Физики считают, что три орбитальные чёрные дыры могут нарушить симметрию обращения времени. Исследование опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, кратко о нём сообщает ScienceAlert.
Большинству законов физики не важно, в каком направлении движется время. Они подчиняются симметрии по отношению к обращению времени или T-симметрии. Формулы классической механики, классической электродинамики, квантовой механики, теории относительности не меняются при обращении времени. Однако в реальном мире всё работает немного иначе. Команда исследователей доказала, что требуется всего три гравитационно взаимодействующих тела, чтобы нарушить T-симметрию.
Движения двух тел на орбите вокруг центральной точки просты для математического предсказания, согласно законам Ньютона. Однако при добавлении третьего тела всё становится сложнее. Тела начинают гравитационно возмущать орбиты друг друга, внося элемент хаоса во взаимодействие. Учёные протестировали систему трёх чёрных дыр в двух сценариях. В первом чёрные дыры начинали двигаться навстречу друг другу из состояния покоя, пока одна из чёрных дыр не выходила из системы. Второй сценарий запускал движения чёрных дыр в обратном направлении во времени, пытаясь восстановить систему до её исходного состояния. Выяснилось, что в 5% случаев восстановить систему было невозможно, поскольку процесс был нарушен из-за маленькой помехи размером с планковскую длину (единица длины в планковской системе единиц, равная примерно 1,6⋅10−35 метров). Учёные отмечают, что движение трёх чёрных дыр может быть настолько хаотичным, что не будет подчиняться принципам T-симметрии.
«То, что невозможно повернуть время вспять, уже не просто статистический аргумент, — говорит один из авторов исследования Саймон Портегис Цварт (Simon Portegies Zwart) из Лейденского университета. — Этот факт уже скрыт в основных законах природы. Ни одна система из трёх движущихся объектов, больших или малых, планет или чёрных дыр, не может избежать направления времени».
Таким образом, как отмечают исследователи, повернуть время вспять невозможно даже на уровне математического моделирования.