Kan de tijd echt achteruit lopen in de kwantumwereld?

Bij experimenten op de allerkleinste schaal lijkt tijd soms compleet anders te werken dan in onze 'gewone' wereld. De tijd kan mogelijk zelfs de tegenovergestelde richting uitgaan.

In 2025 vieren we het 100-jarig bestaan van de kwantummechanica, de tak van de natuurkunde die zich bezighoudt met de allerkleinste deeltjes. Een mooi moment dus om stil te staan bij een van de meest verbijsterende aspecten van kwantumfysica: de vreemde manier waarop tijd zich gedraagt op microscopische schaal.

In de jaren ’90 ontdekten natuurkundigen dat lichtgolven soms op onverwachte manieren gedrag vertonen. Een bundel licht dat door een barrière ging, leek aan de andere kant te verschijnen voordat het pakketje er volledig in was getreden.

Destijds verklaarden wetenschappers dit door te stellen dat het golfpakket zichzelf herrangschikt; lichtdeeltjes worden geabsorbeerd of teruggekaatst, waardoor het geheel sneller lijkt te reizen dan eigenlijk mogelijk is. Recente experimenten hebben echter een negatieve tijdsduur gemeten. Er is nog geen goede verklaring voor het fenomeen.

Nog geen verklaring

Josiah Sinclair, verbonden aan MIT en een van de onderzoekers, verwoordt het tegenover de Britse openbare omroep BBC als volgt: "We begrijpen wiskundig wat er gebeurt, maar we kunnen de fysieke betekenis ervan niet uitleggen. Er is geen duidelijke overeenkomst met de wereld die we kennen."

Sommige theoretici suggereren dat deeltjes in de kwantumwereld invloed op het verleden kunnen uitoefenen vanuit de toekomst, een fenomeen dat ‘retrocausaliteit’ wordt genoemd. Dit concept zou ook een verklaring kunnen bieden voor het directe effect dat verstrengelde deeltjes op elkaar lijken te hebben, zelfs als zij zich aan tegenovergestelde uiteinden van het universum bevinden.

Tijd als extra ruimtelijke dimensie

Emily Adlam van Chapman University in Californië stelt tegenover de BBC dat retrocausaliteit wellicht beter te begrijpen is binnen het kader van een zogenaamd ‘blokuniversum’. In dit model bestaan alle momenten in de tijd (verleden, heden en toekomst) ‘tegelijkertijd’. Tijd wordt hierbij gezien als een extra dimensie in plaats van een voortdurend voortbewegend iets.

Als dit model klopt, rijst de vraag of ons leven al vastligt van begin tot eind. Hoewel wij de tijd op lineaire wijze ervaren, zou een blokuniversum impliceren dat onze toekomst al vaststaat.

Bron: BBC