Tijdreversie

Tijdreversie is het concept waarbij de tijdsvolgorde van processen in de wiskundige beschrijving van een systeem kan worden omgekeerd, oftewel t wordt vervangen door -t. Het gaat om het onderzoek naar tijdreversie-symmetrie: blijven de natuurwetten hetzelfde als het tijdsverloop in omgekeerde richting verloopt?

In de klassieke mechanica geldt tijdreversie voor veel systemen zonder dissipatie. Als de krachten conservatief zijn en er geen wrijving of weerstand optreedt, volgen de bewegingen in de omgekeerde tijd dezelfde wetten als in de normale tijd. Bij aanwezigheid van dissipatieve krachten, zoals wrijving, is de tijdreversie meestal niet symmetrisch, wat bijdraagt aan een duidelijk tijdspijl.

In de quantummechanica wordt tijdreversie beschreven door een tijdomkeeroperator T, die antiunieitbaar is en vaak een complexe conjugatie omvat. Daarbij kan spinsamenstelling veranderen onder tijdreversie. Volgens de CPT-theorie blijft de combinatie van tijdreversie met de ruimtetijd verspreiding (C, P en T) een fundamenteel symmetrieprincipe; waarnemingen van tijdreversieschending zijn mogelijk in combinatie met CP-schending, zoals in meson-systemen.

Thermodynamisch gezien is de tijdreeksenpijl zichtbaar door de tweede wet van de thermodynamica: entropie neemt toe in gesloten systemen. De microscopische wetten zijn tijdomkeerbaar, maar macroscopische processen leiden tot irreversibiliteit, waardoor tijdreversie meestal niet praktisch toepasbaar is op grote schaal.

Toepassingen van tijdreversie vinden plaats in fundamenteel onderzoek naar symmetrieën en in modelberekeningen en simulaties. In literatuur en media fungeert tijdreversie vaak als verhaalelement, maar de wetenschappelijke discipline blijft gericht op de voorwaarden waaronder tijdreversie al dan niet een symmetrie oplevert.