Ученые представили математическую модель, которая способна перевернуть наше понимание природы времени.
Астрофизики из ЮАР представили математическую модель, которая способна перевернуть наше понимание природы времени. Согласно их расчетам, в недрах сверхплотных нейтронных звезд «стрела времени» может разворачиваться в противоположную сторону.
Все мы знаем неумолимый закон жизни: время движется только вперед. Разбитая чашка никогда не станет целой, а пролитое молоко не соберется обратно в пакет. Ученые называют это «стрелой времени», а ее движение измеряется энтропией — грубо говоря, степенью беспорядка вокруг нас. Согласно второму закону термодинамики, этот хаос может только расти. Проще всего это понять на примере той же чашки: количество осколков способно лишь увеличиваться, но не уменьшаться.
Но что, если где-то во Вселенной этот закон дает сбой? Исследователи из Дурбанского технологического университета (ЮАР) с помощью математики заглянули внутрь нейтронных звезд и обнаружили там обратную «стрелу времени». Исследование, опубликованное в European Physical Journal, бросает вызов фундаментальному свойству нашей реальности. По словам ученых, прошлое и будущее в этих звездах словно меняются местами: энтропия в экстремальных условиях парадоксальным образом начинает падать.
Два типа беспорядка: рассеивание против слипания
Чтобы понять суть открытия, нужно представить себе две силы, которые постоянно противостоят друг другу в космосе. Первая — это привычный нам хаос: все взрывается, разлетается и остывает. Когда звезда умирает, она рассеивает вещество по галактике — беспорядок возрастает, а время движется вперед.
Но есть и вторая, не столь очевидная сила — гравитационный хаос. Оказывается, когда сверхбольшая масса сжимается под собственной тяжестью, она создает порядок. Пыль и газ не разлетаются, а, наоборот, уплотняются и «скучиваются». С точки зрения математики, беспорядок в этот момент не растет, а снижается.
Нейтронная звезда — идеальное место во Вселенной для такого «наведения порядка». Это космическое тело размером с небольшой город (диаметр — около 30 километров), но весит оно больше нашего Солнца. Гравитация там настолько чудовищна, что чайная ложка вещества нейтронной звезды весила бы на Земле как гора Эверест. Когда такая звезда умирает, ее ядро сжимается еще сильнее. Гравитация работает словно гигантский пылесос: она не дает ничему разлететься, а стягивает материю в сверхплотную точку. Вещество не рассеивается, а «схлопывается» в идеальный порядок.
Суть исследования заключается в том, что ученые подсчитали параметры этого процесса и увидели падение энтропии. А снижение энтропии — это и есть математический синоним движения времени вспять. Это как если бы разбитая чашка сама склеилась и прыгнула обратно вам в руку.
Зачем нам это знать?
Конечно, речь не идет о том, что, угодив в недра нейтронной звезды, человек начнет молодеть. Это всего лишь математическая модель, которая показывает: в экстремальных условиях привычные нам законы могут работать иначе.
Тем не менее исследование способно стать недостающим кусочком пазла, который даст ответ на одну из космологических загадок. Оно поможет ученым понять, почему сразу после Большого взрыва Вселенная, находившаяся в состоянии чрезвычайно высокой энтропии и дикого хаоса, вообще смогла эволюционировать и двигаться вперед.
Возможно, ответ кроется в том, что пока в одной части мироздания время шло вперед, в других местах — в неких «карманах» реальности, таких как нейтронные звезды, — оно отматывало стрелки часов назад, уравновешивая глобальный рост хаоса. Пока это лишь теория, но она заставляет по-новому взглянуть на космос: вероятно, где-то в его глубинах, внутри умирающих звезд, прошлое и будущее действительно встречаются.
Изображение создано с помощью ИИ