механіки, Макконе показав, що ентропія може не тільки зростати або залишатися постійною, але і вбивати - проте в цьому випадку процес не залишить про себе абсолютно ніякої інформації. Відповідно, для будь-якого стороннього спостерігача (і для всього іншого Всесвіту) такого процесу ніби немає і зовсім. Інакше кажучи, Макконе звів Друге початок термодинаміки (одне з формулювань якого так і звучить, «ентропія ізольованої системи не може вбивати») до досить парадоксального твердження, що випадків, коли ентропія вбиває, ми в принципі не в змозі ні зафіксувати, ні вивчити (крім як «на папері»), оскільки ніякої інформації про них не залишається.
Щоб проілюструвати свою думку, Лоренцо Макконе запропонував такий уявний експеримент. Уявімо, що Боб посилає Алісі (нашим читачам ці популярні персонажі повинні бути знайомі за заміткою про ідеальну зашифровану мережу «Повна секретність» і статтею про можливість поширення швидше швидкості світла: «Пристрасть на відстані») - Боб посилає Алісі інформацію у вигляді окремої частинки. Аліса може «вважати» цю інформацію, скажімо, вимірявши спин отриманої частинки, при цьому «зруйнувавши» невизначеність її квантового стану. У системі «Аліса» ентропія зросте, а в системі «Боб - Аліса» не зміниться.
Щоб зменшити ентропію і повернути все до початкового положення, Бобу знадобиться «повернути» невизначеність і частку - включаючи знищення ліченої Алісою інформації, записних книжок, де вона робила позначки про результати вимірювань і так далі (згадаймо, що експеримент - мислений). У системі «Боб - Аліса» ентропія, знову ж таки, залишиться колишньою, а ось в системі «Аліса» вона зменшиться. При цьому в рамках системи «Аліса» не залишиться ніякої інформації про цю подію - адже це і було однією з умов завдання, що стояло перед Бобом!
Тепер уявімо, що в ролі Аліси виступає Всесвіт. У цьому випадку (за участю деякого умозрительного Боба) можуть відбуватися і ті події, які йдуть до зменшення ентропії - проте ні ми, ні Всесвіт цього не помітимо. Така ідея, втім, дозволяє дозволити парадокс із зворотністю осі часу: тепер ніщо не забороняє йому течу в тому чи іншому напрямку (анітрохи не суперечачи «Т-симетричним» законам фізики), тільки зворотний перебіг в принципі не може бути спостерігається (відповідно до «Т-несиметричних» законів термодинаміки).
За публікацією Physorg.Com