¿Puedes invertir la flecha del tiempo?

En primer lugar, debe tenerse en cuenta que "revertir la flecha del tiempo" no es lo mismo que "viajar en el tiempo" (por supuesto que no dijiste esto, pero en caso de que otros lectores tengan esta idea en mente). En segundo lugar, probablemente estés más familiarizado con la inversión de la flecha del tiempo de lo que crees.

La flecha del tiempo es solo una forma diferente de ver la segunda ley de la termodinámica. En realidad, la flecha del tiempo es solo nuestra percepción del aumento de la entropía. Por ejemplo, si pudiéramos ver todas las moléculas de gas en una habitación reunidas repentinamente en la esquina de la habitación sin que ninguna fuerza externa actúe sobre las partículas, parecería que las moléculas de gas "se mueven hacia atrás en el tiempo", ya que normalmente esperaríamos que las moléculas de gas con el tiempo se difundan lejos de estar altamente concentradas en la esquina de una habitación.

En cambio, cuando la entropía es máxima (o no definible) la flecha del tiempo pierde toda dirección o sentido. Por ejemplo, tomemos nuestro mismo gas en nuestra habitación en equilibrio (máxima entropía) y grabemos un video del gas durante mucho tiempo. Ahora, pasemos la cinta al revés. Se vería como si estuviéramos jugando hacia adelante. No serías capaz de distinguir entre atrás y adelante. La falta de aumento de entropía ha eliminado la percepción de que el tiempo fluye en alguna dirección.

Por lo tanto, para responder a su pregunta, sin duda. Lo hacemos mucho. Simplemente busque un sistema cuya entropía esté disminuyendo. Por ejemplo, la comida en su refrigerador. Si solo se enfocara en algún alimento tibio que acaba de poner en su refrigerador, vería que la energía sale de los alimentos a medida que el movimiento de las partículas de alimentos se vuelve menos aleatorio; la energía pasaría de ser "menos concentrada" a "más concentrada". En este nivel, podría concluir que su refrigerador ha invertido la flecha del tiempo.

Por supuesto, como sabemos, la disminución de la entropía del refrigerador irá acompañada de un aumento de la entropía fuera del refrigerador, pero en alguna parte se ha producido una disminución de la entropía (la inversión de la flecha del tiempo ) . Por lo tanto, la flecha del tiempo también se invirtió allí.

Todo lo que necesitas hacer es disminuir la entropía de un sistema, y ​​habrás reservado la flecha del tiempo para ese sistema.

Por supuesto, si quiere preguntar si podemos invertir universalmente la flecha del tiempo, entonces la respuesta es no. Como probablemente sabrás, esto significaría reducir la entropía del universo. A menos que nuestro universo no sea un sistema cerrado y podamos encontrar una manera de tener algunas "fuerzas" externas que puedan disminuir la entropía del universo, entonces esto no es posible. Por lo general, asumimos que el universo es un sistema cerrado, por lo que la entropía siempre debe aumentar (hasta que el calor muera del universo ) y, por lo tanto, la flecha del tiempo siempre estará "hacia adelante".

En realidad, sí. Y la flecha del tiempo se invirtió experimentalmente en una molécula de cloroformo en una configuración de RMN.

El "truco" aquí es que en las discusiones normales sobre termodinámica se supone que los diferentes sistemas no están correlacionados: los movimientos térmicos son aleatorios y la parte A y la parte B del sistema no darán ninguna información sobre el estado de la otra parte. Si hay información mutua, se pueden crear sistemas (microscópicos) en los que el calor fluya de las partes frías a las calientes o, de lo contrario, romper la flecha del tiempo. La disminución de la información mutua compensa la reducción de la entropía (y esto se vuelve potencialmente mayor para la información mutua cuántica ).

En una escala macroscópica es poco probable que esto funcione muy bien, ya que hay demasiados grados de libertad para manipular.