Tidssymmetri og fysikkens love

Hvis tre eller flere objekter bevæger sig rundt om hinanden, historien kan ikke vendes. Det er konklusionen fra et internationalt hold af forskere baseret på computersimuleringer af tre sorte huller, der kredser om hinanden. Forskerne, ledet af den hollandske astronom Tjarda Boekholt, offentliggøre deres resultater i april-udgaven af ​​tidsskriftet Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society .

De fleste grundlæggende love i fysik har ingen problemer med den retning, de løber i. De er, som videnskabsmænd kalder det, symmetrisk med hensyn til tid, eller tidssymmetrisk. I praksis, imidlertid, alle ved, at tiden ikke bare kan skrues tilbage. For eksempel, en kop, der falder i hundrede stykker, flyver virkelig ikke tilbage i din hånd spontant og ubeskadiget. Indtil nu, videnskabsmænd forklarede manglen på tidssymmetri ved den statistiske interaktion mellem et stort antal partikler. Tre astronomer viser nu, at kun tre partikler er nok til at bryde tidssymmetrien.

Tjarda Boekholt (Universitetet i Coimbra, Portugal), Simon Portegies Zwart (Leiden Universitet) og Mauri Valtonen (Universitetet i Turku, Finland) beregnede banerne for tre sorte huller, der påvirker hinanden. Dette gøres i to simuleringer. I den første simulering, de sorte huller starter fra hvile. Så bevæger de sig mod hinanden og forbi hinanden i komplicerede baner. Til sidst forlader ét sort hul selskabet med de to andre. Den anden simulering starter med slutsituationen af ​​to sorte huller og det undslupne tredje sorte hul og forsøger at skrue tiden tilbage til den oprindelige situation.

Det viser sig, at tiden ikke kan vendes i 5 % af beregningerne. Også selvom computeren bruger mere end hundrede decimaler. De sidste 5 % er derfor ikke et spørgsmål om bedre computere eller smartere beregningsmetoder, som tidligere antaget.

Planck længde

Forskerne forklarer irreversibiliteten ved hjælp af konceptet Planck-længde. Dette er et princip kendt i fysikken, der gælder for fænomener på atomniveau og mindre. Ledende forsker Boekholt:"Bevægelsen af ​​de tre sorte huller kan være så enormt kaotisk, at noget så lille som Planck-længden vil påvirke bevægelserne. Forstyrrelserne på størrelse med Planck-længden har en eksponentiel effekt og bryder tidssymmetrien."

Medforfatter Portegies Zwart tilføjer:"Så det at ikke kunne skrue tiden tilbage er ikke længere kun et statistisk argument. Det er allerede gemt i naturens grundlæggende love. Ikke et eneste system af tre bevægelige objekter, stor eller lille, planeter eller sorte huller, kan undslippe tidens retning."