Υπάρχει χρόνος; Προοπτική φυσικού

χρόνος είναι σίγουρα ένα πολύ περίπλοκο θέμα η φυσικη, και υπάρχουν άνθρωποι που πιστεύουν ότι ο χρόνος δεν υπάρχει στην πραγματικότητα. Ένα κοινό επιχείρημα που χρησιμοποιούν είναι ότι ο Αϊνστάιν απέδειξε ότι όλα είναι σχετικά, οπότε ο χρόνος είναι άσχετος. Στο bestselling βιβλίο Το μυστικό, οι συγγραφείς λένε "Ο χρόνος είναι απλώς μια ψευδαίσθηση". Είναι αλήθεια αυτό; Είναι ο χρόνος απλώς ένα εφευρέτης της φαντασίας μας;

Μεταξύ των φυσικών, δεν υπάρχει πραγματική αμφιβολία ότι ο χρόνος πραγματικά, πραγματικά υπάρχει. Είναι ένα μετρήσιμο, παρατηρήσιμο φαινόμενο. Οι φυσικοί χωρίζονται λίγο από το τι προκαλεί αυτή την ύπαρξη και τι σημαίνει να λέμε ότι υπάρχει. Πράγματι, το ερώτημα αυτό συνορεύει με τη σφαίρα της μεταφυσικής και της οντολογίας (φιλοσοφία της ύπαρξης) ως όπως συμβαίνει στα αυστηρά εμπειρικά ερωτήματα σχετικά με το χρόνο που η φυσική είναι καλά εξοπλισμένη για να αντιμετωπίσει.

Η φράση "το βέλος του χρόνου" σχεδιάστηκε το 1927 από τον Sir Arthur Eddington και δημοφιλή στο βιβλίο του του 1928

1. Είναι έντονα αναγνωρισμένη από τη συνείδηση.
2. Επικεντρώνεται εξίσου από τη διδακτική μας σχολή, η οποία μας λέει ότι μια αντιστροφή του βέλους θα καθιστούσε τον εξωτερικό κόσμο ανόητο.
3. Δεν εμφανίζεται στη φυσική επιστήμη εκτός από τη μελέτη της οργάνωσης πολλών ατόμων. Εδώ το βέλος δείχνει την κατεύθυνση της προοδευτικής αύξησης του τυχαίου στοιχείου.

Τα πρώτα δύο σημεία είναι σίγουρα ενδιαφέροντα, αλλά είναι το τρίτο σημείο που συλλαμβάνει τη φυσική του βέλους του χρόνου. Ο διακριτικός παράγοντας του βέλους του χρόνου είναι ότι δείχνει προς την κατεύθυνση της αύξησης η εντροπία, ανά Δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής. Τα πράγματα στο σύμπαν μας αποσυντίθενται ως φυσικές διαδικασίες με βάση το χρόνο... αλλά δεν ανακάμπτουν αυθόρμητα την τάξη χωρίς πολλή δουλειά.

Υπάρχει ένα βαθύτερο επίπεδο σε ό, τι λέει ο Eddington στο τρίτο σημείο, και αυτό είναι ότι «δεν εμφανίζεται στη φυσική επιστήμη παρά μόνο ...» Τι σημαίνει αυτό; Ο χρόνος είναι πέρα ​​από τη φυσική!

Ενώ αυτό είναι βεβαίως αληθές, το περίεργο είναι ότι οι νόμοι της φυσικής είναι "χρόνος αντιστρέψιμος", δηλαδή να πούμε ότι οι ίδιοι οι νόμοι μοιάζουν σαν να δούλευαν πολύ καλά αν έπαιζε το σύμπαν ΑΝΤΙΣΤΡΟΦΗ. Από τη σκοπιά της φυσικής, δεν υπάρχει κανένας πραγματικός λόγος για τον οποίο το βέλος του χρόνου πρέπει αναγκαστικά να προχωρήσει.

Η πιο συνηθισμένη εξήγηση είναι ότι στο πολύ μακρινό παρελθόν, το σύμπαν είχε έναν υψηλό βαθμό τάξης (ή χαμηλή εντροπία). Λόγω αυτής της "οριακής κατάστασης", οι φυσικοί νόμοι είναι τέτοιοι που η εντροπία συνεχώς αυξάνεται. (Αυτό είναι το βασικό επιχείρημα που αναφέρθηκε στο βιβλίο του Sean Carroll για το 2010 Από την αιωνιότητα στο εδώ: Η αναζήτηση για την τελική θεωρία του χρόνου, αν και προχωρεί περαιτέρω για να προτείνει ενδεχόμενες εξηγήσεις για το γιατί το σύμπαν μπορεί να ξεκίνησε με τόση τάξη.)

Μια κοινή παρερμηνεία που διαδόθηκε από μια ασαφή συζήτηση σχετικά με τη φύση της σχετικότητας και άλλων φυσικών που σχετίζονται με το χρόνο είναι ότι ο χρόνος δεν υπάρχει στην πραγματικότητα καθόλου. Αυτό συναντάται σε αρκετούς τομείς που συνήθως ταξινομούνται ως ψευδοεπιστήμες ή μυστικισμός, αλλά θα ήθελα να απευθύνω μια συγκεκριμένη εμφάνιση σε αυτό το άρθρο.

Στο βιβλίο αυτοβοήθειας με τις καλύτερες πωλήσεις (και βίντεο) Το μυστικό, οι συγγραφείς ανέπτυξαν την ιδέα ότι οι φυσικοί έχουν αποδείξει ότι ο χρόνος δεν υπάρχει. Εξετάστε μερικές από τις ακόλουθες γραμμές από την ενότητα "Πόσο διαρκεί;" στο κεφάλαιο "Πώς να χρησιμοποιήσετε το μυστικό" από το βιβλίο:

"Ο χρόνος είναι απλώς μια ψευδαίσθηση. Αϊνστάιν μας είπε αυτό. "

"Αυτό που λένε οι κβαντικοί φυσικοί και ο Αϊνστάιν είναι ότι όλα συμβαίνουν ταυτόχρονα."

«Δεν υπάρχει χρόνος για το Σύμπαν και δεν υπάρχει μέγεθος για το Σύμπαν».

Και οι τρεις παραπάνω δηλώσεις είναι κατηγορηματικά ψευδείς, σύμφωνα με το πλέον φυσικοί (ειδικά ο Αϊνστάιν!). Ο χρόνος είναι πραγματικά ένα αναπόσπαστο μέρος του σύμπαντος. Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, η πολύ γραμμική έννοια του χρόνου είναι συνδεδεμένη με την έννοια του Δεύτερου Νόμου της Θερμοδυναμική, που θεωρείται από πολλούς φυσικούς ως έναν από τους σημαντικότερους νόμους σε όλους η φυσικη! Χωρίς χρόνο ως πραγματική ιδιοκτησία του σύμπαντος, ο Δεύτερος Νόμος καθίσταται άσχετος.

Αυτό που είναι αλήθεια είναι ότι ο Αϊνστάιν αποδείχθηκε, μέσω του Θεωρία της σχετικότητας, ο χρόνος από μόνος του δεν ήταν απόλυτη ποσότητα. Αντίθετα, ο χρόνος και ο χώρος είναι ενωμένοι με έναν πολύ ακριβή τρόπο για να σχηματίσουν χωροχρόνο, και αυτός ο χωροχρόνος είναι ένα απόλυτο μέτρο που μπορεί να χρησιμοποιηθεί - πάλι, με έναν πολύ ακριβή, μαθηματικό τρόπο - για να προσδιορίσουμε πώς αλληλεπιδρούν οι διαφορετικές φυσικές διαδικασίες σε διαφορετικές τοποθεσίες με κάθε μία άλλα.

Αυτό συμβαίνει δεν σημαίνει ότι όλα συμβαίνουν ταυτόχρονα. Στην πραγματικότητα, ο Αϊνστάιν πίστευε σθεναρά - με βάση τα στοιχεία των εξισώσεων του (όπως μι = mc²) - ότι καμία πληροφορία δεν μπορεί να ταξιδέψει ταχύτερα από την ταχύτητα του φωτός. Κάθε σημείο του χωροχρόνου είναι περιορισμένος στον τρόπο που μπορεί να επικοινωνήσει με άλλες περιοχές του χωροχρόνου. Η ιδέα ότι όλα συμβαίνουν ταυτόχρονα είναι ακριβώς αντίθετη με τα αποτελέσματα που ανέπτυξε ο Αϊνστάιν.

Αυτό και άλλα φυσικά σφάλματα στο Το μυστικό είναι απολύτως κατανοητό, διότι είναι γεγονός ότι πρόκειται για πολύ περίπλοκα θέματα και δεν είναι απαραίτητα εντελώς κατανοητά από τους φυσικούς. Ωστόσο, μόνο και μόνο επειδή οι φυσικοί δεν έχουν απαραιτήτως πλήρη κατανόηση μιας έννοιας όπως ο χρόνος δεν το κάνει σημαίνει ότι είναι έγκυρο να πούμε ότι δεν έχουν κατανόηση του χρόνου, ή ότι έχουν διαγράψει ολόκληρη την έννοια ως φανταστικός. Ασφαλώς δεν το έχουν.

Μια άλλη επιπλοκή στην κατανόηση του χρόνου αποδεικνύεται από το βιβλίο του Lee Smolin για το 2013 Ο χρόνος ξαναγεννιέται: από την κρίση στη φυσική στο μέλλον του σύμπαντος, στην οποία υποστηρίζει ότι η επιστήμη (όπως ισχυρίζονται οι μυστικιστές) αντιμετωπίζει το χρόνο ως ψευδαίσθηση. Αντίθετα, πιστεύει ότι πρέπει να αντιμετωπίσουμε το χρόνο ως μια θεμελιωδώς πραγματική ποσότητα και αν το πάρουμε σοβαρά ως τέτοιο, θα αποκαλύψουμε νόμους της φυσικής που εξελίσσονται με την πάροδο του χρόνου. Παραμένει να δούμε αν αυτή η έκκληση θα οδηγήσει στην πραγματικότητα σε νέες ιδέες στα θεμέλια της φυσικής.

Επεξεργάστηκε από Anne Marie Helmenstine, Ph. D.