Schéma du montage expérimental. (A) La chaleur s'écoule du spin chaud vers le spin froid (au contact thermique) lorsque les deux sont initialement non corrélés. Cela correspond à la flèche thermodynamique standard du temps. Pour les spins initialement corrélés quantiques, la chaleur est transférée spontanément du filage à froid vers le filage à chaud. La flèche du temps est ici inversée. (B) Vue du magnétomètre utilisé dans notre expérience RMN. Un aimant supraconducteur, produire un champ magnétique de haute intensité (B0) dans la direction longitudinale, est immergé dans un récipient à blindage thermique dans du He liquide, entouré de N liquide dans une autre chambre séparée sous vide. L'échantillon est placé au centre de l'aimant dans la bobine radiofréquence de la tête de sonde à l'intérieur d'un tube de verre de 5 mm. (C) Séquence d'impulsions expérimentale pour le processus de thermalisation partielle. Le cercle bleu (rouge) représente x (y) rotations selon l'angle indiqué. Les liaisons oranges représentent une évolution libre sous le couplage scalaire, H
(Phys.org)—Une équipe internationale de chercheurs a mené une expérience qui montre que la flèche du temps est un concept relatif, pas un absolu. Dans un article téléchargé sur le arXiv serveur, l'équipe décrit son expérience et son résultat, et expliquent également pourquoi leurs découvertes ne violent pas la deuxième loi de la thermodynamique.
La deuxième loi de la thermodynamique dit que l'entropie, ou désordre, tend à augmenter avec le temps, c'est pourquoi tout dans le monde qui nous entoure semble se dérouler dans le temps. Mais cela explique aussi pourquoi le thé chaud devient froid plutôt que chaud. Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont trouvé une exception à cette règle qui fonctionne d'une manière qui ne viole pas les règles de la physique telles qu'elles ont été définies.
L'idée de particules intriquées a fait beaucoup d'actualité ces derniers temps alors que les chercheurs du monde entier tentent de l'utiliser à diverses fins, mais il existe une autre propriété moins connue des particules qui est de nature similaire, mais légèrement différent. C'est lorsque les particules deviennent corrélées, ce qui signifie qu'ils deviennent liés d'une manière qui ne se produit pas dans le monde plus vaste. Comme l'enchevêtrement, les particules corrélées partagent des informations, bien qu'il ne soit pas aussi fort d'un lien. Dans cette nouvelle expérience, les chercheurs ont utilisé cette propriété pour changer la direction de la flèche du temps.
L'expérience a consisté à changer la température des noyaux de deux des atomes qui existent dans une molécule de trichlorométhane - l'hydrogène et le carbone - de telle sorte qu'elle soit plus élevée pour le noyau d'hydrogène que pour le noyau de carbone, puis en regardant dans quel sens la chaleur s'écoulait. Le groupe a découvert que lorsque les noyaux des deux atomes n'étaient pas corrélés, la chaleur a coulé comme prévu, du noyau d'hydrogène plus chaud au noyau de carbone plus froid. Mais quand les deux étaient corrélés, c'est l'inverse qui s'est produit :la chaleur a circulé en arrière par rapport à ce qui est normalement observé. Le noyau chaud devenait plus chaud tandis que le noyau froid devenait plus froid. Cette observation n'a pas violé la deuxième loi de la thermodynamique, le groupe explique, parce que la deuxième loi suppose qu'il n'y a pas de corrélations entre les particules.
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