Mi lenne, ha a tér-idő kontinuum egyenletben az idő részét szó szerint megszüntetnék? Az egyik legújabb tanulmány talán azt jelzi, hogy az idő lassan és fokozatosan eltűnik univerzumunkból, és egy nap teljesen elpárolog. Egy radikális új elmélet megmagyarázhatja azt a kozmológiai rejtvényt, amely évek óta bolondítja a tudósokat.
A tudósok már korábban meghatározták a távoli robbanó csillagok fényét, hogy megmutatják, hogy az univerzum bővül, és ennek a tágulásnak a sebessége folyamatosan növekszik. A tudósok szerint ezek a szupernóvák gyorsabban repülnek szét, mint az univerzum öregedése. A fizikusok arra a következtetésre jutottak is, hogy valamilyen antigravitációs erőnek el kell távolítania a galaxisokat, és ezt az ismeretlen erőt sötét energiának nevezik.
Jose Senovilla, Mark Mars és Raul Vera professzorok, a Bilbaói Baszkföld Egyetem és a Salamanca Egyetem Spanyolországban 2009-ben javasolták azt az elképzelést, hogy az idő milliárd év alatt eltűnik - és minden megáll. Az idő ennek a kardinális mozgásának a vége felé vezető következménye a "sötét energia" alternatív magyarázata - egy titokzatos antigravitációs erő, amelyet javasoltak néhány kozmikus jelenség magyarázatára.
A mai napig azonban senki sem tudja, mi a sötét energia valójában és honnan származik. Senovilla professzor és kollégái hihetetlen alternatívát találtak ki. A tudósok azt javasolták, hogy teljes egészében kizárják a sötét energia fogalmát, és nézzük meg újra álláspontunkat. Senovilla szerint becsapjuk magunkat arra a gondolatra, hogy az univerzum bővül, amikor valójában ez az idő lelassul. Napi szinten ez a lelassulás észrevehetetlen lesz. De ha nyomon követi az Univerzum fejlődését milliárd év alatt, akkor kozmikus méretekben minden nyilvánvalóvá válik. Ez a változás emberi szempontból végtelenül lassú lesz, ám a kozmológia szempontjából, amelynek képessége az milliárd évvel ezelőtt ragyogott ősi napfények tanulmányozására könnyen megmérhető.
A tudósok egy csoportja által a Physical Review D folyóiratban közzétett javaslat kizárja a sötét energiát mint fikciót. Senovilla ehelyett a gyorsulás megjelenését az idő fokozatos lelassulásával magyarázza.
Ha az idő fokozatosan lelassul, "és naiv módon továbbra is az egyenleteinket használjuk a tágulási sebesség változásának meghatározására a szokásos időhöz viszonyítva, akkor a munkánkban bemutatott egyszerű modell megmutatja ennek a tágulásnak a gyorsulását."
Jelenleg a csillagászok az úgynevezett "vöröseltolódás" módszerével meg tudják határozni az univerzum tágulási sebességét. Ez a technika azon a megértésen alapul, hogy a tőlünk távolodó csillagok vörösebbek, mint az irányunk felé haladók. A tudósok egyfajta szupernóvát keresnek, amelyek e tekintetben viszonyítási alapul lettek. Ezeknek a méréseknek a pontossága azonban időbeli invarianciát feltételez az egész világegyetemben. Ha az idő lelassul, akkor az új elmélet szerint magányos idődimenziónk lassan új térbeli dimenzióvá alakul. Így a kozmológusok által megfigyelt távoli, ősi csillagok felgyorsulnak.
Radikalizmusuk és példátlanságuk ellenére ezek az ötletek nem maradnak támogatás nélkül. Gary Gibbons, a Cambridge-i Egyetem kozmológusa szerint a koncepciónak megvannak az előnyei. "Úgy gondoljuk, hogy az idő megjelenik a Nagyrobbanás folyamatában, és ha az idő megjelenhet, akkor eltűnhet - éppen ellenkezőleg."
Létezik idő?
2011-ben a szlovéniai ptuji Bista Kutatóközpont kutatói azt állították, hogy helytelen volt Newtonnak az időről alkotott elképzelése, mint az önmagában áramló abszolút mennyiség, valamint az a feltételezés, hogy az idő a tér-idő negyedik dimenziója. Javasolták, hogy az idő ezen fogalmait helyettesítsék fizikai világunknak megfelelőbbekkel: az idő, mint a változások mennyiségi sorrendje.
A Physics Essays-ben közzétett két cikkben Amrit Sorli, David Fiscalletti és Duchamp Klinard megpróbálta megmagyarázni, hogy az idő alatt valójában abszolút fizikai mennyiséget látunk, amely független változó szerepét játszik (idő, t, gyakran az X tengely a koordinátarendszerben, amely a fizikai rendszer fejlődését mutatja. De amint a tudósok megjegyzik, soha nem mérjük meg t értéket. Megmérjük egy objektum gyakoriságát és sebességét. Az idő maga tisztán matematikai mennyiség, és fizikailag nem létezik.
Ez a nézőpont nem azt jelenti, hogy az idő nem létezik, de az időnek inkább a térrel, mint az abszolút idő gondolatával kell foglalkoznia. Tehát, bár a négydimenziós téridő gyakran feltételezik, hogy a tér három dimenziójából és az idő egy dimenziójából áll, a tudósok véleménye szerint helyesebb lenne a téridőt a tér négy dimenziójaként ábrázolni. Más szavakkal, a világegyetem "időtlen".
"A Minkowski tér nem három dimenzió plusz idő, hanem négy dimenzió" - írta a tudósok. Az a nézet, hogy az időt az a fizikai entitás képviseli, amelyben az anyagváltozás bekövetkezik, helyettesíti egy kényelmesebb nézet, amelyben az idő egyszerűen az anyagváltozás numerikus sorrendje. Ez a nézet jobban megfelel a fizikai világnak, és jobban magyarázza az azonnali fizikai jelenségeket: gravitáció, elektrosztatikus kölcsönhatás, információcsere az EPR kísérlet során és mások ".
A tudósok példát mutatnak az idő fogalmára azáltal, hogy egy fotont ábrázolnak az űrben két pont között. A köztük lévő tér teljes egészében Planck hosszúságból áll, vagyis a legkisebb távolságokból, amelyeket egy foton képes egyszerre meghaladni. Amikor egy foton meghaladja a Planck hosszát, akkor azt kizárólag az űrben és nem abszolút időben történő utazásnak nevezik. Egy foton úgy tekinthető, hogy az 1. pontból a 2. pontba mozog, és az 1. pontban lévő helyzet szó szerint a 2. pontnál "előtte van", mivel az 1-es szám a sorszámban a 2-es szám előtt áll. A numerikus sorrend nem felel meg az időbeli sorrendnek, azaz az 1. szám időben nem létezik a 2. szám előtt, csak numerikusan.
Anélkül, hogy az időt használnánk a tér-idő negyedik dimenziójaként, a fizikai világot pontosabban lehetne leírni. Amint azt Enrico Prati fizikus egy nemrégiben elvégzett tanulmányában megjegyezte, a Hamiltoni dinamika (a klasszikus mechanika egyenletei) nagyon egyértelműen meghatározható abszolút idő fogalma nélkül.
Más tudósok megjegyezték, hogy a tér-idő matematikai modellje nem felel meg a fizikai valóságnak, és egy időtlen "térállapot" használatát javasolták, amely pontosabb keretet biztosítana. A tudósok emellett felhívták a figyelmet az idő két fogalmának hamisítására. Például az idő fogalma, mint a tér negyedik dimenziója - mint az alapvető fizikai tartály, amelyben a kísérlet zajlik - meghamisítható egy olyan kísérlettel, amelyben az idő nem létezik.
Achilles és a teknős
A fizikai valóság természetének pontosabb leírása mellett az idő fogalma, mint a változás mennyiségi sorrendje, megoldhatja Zeno Achilles és a teknős paradoxont. Ebben a paradoxonban Achilles megpróbálja utolérni a teknősöt egy versenyen. De bár Achilles tízszer gyorsabban tud futni, mint egy teknős, soha nem fog előzni egy teknősöt, mert amikor Achilles egy bizonyos távolságot fut, a teknős megteszi ennek a távolságnak egytizedét. Így, amikor Achilles eléri azt a pontot, ahol a teknős volt, még mindig kissé előre. Noha nyilvánvalóan hamis az a következtetés, miszerint Achilles soha nem lépheti túl a teknősöt, sok más magyarázat van erre a paradoxonra.
A paradoxont úgy lehet megoldani, hogy újradefiniáljuk a sebességet úgy, hogy mindkét futó sebességét a mozgásuk numerikus sorrendje, és nem pedig a mozgás és az időbeli irány határozza meg. Ebből a szempontból Achilles és a teknős csak az űrben mozog, és Achilles határozottan megteszi ellenfelét az űrben, bár nem abszolút időben.
A közelmúltbeli tanulmányok egy része megkérdőjelezte azt az elméletet, miszerint az agy az időt mint idegrendszert kibocsátó belső „órát” képviseli, és azt javasolta, hogy az agy az időt térbeli eloszlásként reprezentálja, különféle idegi csomópontok aktiválásának regisztrálásával. Noha az eseményeket a múltban, jelenben vagy a jövőben bekövetkezőként érzékeljük, ezek a fogalmak egyszerűen csak részét képezhetik annak a pszichológiai keretnek, amelyben a térben lényeges változásokat tapasztalunk meg.
Mindenesetre, ha ez az elmélet matematikai szempontból tekinthető (az idő nyíl problémájának megoldása formájában), akkor még egy megválaszolatlan kérdés marad: mi az idő?
Ilya Khel