< p >如果三个或三个以上的物体相互移动,在普朗克尺度效应下,时间会倒转。这是一个国际研究小组基于计算机模拟三个相互环绕的黑洞得出的结论。由荷兰天文学家Tjarda Boekholt领导的研究小组在皇家天文学会月刊上发表了这一发现。正如科学家所说,物理学中的大多数基本定律在运行方向上没有问题:它们相对于时间是对称的,或者相对于时间是对称的


这是在两次模拟中完成的。在第一个子模拟中,黑洞从静止状态开始,然后它们在复杂的轨道上相互靠近和交叉,最后,一个黑洞离开了另外两个黑洞。第二次模拟开始于两个黑洞的结束和逃逸的第三个黑洞,试图把时间倒回到原来的状态。事实证明,在5%的计算中,时间是不可逆转的,即使计算机使用100多位小数。因此,5%不是一个以前被认为是更好的计算机的问题。

所示:对于三个相互作用的黑洞的计算机模拟,红线是计算机返回模拟的时间;白线是计算机在时间上前进的模拟。三千五百万年后(左边),仍然没有偏离。红线完全覆盖了白线。3700万年后(中间),轨道略有偏离,白线变得清晰,时间对称性被打破,因为普朗克尺度扰动具有指数效应。4000万年后(右边),这种偏离是显而易见的。
普朗克尺度,打破时间对称性
199的研究人员用普朗克长度(普朗克尺度)的概念解释了不可逆性,普朗克长度是物理学中的一个已知原理,适用于原子水平或更低水平的现象。首席研究员伯克霍尔德特说:三个黑洞的运动可能非常混乱,以至于像普朗克尺度这样的小东西会影响它们的运动,而普朗克尺度的扰动会产生指数效应并打破时间对称性该研究的合著者Portgis Zwart补充道:因此,回去的时间不能停止只是一个统计上的争论

时光倒流已经隐藏在自然的基本规律中。没有由三个运动物体组成的系统。不管它是大是小,行星或黑洞都能逃脱时间的方向。混沌存在于大多数恒星动力系统中,表现为小扰动的指数增长。指数散度驱动时间的不可逆性,并增加系统的熵数值结果是n体问题的积分不可避免地将截断和舍入误差扩大到宏观尺度。迄今为止,恒星动力系统中混沌和不可逆性之间的定量关系尚未确定

在这项研究中,研究人员使用了布鲁特斯(Brutus),一个超过标准双精度算法的精确的N体程序,来获得自由落体混沌三系统初始小扰动的放大因子分布。将这一结果应用于一个由三个总角动量为零的巨大黑洞组成的系统,研究得出结论,这三个黑洞中多达5%的黑洞需要普朗克尺度精度来产生时间可逆解,从而使它们从根本上不可预测。
博科公园|研究/来自:荷兰天文研究所
参考期刊《皇家天文学会月刊》
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