Múlt. Jelen. Jövő. A fizika számára mind azonosak. Azonban neked, nekem és mindenki másnak az idő csak egy irányba halad: a várakozásoktól a tapasztalatokig és az emlékekig. Ezt a linearitást nevezik időtengelynek (néha az idő nyílának is nevezik), és egyes fizikusok úgy vélik, hogy csak egy irányba halad az emberek és más fajok számára, amelyek csak így képesek érzékelni a mozgását.
Az időtengely kérdését a tudósok már jó ideje rendezik. És a fő szempont az, hogy az idő létezik-e egyáltalán, hanem az, hogy milyen irányba halad ez az idő. Sok fizikus úgy véli, hogy az idő akkor jelentkezik, amikor elegendő számú apró elemi részecske, amelyeket egyedileg a kvantummechanika rendkívül furcsa törvényei irányítanak, kölcsönhatásba lép egymással, és olyan viselkedést mutat, amely már megmagyarázható a klasszikus fizika törvényei alapján. Az Annalen der physic német folyóirat legfrissebb számának oldalain (ugyanazon a folyóiraton, amelyen az Einstein általános relativitáselméleti és speciális elméletekről szóló cikksorozatát tették közzé) két tudós azt állította, hogy a gravitáció nem elég erős ahhoz, hogyúgy, hogy az univerzum abszolút minden tárgya kövesse az időtengely irányának a múlt - jelen - jövő - irányát. Ehelyett a tudósok úgy vélik, hogy maga az időtengelyt külső megfigyelők hozza létre.
A fizika egyik legfontosabb modern problémája a kvantummechanika klasszikus alkalmazkodása. A kvantummechanikában a részecskék szuperpozíciókkal rendelkezhetnek. Például, egy elektron egyidejűleg két helyen is létezhet, és nem lehet megmondani, melyik az, amíg megfigyelést nem végez. A fő szempont itt a valószínűség. A hely megismerése csak kísérletileg lehetséges.
A szabályok azonban drasztikusan megváltoznak, ha az elektronok kölcsönhatásba lépnek más tárgyakkal, például a levegőatomokkal, vagy a porrészecskék részeként, és általában minden anyaggal. Itt lépnek hatályba a klasszikus mechanika szabályai, és a gravitáció lesz a legfontosabb tényező ezen részecskék kölcsönhatásában.
"Az elektronok helyét az egyes atomok valószínűséggel szabályozzák" - mondja Yasunori Nomura, a kaliforniai Berkeley Egyetem fizikusa.
De amint elkezdenek kölcsönhatásba lépni nagyobb részecskékkel vagy egy tárgy, például egy baseball részévé válnak, akkor helyzetük mindegyik egyéni valószínűsége megkeveredik, és ezen elektronok szuperpozíciójának esélyei csökkennek. Ezért soha nem fogja látni, hogy lehet ugyanaz a baseball két helyen egyszerre: a fogó kesztyűjében, és a repülési területről.
Azon pillanatot, amikor az elemi részecskék fizikája összeütközik (összeolvad) a klasszikus mechanikával, dezeherenciának nevezzük. A fizika szempontjából ez akkor fordul elő, amikor az időáram iránya matematikailag szignifikánsvá válik. Sok fizikus úgy véli, hogy pontosan az idő tengelye származik a dekoherenciából.
A legismertebb elmélet, amely a dekoherencia elvét magyarázza, a Wheeler - DeWitt egyenlet. Az elmélet 1965-ben jelent meg, amikor John Wheeler fizikusnak sokáig kellett tartózkodnia az észak-karolinai (USA) repülőtéren. Idő megölésére kollégáját, Bruce DeWitt-t kérte, hogy találkozzon vele. A két tudós találkozott, és mint általában, a különféle elméletekről beszélnek és "számokkal játszanak". Egy bizonyos ponton mindkettő olyan egyenlettel állt elő, amely szerint Wheeler (mivel DeWitt szkeptikusabb volt az ügyben) egy varrat a kvantum és a klasszikus mechanika között.
Promóciós videó:
Az elmélet hiányosnak bizonyult. Ez azonban a fizika szempontjából nagyon fontosnak bizonyult. Számos tudós egyetértett abban, hogy ez fontos eszköz a dekoherencia és az úgynevezett kvantitatív gravitációs folyamat minden furcsaságának megértésében.
Annak ellenére, hogy az időváltozót nem tartalmazza az egyenlet (a fizikában az idő mérése az egyik objektum egyik helyről a másikra való áttérésével vagy annak állapotának megváltozásával történik), megteremti az alapot az univerzumban mindent összekapcsolni.
Egy új tudományos cikkben azonban két tudós azt állítja, hogy a Wheeler-DeWitt egyenletben a gravitáció túl lassan befolyásolja az időt ahhoz, hogy egyetemes időtengelyként elfogadhassák.
„Ha megnézzük a példákat és elvégezzük a számításokat, kiderül, hogy az egyenlet nem magyarázza meg az idő irányultságának megjelenését” - mondja Robert Lanza, biológus, poliamát és a cikk társszerzője. (Lanza a biocentrizmus támogatója - az az elmélet, hogy a biológiai élet teremti a valóságot körülöttünk, az idő és az univerzum - azaz az élet teremti a világegyetemet, és nem fordítva.)
A tudós ezt azzal magyarázza, hogy a kvantum részecskéknek meg kell őrizniük szuperpozícióik tulajdonságait mindaddig, amíg a gravitáció el nem ragadja azokat. Ha a gravitáció túl gyengenek bizonyul ahhoz, hogy a részecskék közötti interakciót valamelyik nagyobb összetartásuk során fenntartsa, akkor az nem képes arra, hogy a részecskék bármelyik forgatókönyv szerint azonos irányba mozogjanak.
Ha a matematika nem tudja megoldani ezt a kérdést, akkor a válasz a megfigyelőben rejlik. Vagyis önmagunkban. Az idő pontosan úgy mozog, ahogy mozog, mert mi emberek, kezdetben biológiai, neurológiai és filozófiai szempontból „programozták” az idő ilyen módon történő érzékelését. Olyan, mint Schrödinger macska a makró szinten. Lehetséges, hogy az univerzum távoli vége a jövőből a múltba mozog, és nem fordítva. Valószínűleg lehetséges, hogy távcsövekkel történő áttekintéskor az idő ebből az állapotból áthalad és érthetőbb irányt kap a „múlt - jövő” felé.
"A relativitáselmélettel foglalkozó munkájában Einstein megmutatta, hogy az idő viszonyul a megfigyelőhöz" - mondja Lanza.
"Munkánk fejleszti ezt az elképzelést, és azt mondja, hogy valójában maga a megfigyelő teremt időt."
Természetesen ezt az elméletet nem lehet újnak nevezni. Carlo Rovelli olasz fizikus erről szóló cikket tett közzé a tavalyi legnagyobb nyílt tudományos internetes könyvtárban, az ArXiv.org-ban. Elegendő ellentmondás is benne. Például Nomura szerint még nem világos, hogyan lehet kideríteni, hogy a „megfigyelői idő” fogalma valós-e.
"A válasz attól függ, hogy az idő fogalma (fogalma) matematikailag meghatározható-ea megfigyelők bevonása nélkül a rendszerbe" - mondja a tudós.
A cikk szerzői azzal érvelnek, hogy a megfigyelőt semmilyen egyenletből nem lehet kizárni, mivel ezeket az egyenleteket alapértelmezés szerint az emberek következtetik és elemzik.
Nomura azt is megjegyzi, hogy az elméletek szerzői nem vették figyelembe azt a tényt, hogy az egész univerzum a „tér-idő” úgynevezett átmeneti állapotában létezik.
"Amikor a téridőről beszélünk, egy már dekódoló rendszerről beszélünk."
Namura természetesen nem mondta, hogy más tudósok teljesen tévesek, és hogy a fizika még mindig hiányos, hiányos és hiányos tudomány (és érdekes módon ezt nehéz vitatni), ám megjegyezte, hogy teljesen nem ért egyet a következtetésekkel. amelyeket ezek a tudósok készítettek. Véleménye szerint, akárcsak az idő, a fizikában minden értelmezés relatív.
NIKOLAY KHIZHNYAK