কোয়ান্টাম পদার্থবিজ্ঞানের মৌলিক সমীকরণগুলোর দৃষ্টিতে সময় সামনে এবং পেছনে উভয় দিকেই চলতে পারে। তবে বাস্তব জগতে কোনো কিছু পরিমাপ বা পর্যবেক্ষণ করার মুহূর্তে সময় কেবল সামনের দিকেই এগোয়।
তাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্র অনুযায়ী মহাবিশ্বে বিশৃঙ্খলা বা এনট্রপি (Entropy) সবসময় বাড়তে থাকে। এই নিয়মের কারণেই আমরা অতীত থেকে ভবিষ্যতের দিকে যাই, যাকে সময়ের একমুখী তীর বা 'অ্যারো অফ টাইম' বলা হয়। কিন্তু অতি ক্ষুদ্র কণার জগতে বা কোয়ান্টাম স্তরে বিষয়টি কিছুটা ভিন্ন।
কোয়ান্টাম জগতে সময়ের উল্টো ধারা যেভাবে কাজ করে
• সমীকরণের প্রতিসাম্য (Time-Reversal Symmetry): কোয়ান্টাম বলবিদ্যার প্রধান সমীকরণ (যেমন শ্রোডিঙ্গার সমীকরণ) সময়-প্রতিসম। এর অর্থ হলো, গাণিতিকভাবে সময়কে উল্টো দিকে চালনা করলেও সমীকরণের কোনো পরিবর্তন হয় না। কণাগুলো সামনে এগোলে যেমন আচরণ করে, পেছনে ফিরলেও ঠিক একই নিয়ম মেনে চলে।
• কোয়ান্টাম কম্পিউটারে সময়ের বিপরীতমুখী পরীক্ষা: ২০১৯ সালে বিজ্ঞানীরা আইবিএম (IBM) কোয়ান্টাম কম্পিউটার ব্যবহার করে একটি পরীক্ষায় সফলভাবে কণার অবস্থাকে অতীতের অবস্থায় ফিরিয়ে নিতে সক্ষম হয়েছিলেন। একটি নির্দিষ্ট অ্যালগরিদম ব্যবহার করে ছড়িয়ে পড়া কিউবিটগুলোকে আবার তাদের শুরুর সুশৃঙ্খল অবস্থায় ফিরিয়ে আনা হয়েছিল। এটি অনেকটা বিলিয়ার্ড টেবিলে ছড়িয়ে পড়া বলগুলোর আপনাআপনি আবার ত্রিভুজাকারে সাজিয়ে যাওয়ার মতো ঘটনা।
• কণার মিথস্ক্রিয়া (Feynman Diagrams): কোয়ান্টাম ইলেক্ট্রোডাইনামিক্সে রিচার্ড ফাইনম্যান দেখিয়েছিলেন যে, একটি প্রতিকণা (যেমন পজিট্রন) আচরণগতভাবে সময়ের উল্টো দিকে ভ্রমণ করা একটি সাধারণ ইলেকট্রনের মতোই কাজ করে।
বাস্তবে আমরা কেন সময়ের উল্টো প্রবাহ দেখি না?
গাণিতিক ও পরীক্ষামূলকভাবে ক্ষুদ্র পরিসরে সময়কে উল্টো দিকে নেওয়া সম্ভব হলেও, বড় পরিসরে বা আমাদের দৈনন্দিন জীবনে তা অসম্ভব হয়ে দাঁড়ায়। এর প্রধান কারণগুলো নিচে দেওয়া হলো:
• পরিমাপ ও ওয়েভ ফাংশন কলাপ্স (Wave Function Collapse): কোয়ান্টাম কণাগুলো পর্যবেক্ষণের আগে সম্ভাবনার মেঘ (Superposition) হিসেবে থাকে। কিন্তু যখনই আমরা কোনো যন্ত্র বা চোখের মাধ্যমে কণাটিকে পরিমাপ করি, তখন সেটি একটি নির্দিষ্ট অবস্থায় স্থির হয়ে যায়। এই পরিমাপ প্রক্রিয়াটি একমুখী এবং এটিকে আর পেছনে ফেরানো যায় না।
• পরিবেশের সাথে মিথস্ক্রিয়া (Decoherence): একটি কোয়ান্টাম ব্যবস্থা যখন বাইরের পরিবেশের অসংখ্য কণার সংস্পর্শে আসে, তখন এর তথ্য চারপাশে ছড়িয়ে পড়ে। এই ছড়িয়ে পড়া তথ্যকে আবার একত্রিত করে আগের অবস্থায় ফিরিয়ে আনতে মহাবিশ্বের বয়সের চেয়েও বেশি সময় ও অসীম শক্তির প্রয়োজন হয়।
• তাপগতিবিদ্যার প্রভাব: কোয়ান্টাম কম্পিউটারে সময়কে উল্টো দিকে নিতে বাইরে থেকে প্রচুর শক্তি ও সুনির্দিষ্ট নির্দেশনার প্রয়োজন হয়। প্রকৃতিতে আপনাআপনি এমন নিখুঁত পরিবেশ তৈরি হয় না বলে এনট্রপি বাড়ে এবং সময় শুধু সামনের দিকেই চলে।