Forbi. Nåtiden. Framtid. For fysikk er de alle de samme. For deg, meg og alle andre, beveger tiden seg imidlertid bare i en retning: fra forventninger til opplevelser og minner. Denne lineariteten kalles tidsaksen (noen ganger kalt tidens pil), og noen fysikere mener at den beveger seg i en retning bare for mennesker og andre arter som bare er i stand til å oppfatte bevegelsen av den på denne måten.
Spørsmålet om tidsaksen er blitt sortert ut av forskere i ganske lang tid. Og hovedaspektet er ikke om tiden i det hele tatt eksisterer, men i hvilken retning denne tiden faktisk beveger seg. Mange fysikere mener at tiden manifesterer seg når et tilstrekkelig antall bittesmå elementære partikler, individuelt kontrollert av ganske rare kvantemekaniske lover, begynner å samhandle med hverandre og viser atferd som allerede kan forklares ved bruk av fysiske klassiske lover. På sidene i den siste utgaven av det tyske tidsskriftet Annalen der physic (det samme tidsskriftet på sidene som Einsteins artikkelserie om generelle og spesielle relativitetsteorier ble publisert) erklærer imidlertid to forskere at tyngdekraften ikke er sterk nok til åslik at absolutt alle objekter i universet følger prinsippet om retningen til tidsaksen forbi - nåtid - fremtid. I stedet tror forskere at selve tidsaksen er skapt av utenforstående observatører.
Et av de viktigste moderne problemene i fysikk er tilpasning av kvantemekanikk til klassiske. I kvantemekanikk kan partikler ha superposisjoner. For eksempel kan ett elektron eksistere to steder samtidig, og det er umulig å finne ut hvilken som er før du gjør en observasjon. Her er hovedaspektet sannsynlighet. Å finne ut plasseringen kan bare være eksperimentelt.
Reglene endres imidlertid dramatisk hvis elektroner begynner å samhandle med andre gjenstander, for eksempel med luftatomer, eller som en del av støvpartikler og generelt, alle typer materie. Her trer reglene i klassisk mekanikk i kraft, og tyngdekraften blir den viktigste faktoren i samspillet mellom disse partiklene.
"Elektronets posisjon, hvert atom, styres av sannsynlighet," sier Yasunori Nomura, fysiker ved University of California, Berkeley.
Men så snart de begynner å samhandle med større partikler eller blir en del av et objekt, for eksempel en baseball, blir alle disse individuelle sannsynlighetene for deres stilling blandet, og sjansen for at alle disse elektronene i superposisjon blir redusert. Derfor vil du aldri se hvordan den samme baseball kan være to steder på en gang - i catcherens hanske og fly ut av spillefeltet.
Øyeblikket hvor fysikken til elementære partikler kolliderer (fusjonerer) med klassisk mekanikk kalles decoherence. Fra fysisk synspunkt skjer dette når retningen på tidsstrømmen blir matematisk betydelig. Mange fysikere mener at tidsaksen er nøyaktig det som kommer fra dekoherens.
Den mest kjente teorien som forklarer dekoherensprinsippet er Wheeler - DeWitt-ligningen. Teorien dukket opp i 1965, da fysiker John Wheeler måtte ligge lenge på flyplassen i North Carolina (USA). For å drepe tiden ba han kollegaen Bruce DeWitt møte ham. De to forskerne møttes og begynte som vanlig å snakke om forskjellige teorier og "leke med tall." På et tidspunkt kom begge med en ligning som Wheeler mente (siden DeWitt var mer skeptisk til dette) er sømmen mellom kvante- og klassisk mekanikk.
Salgsfremmende video:
Teorien viste seg å være ufullkommen. Det viste seg imidlertid å være veldig viktig for fysikken. Mange forskere har vært enige om at det er et viktig verktøy for å forstå alle oddititetene i prosessen med decoherence og den såkalte kvante tyngdekraften.
Til tross for at tidsvariabelen ikke er inkludert i ligningen (i fysikk måles tiden ved overgang av et objekt fra et sted til et annet eller en endring i dens tilstand), skaper det grunnlaget for å koble sammen alt i universet.
I en ny vitenskapelig artikkel sier imidlertid to forskere at i Wheeler-DeWitt-ligningen påvirker tyngdekraften tiden for sakte til å bli akseptert som en universell tidsakse.
"Hvis du ser på eksemplene og gjør beregningene, viser det seg at ligningen ikke forklarer hvordan tidsretningen fremstår," sier Robert Lanza, biolog, polymath og medforfatter av artikkelen. (Lanza er en talsmann for biosentrismen - teorien om at biologisk liv skaper virkeligheten rundt oss, tid og universet - det vil si at livet skaper universet, og ikke omvendt).
Forskeren forklarer dette med at kvantepartikler må beholde egenskapene til superposisjonene deres til de blir fanget opp av tyngdekraften. Hvis tyngdekraften viser seg å være for svak til å opprettholde samspillet mellom partikler under deres decoherence til noe større, vil det ikke være i stand til å få partiklene til å bevege seg i samme retning i noe scenario.
Hvis matematikk ikke kan løse dette spørsmålet, kan svaret ligge i observatøren. Det vil si i oss selv. Tiden beveger seg nøyaktig slik den beveger seg, fordi vi mennesker opprinnelig er "programmert" biologisk, nevrologisk og filosofisk for å oppfatte tid på denne måten. Det er som Schrödingers katt på makronivå. Det er mulig at den fjerne enden av universet beveger seg fra fremtiden til fortiden, og ikke omvendt. Det er godt mulig at når vi ser gjennom teleskoper, går tiden fra denne tilstanden og får en mer forståelig retning av "fortid - fremtid" for oss.
"I sitt arbeid med relativitetsteorien viste Einstein at tiden er relativt til observatøren," sier Lanza.
"Arbeidet vårt utvikler denne ideen og sier at observatøren faktisk skaper tid."
Selvfølgelig kan ikke denne teorien kalles ny. Den italienske fysikeren Carlo Rovelli publiserte en artikkel om dette i det største åpne vitenskapelige nettbiblioteket ArXiv.org i fjor. Det er også nok motsetninger i det. Nomura sier for eksempel at det ennå ikke er klart hvordan man finner ut om begrepet "observatørtid" er ekte.
"Svaret vil avhenge av om tidsbegrepet (konseptet) kan defineres matematisk uten å inkludere observatører i systemet," sier forskeren.
Forfatterne av artikkelen hevder at det ikke er noen måte å ekskludere observatøren fra noen ligning, siden disse ligningene er avledet og analysert av mennesker som standard.
Nomura bemerker også at forfatterne av teoriene ikke tok hensyn til det faktum at hele universet eksisterer i den såkalte overgangstilstanden "rom-tid".
"Når vi snakker om romtid, snakker vi om et allerede decohere-system."
Naturligvis sa Namura ikke at andre forskere tar helt feil, og at fysikk fremdeles er en ufullstendig, ufullstendig og ufullstendig vitenskap (og interessant nok er det vanskelig å argumentere med dette), men han bemerket at han er helt uenig i konklusjonene som ble laget av disse forskerne. Etter hans mening er alle tolkninger i fysikk, som tiden selv, relative.
NIKOLAY KHIZHNYAK
