Tijdsreversibel

Tijdsreversibel beschrijft een eigenschap van bepaalde wetten of processen waarbij de dynamiek ook geldt wanneer de tijdrichting wordt omgekeerd. In de natuurkunde verwijst de term vooral naar tijdsreversibiliteit of tijdrevers invariance van de fundamentele wetten.

In klassieke mechanica zijn veel fundamentele wetten tijdsreversibel: als een systeem zonder wrijving of dissipatie een traject volgt, kan men de teken van de tijd omkeren en dezelfde bewegingswetten leiden tot het omgekeerde traject. Elektrische en magnetische velden in afwezigheid van dissipatieve media gedragen zich grotendeels tijdsreversibel.

In de quantummechanica vormt tijdsreversibiliteit een belangrijk concept: de tijdomkeringsoperator beschrijft hoe toestanden veranderen onder tijdsverandering. Sommige processen breken echter de tijdsreversibiliteit, met name in de zwakke kernkracht waar controverse bestaat over T-schending. Volgens de CPT-theorema impliceert CP-schending ook T-schending, maar de mate en betekenis hiervan blijven onderwerp van onderzoek.

In de thermodynamica lijkt tijdsreversibiliteit verloren te gaan: macrocopische processen verlopen met toesnelling van entropie, wat ervaren wordt als tijdsgericht. Op microscopisch niveau blijft de dynamiek wel tijdsreversibel door bijvoorbeeld Liouville’s theorem, maar de statistische benaderingen, zoals Boltzmanns H-theoreon, brengen paradoxen zoals de Loschmidtparadox en de rol van beginvoorwaarden naar voren.

Toepassingen van het concept zijn onder meer tijdsreversibel computeren en informatieverwerking, waarbij men streeft naar operationele symmetrie en mogelijk lagere energiedissipatie. Het begrip wordt ook in filosofische en natuurkundige contexten gebruikt om de grenzen tussen microscopische wetten en macrowereldverschijnselen te duiden.