Trecut. Prezentul. Viitor. Pentru fizică, toate sunt la fel. Totuși, pentru tine, pentru mine și pentru toți ceilalți, timpul se mișcă într-o singură direcție: de la așteptări la experiențe și amintiri. Această liniaritate se numește axa timpului (uneori numită săgeata timpului), iar unii fizicieni cred că se mișcă într-o direcție doar pentru oameni și alte specii care sunt capabile să perceapă mișcarea sa doar în acest fel.
Problema axei timpului a fost rezolvată de oamenii de știință de ceva timp. Iar aspectul său principal nu este dacă timpul există deloc, ci în ce direcție acest timp se mișcă de fapt. Mulți fizicieni cred că timpul se manifestă atunci când un număr suficient de particule minuscule elementare, controlate individual de legi destul de ciudate ale mecanicii cuantice, încep să interacționeze între ele și prezintă un comportament care poate fi deja explicat folosind legile clasice ale fizicii. Cu toate acestea, în paginile celui mai recent număr al revistei germane Annalen der physic (aceeași revistă din paginile căreia a fost publicată seria de articole ale lui Einstein despre teoriile generale și speciale ale relativității), doi oameni de știință susțin că gravitația nu este suficient de puternică pentruastfel încât absolut toate obiectele din Univers urmează principiul direcției axei timpului trecut - prezent - viitor. În schimb, oamenii de știință cred că axa timpului în sine este creată de observatori externi.
Una dintre principalele probleme moderne în fizică este adaptarea mecanicii cuantice la cele clasice. În mecanica cuantică, particulele pot avea superpoziții. De exemplu, un electron poate exista în două locuri în același timp și este imposibil să afli care este până nu faci o observație. Aici aspectul principal este probabilitatea. Aflarea locației poate fi doar experimental.
Cu toate acestea, regulile se schimbă dramatic dacă electronii încep să interacționeze cu alte obiecte, de exemplu, cu atomii de aer sau ca parte a particulelor de praf și, în general, cu toate tipurile de materie. Aici intră în vigoare regulile mecanicii clasice, iar gravitația devine factorul cel mai important în interacțiunea acestor particule.
"Poziția electronului, fiecare atom, este controlată de probabilitate", spune Yasunori Nomura, fizician la Universitatea din California, Berkeley.
Dar, de îndată ce încep să interacționeze cu particule mai mari sau să devină parte dintr-un obiect, cum ar fi un baseball, atunci toate aceste probabilități individuale ale poziției lor sunt amestecate și șansele tuturor acestor electroni în suprapunere sunt reduse. Prin urmare, nu veți vedea niciodată cum același baseball poate fi în două locuri simultan - în mănușa captatorului și zburând de pe terenul de joc.
Momentul în care fizica particulelor elementare se ciocnește (se contopește) cu mecanica clasică se numește decoență. Din punct de vedere al fizicii, acest lucru se întâmplă atunci când direcția fluxului de timp devine semnificativă din punct de vedere matematic. Mulți fizicieni consideră că axa timpului este exact ceea ce provine din decernă.
Cea mai cunoscută teorie care explică principiul decoherenței este ecuația Wheeler - DeWitt. Teoria a apărut în 1965, când fizicianul John Wheeler a trebuit să stea mult timp la aeroportul din Carolina de Nord (SUA). Pentru a omorî timpul, i-a cerut colegului său Bruce DeWitt să-l întâlnească. Cei doi oameni de știință s-au întâlnit și, așa cum se întâmplă de obicei, au început să vorbească despre diverse teorii și „să se joace cu numerele”. La un moment dat, amândoi au ajuns la o ecuație pe care Wheeler a crezut-o (întrucât DeWitt era mai sceptic în privința asta) este piesa dintre mecanica cuantică și cea clasică.
Video promotional:
Teoria s-a dovedit a fi imperfectă. Cu toate acestea, s-a dovedit a fi foarte important pentru fizică. Mulți oameni de știință au fost de acord că este un instrument important pentru înțelegerea tuturor ciudățimilor procesului de decenare și a așa-numitei gravitații cuantice.
În ciuda faptului că variabila de timp nu este inclusă în ecuație (în fizică, timpul este măsurat prin trecerea unui obiect dintr-un loc în altul sau o schimbare a stării sale), creează baza pentru a conecta totul în univers.
Cu toate acestea, într-un nou articol științific, doi oameni de știință spun că, în ecuația Wheeler-DeWitt, gravitația afectează timpul prea încet pentru a fi acceptată ca axa universală a timpului.
„Dacă te uiți la exemple și faci calculele, se dovedește că ecuația nu explică cum apare direcționalitatea timpului”, spune Robert Lanza, biolog, polimat și coautor al articolului. (Lanza este un susținător al biocentrismului - teoria conform căreia viața biologică creează realitatea din jurul nostru, timpul și universul - adică viața creează universul și nu invers).
Omul de știință explică acest lucru prin faptul că particulele cuantice trebuie să-și păstreze proprietățile superpozițiilor până când sunt captate de gravitație. Dacă gravitația se dovedește a fi prea slabă pentru a menține interacțiunea dintre particule în timpul deceneriei lor în ceva mai mare, atunci nu va putea face ca particulele să se miște în aceeași direcție în orice scenariu.
Dacă matematica nu poate rezolva această întrebare, atunci răspunsul poate fi în observator. Adică în noi înșine. Timpul se mișcă exact așa cum se mișcă, pentru că noi, oamenii, suntem inițial „programați” biologic, neurologic și filosofic pentru a percepe timpul în acest mod. Este ca și pisica lui Schrödinger la nivel macro. Este posibil ca capătul îndepărtat al universului să se mute de la viitor la trecut și nu invers. Este foarte posibil ca atunci când privim prin telescoape, timpul să treacă din această stare și să dobândească pentru noi o direcție mai inteligibilă de „trecut - viitor”.
„În lucrarea sa asupra teoriei relativității, Einstein a arătat că timpul este relativ la observator”, spune Lanza.
„Munca noastră dezvoltă această idee și spune că, de fapt, observatorul însuși creează timp”.
Desigur, această teorie nu poate fi numită nouă. Fizicianul italian Carlo Rovelli a publicat anul trecut un articol în cea mai mare bibliotecă științifică deschisă ArXiv.org. Există, de asemenea, suficiente contradicții. De exemplu, Nomura spune că nu este încă clar cum să aflăm dacă conceptul de „timp al observatorului” este real.
"Răspunsul va depinde dacă conceptul (conceptul) de timp poate fi definit matematic, fără a include observatori în sistem", spune omul de știință.
Autorii articolului susțin că nu există nicio modalitate de a exclude observatorul din nicio ecuație, deoarece aceste ecuații sunt deduse și analizate de om în mod implicit.
De asemenea, Nomura notează că autorii teoriilor nu au ținut cont de faptul că întregul univers există în așa-numita stare de tranziție a „spațiului-timp”.
„Când vorbim despre spațiu-timp, vorbim despre un sistem deja decorat”.
Desigur, Namura nu a spus că alți oameni de știință greșesc complet și că fizica este în continuare o știință incompletă, incompletă și incompletă (și, interesant, este dificil să se argumenteze cu acest lucru), dar a menționat că nu este complet de acord cu concluziile. care au fost făcute de acești oameni de știință. În opinia sa, ca și timpul în sine, toate interpretările în fizică sunt relative.
NIKOLAY KHIZHNYAK
