"Az idő akadályozza meg mindent, hogy egyszerre történjen." John Wheeler fizikus nyilatkozata helyesen foglalja össze az időt, bármi máskal szemben. Ez különösen annak a ténynek a hátterében áll, hogy a valóság legalapvetőbb összetevőinek vadászata nem hozott minket, amit az idővel össze lehet kapcsolni. Einstein többnek sikerült, mint mások: kombinálta az időt a térrel. De még előtte egyértelmű volt, hogy a fizika törvényei ugyanolyan módon működnek, függetlenül attól, hogy előre vagy előre mozogsz. És ez csak nem felel meg a tapasztalatunknak. Mi az idő? Íme öt eddigi legjobb elméletünk.
Az idő … csak az
Az általános relativitáselméletet követve a kvantummechanika gyorsan megérkezett és létrehozta az idő fogalmát, amelyhez megszoktuk. A kvantumvilág zümmögése megfelel egy óra autoritárius ketyegésének, amely kívül esik a leírt részecskerendszeren. Az idő kvantummechanikai ábrázolása azonban nem meggyőző. Vegyük a Wheeler-DeWitt egyenletet, amely leírja az egész világegyetem kvantumállapotát. Ha ez a rendszer minden, amit tudunk, hol lenne a ketyegő kvantumóra?
Idő … csak illúzió
Julian Barbour, a fizikus úgy gondolja, hogy esetleg teljesen meg kell ölnünk az időt. Véleménye szerint a tér és az idő, amelyet Einstein általános relativitáselmélete egyesít, el kell választani. Véleménye szerint a tér meghatározásának egyetlen módja az, hogy azt a megfigyelt részecskék geometriai kapcsolatának tekintik, időtől függetlenül. Minden konfigurációt "pillanatképnek" hív, amely létezik a "lehetőségek térében". Barbour koncepciójában csak ezek a képek léteznek. Az idő nem valódi, hanem észlelésünk következménye - illúzió, amely annak a ténynek a következményeként jelenik meg, hogy az univerzum folyamatosan változik az egyik képről a másikra.
Promóciós videó:
Az idő … az entrópia nyílja
Csak itt Barbour-rendszer nem érint egy finomabb kérdést. Minden fizikai törvényünk időben szimmetrikus, ami matematikai szempontból azt jelenti, hogy minden időben előre és hátra mozoghat. Egy kivétellel. A termodinamika második törvénye kimondja, hogy az entrópia vagy a rendellenesség mértéke az idők során mindig növekszik az egyes részecske- és energiagyűjteményekben. A második törvény magyarázatot ad arra, hogy miért nem melegszik fel egy vízforraló víz önmagában. E törvény egyedülálló aszimmetriája sok fizikát arra késztetett, hogy az idő rendkívül egyoldalú áramlása az entrópiához kapcsolódjon. Van egy kvantuma változat ennek az "entrópikus nyílnak", amelyet Sandu Popescu, a bristoli egyetemen dolgozott az Egyesült Királyságban. Popescu és kollégái megmutattákhogy láthatjuk a növekvő entrópiát a kvantum összefonódásának növekedése eredményeként.
Idő … elvégre teljesen valóságos
Az idő entrópiájának nyílja talán nem a teljes történet - mondja Lee Smolin, a kanadai Waterloói Perimeter Intézet. Megjegyzi, hogy ha az entrópia folyamatosan növekszik, akkor a Nagyrobbanás idején az Univerzumnak alacsony entrópiájú (magas rendű) állapotban kellett lennie. Nincs magyarázat, hogy miért kell így lennie. Ez visszavezet minket a kérdéshez, hogy miért fizikai törvényeink időben szimmetrikusak. Talán csak rossz törvények vannak, mondja Smolin. Kollégáival együtt megkísérel alternatív alapvető törvényeket találni, amelyekbe az idő iránya beágyazódik. Az egyetlen probléma az, hogy furcsa hozzáállása ahhoz vezet, hogy a törvények az idő múlásával megváltoznak.
Az idő … megérdemli az egyenlőséget
John Vaccaro, az ausztráliai Griffith Egyetem kísérletezik, hogy az időt és a helyet egyenlő alapokra helyezzék. A kvantummechanika lehetővé teszi egy részecske létezését egy helyen, a másikban azonban nem. Talán, mondja Vaccaro, lehetővé teszi, hogy egy részecske egyszerre létezzen, másikban nem, anélkül, hogy szükség lenne olyan kölcsönhatásokra, amelyek létrehozják vagy elpusztítják.
Az egyenletek ezen szempontokkal történő helyesbítésére tett kísérlet nem vezetott semmihez, mivel sérti a fizika sarokkövét - a tömeg megőrzésének törvényét. De Vaccaro megmutatja, hogy ezen egyenletek törmelékéből a kvantummechanika helyrehozható formában helyreállítható. Csak kísérleti bizonyítékokra van szükségünk az ötlet alátámasztására. 2012-ben a kaliforniai SLAC Nemzeti Gyorsítóközpontban végzett BaBar kísérlet kimutatta, hogy a B-mezon részecskék eltérően bomlanak különböző időpontokban. Talán van még Vaccaro ötlete.
ILYA KHEL