翻译：Stone 校对：HaiLi
文章来源：http://www.sciencealert.com/thermodynamics-arrow-of-time-reversed-under-quantum-conditions
虽然我们都理所当然地认为时间的箭永远指向未来，但物理学家总是难以说明为什么会出现这种情况。
氯仿和丙酮的混合物看起来似乎是寻找线索的奇怪之处，但研究人员只是利用这种组合来创造条件，在某些情况下，时间实际上似乎会向后移动。
这项研究不会带我们去看恐龙，但它可能会告诉我们为什么我们的宇宙被困在单行道上。
最近由国际物理学家团队进行的实验集中在我们经常用来定义时间的主要特征 – 能量的运动。
直观地说，时间非常简单。例如，我们可以记住过去而不是未来。
但是当把事情分解成简单的规则时，我们发现没有明确的理由说明为什么一个原因必须先于它的影响。在最小的层面上，我们可以翻转描述粒子的运动和相互作用的公式，并且仍然可以获得有用的图像。
那么为什么时间不来回摇摆呢？
线索在于称为熵的东西。在一个与获取能量相关的系统中 – 例如我们的宇宙 – 事物往往会从有序变为无序，从而使大规模系统在能量分配方面产生偏差。
根据热力学定律，这意味着你不能把一个热的物体放在寒冷的房间里，并期望房间变得更冷，物体变得更热。热门的东西往往会降温。
即使这并没有告诉我们确切时间存在的原因，热力学给我们提供了一个倾斜的方向来进行研究。
各种实验表明，即使在量子水平上，粒子通常也会以一种取决于初始起始条件的方式运转。换句话说，他们正在前进。
这种概括是否有限制？显然是这样，至少根据这个实验的结果。
研究小组研究了氯仿，这是一种由连接一个氢原子和三个氯原子的碳原子组成的分子。
当分子悬浮在丙酮中时，研究人员使用强磁场排列碳和氢原子的核，并操纵其粒子的特性称为自旋。
这使他们能够“倾听”他们的行为，因为他们使用核磁共振慢慢加热原子核。
按照时间规则进行游戏，当一个核心变暖时，它应该将其随机运动转移到较冷的粒子，直到它们都是相同的温度，这种变化在各自的能量状态下是可以识别的。
在正常情况下，这正是发生的事情。但是当粒子相关时，研究人员发现了一个相当有趣的例外。
这意味着由于先前的相互作用，某些概率在一定距离内被锁定在一起，这有点像量子纠缠的较软版本。
粒子相关性对于物体之间如何共享能量产生了显着差异 – 加热的氢粒子甚至更热，而较冷的纠缠碳伴侣变得更冷。
换句话说，该研究揭示了在宇宙的一个非常小的口袋中逆转时间的热力学等价物。
“我们观察到从冷到热系统的自发热流，” 研究小组在研究中写道。
该研究发表在预审网站arXiv.org上，这意味着我们需要对如何解释结果持谨慎态度。
而且，需要明确的是，这项工作仅限于非常小的规模 – 它不会给我们提供一个我们可以用来回到60年代的磁通电容器。但它确实表明时间的箭头并不是绝对的。
该演示还提供了有关量子力学和热力学重叠位置的有希望的细节，这本身就是一个令人兴奋的勇敢的新世界，物理学家们仍在戏弄它们。
在实践层面上，它展示了如何利用量子物理学的规则以奇怪的方式引导热量，这可能有一些有趣的技术应用。
究竟这些观察如何从微观系统扩展到宏观系统，宇宙的大小是未来实验研究的对象。
无论如何，它可以帮助填补一些空白，理解为什么时间维度在一个方向上如此沉重。
您可以在预打印服务器arXiv.org上阅读该研究。
