大多數物理學定律，比如牛頓物理學，廣義相對論並不關心時間在向哪個方向傳播。向前，向後，無論哪種方式，時間的作用都完全相同，這稱為時間反演對稱。

在宇宙中，情況會變得更加複雜和混沌。根據牛頓運動定律和牛頓萬有引力定律，兩個大小相當的物體繞中心點，在軌道上的運動在數學上相對容易預測。但是，一旦新增另一個實體，事情就會變得棘手。物體開始在引力作用下擾亂彼此的軌道，從而在相互作用中引入了混沌元素。這意味著，儘管存在針對特殊情況的解決方案，但在牛頓物理學或廣義相對論下，沒有一個公式可以完全準確地描述這些相互作用。用數學方法描述，就是需要指找出已知初始位置、速度和品質的多個物體在經典力學情況下的後續運動，這就是多體問題。

葡萄牙阿威羅大學的天文學家特加達·波克霍爾特（Tjarda Boekholt）領導科學家團隊證明，只需三個引力相互作用的物體就可以打破時間反演對稱。

混沌是宇宙的一種特性，即使在我們非常了解的太陽系內，我們也只能預測未來的幾百萬年。

在進行多體問題模擬時，物理學家有時會在結果中獲得時間不可逆性，換句話說，向後執行模擬並不能使它們回到原始起點。

目前尚不清楚的這是系統混沌的結果，還是模擬問題產生的。

波克霍爾特和他的同事設計了一個測試來解決這個問題。他和荷蘭萊頓大學的計算天體物理學家西蒙·波特吉斯·茲瓦爾（Simon Portegies Zwart）編寫了一個名為Brutus的多體模擬程式，該程式使用窮舉計算能力來減小數值誤差的大小。現在，他們已經使用它來測試三體系統的時間可逆性。

波克霍爾特等人在論文中寫道：“由於牛頓的運動方程是時間可逆的，因此向前積分，然後同時進行向後積分，應該可以恢復系統的初始，儘管速度存在差異。因此，可逆性測試的結果是確切已知的。”

系統中的三個物體是黑洞，它們已在兩種情況下進行了測試。首先，黑洞從靜止開始，彼此靠近，進入複雜的軌道，然後將其中一個黑洞踢出系統。

第二種情況從第一種情況開始，然後在時間上向後執行，以嘗試將系統還原到初始狀態。

科學家們發現，在5％的時間內，模擬無法逆轉。它所做的只是對系統的干擾，大小為普朗克長度，在0.000000000000000000000000000000000000000016米處，這是可能的最小長度。

波克霍爾特說：“三個黑洞的運動可能非常混亂，以至於像普朗克長度這樣的小孔都會影響運動。普朗克長度大小的擾動具有指數效應，並破壞了時間對稱性。”

5％的比例似乎並不高，但是由於永遠無法預測哪個模擬會落入該5％範圍內，因此研究人員得出結論，多體系統“在根本上不可預測”。

他們已經證明：問題的根源出在模擬上。

茲瓦爾說：“無法回溯時間不再只是一個數學計算理論。它已經隱藏在自然的基本定律中。沒有一個由三個運動物體（無論大小，無論行星或黑洞）組成的單一系統可以逃脫時間的方向。”

該研究已發表在《皇家天文學會月刊》上。