Prošlost. Sadašnjost. Budućnost. Za fiziku su svi isti. Međutim, za vas, mene i sve ostale, vrijeme se kreće u samo jednom smjeru: od očekivanja do iskustava i sjećanja. Ta se linearnost naziva vremenskom osi (koja se ponekad naziva i strelica vremena), a neki fizičari smatraju da se ona kreće u jednom smjeru samo za ljude i druge vrste koje su sposobne percipirati njegovo kretanje samo na taj način.
Znanstvenici već prilično vremena sortiraju pitanje vremenske osi. A njegov glavni aspekt nije postoji li vrijeme uopće, već u kojem se smjeru zapravo kreće. Mnogi fizičari vjeruju da se vrijeme očituje kada dovoljan broj sitnih elementarnih čestica, koje pojedinačno kontroliraju prilično čudni zakoni kvantne mehanike, počinju međusobno djelovati i pokazuju ponašanje koje se već može objasniti klasičnim zakonima fizike. Međutim, na stranicama posljednjeg broja njemačkog časopisa Annalen der physic (isti časopis na stranicama kojih je objavljen Einsteinov niz članaka o općim i posebnim teorijama relativiteta), dva znanstvenika tvrde da gravitacija nije dovoljno jaka da bitako da apsolutno svi predmeti u Svemiru slijede princip smjera vremenske osi prošlost - sadašnjost - budućnost. Umjesto toga, znanstvenici vjeruju da samu vremensku os stvaraju vanjski promatrači.
Jedan od glavnih modernih problema u fizici je prilagođavanje kvantne mehanike klasičnoj. U kvantnoj mehanici čestice mogu imati superpozicije. Na primjer, jedan elektron može postojati na dva mjesta istovremeno i nemoguće je otkriti koji je dok ne provedete opažanje. Ovdje je glavni aspekt vjerojatnost. Saznati lokaciju može samo eksperimentalno.
Međutim, pravila se drastično mijenjaju ako elektroni počnu komunicirati s drugim objektima, na primjer, s atomima zraka ili kao dijelom čestica prašine i općenito sa svim vrstama materije. Ovdje na snagu stupaju pravila klasične mehanike, a gravitacija postaje najvažniji faktor u interakciji tih čestica.
"Položaj elektrona, svaki atom, kontrolira vjerojatnost", kaže Yasunori Nomura, fizičarka sa Sveučilišta u Berkeleyu u Kaliforniji.
Ali čim započnu interakciju s većim česticama ili postanu dijelom nekog predmeta, poput bejzbola, tada se sve ove pojedinačne vjerojatnosti njihovog položaja miješaju, a šanse svih tih elektrona u superpoziciji se smanjuju. Stoga nikada nećete vidjeti kako isti bejzbol može biti na dva mjesta odjednom - u rukavici hvatača i letjeti izvan igrališta.
Trenutak kada se fizika elementarnih čestica sudara (spaja) s klasičnom mehanikom naziva se dekoherenca. S gledišta fizike, to se događa kada smjer protoka vremena postane matematički značajan. Mnogi fizičari vjeruju da je vremenska osi upravo ono što dolazi iz dekoherencije.
Najpoznatija teorija koja objašnjava princip dekoherencije je Wheelerova - DeWittova jednadžba. Teorija se pojavila 1965. godine, kada je fizičar John Wheeler morao dugo boraviti u zračnoj luci u Sjevernoj Karolini (SAD). Da ubije vrijeme, zamolio je svog kolegu Brucea DeWitta da ga upozna. Dvojica znanstvenika upoznali su se i, kao što je to obično slučaj, počeli razgovarati o raznim teorijama i "igrati se brojevima". U nekom su trenutku oboje smislili jednadžbu za koju je Wheeler mislio (budući da je DeWitt bio sumnjičav prema tom pitanju) šav između kvantne i klasične mehanike.
Promotivni video:
Teorija se pokazala nesavršenom. Međutim, pokazalo se da je to vrlo važno za fiziku. Mnogi su se znanstvenici složili da je to važno sredstvo u razumijevanju svih neobičnosti procesa dekoherencije i takozvane kvantne gravitacije.
Unatoč činjenici da vremenska varijabla nije uključena u jednadžbu (u fizici se vrijeme mjeri prijelazom jednog objekta s jednog mjesta na drugo ili promjenom njegovog stanja), to stvara osnovu za povezivanje svega u svemiru.
Međutim, u novom znanstvenom članku, dva znanstvenika kažu da u Wheeler-DeWittovoj jednadžbi gravitacija utječe na vrijeme sporo kako bi bilo prihvaćeno kao univerzalna vremenska os.
"Ako pogledate primjere i izvršite proračune, ispada da jednadžba ne objašnjava kako se usmjerava vrijeme", kaže Robert Lanza, biolog, polimatr i koautor članka. (Lanza je zagovornik biocentrizma - teorija da biološki život stvara stvarnost oko nas, vrijeme i svemir - to jest, život stvara svemir, a ne obrnuto.)
Znanstvenik to objašnjava činjenicom da kvantne čestice moraju zadržati svojstva svojih superpozicija sve dok ih gravitacija ne osvoji. Ako se gravitacija pokaže preslaba da bi održala interakciju između čestica tijekom njihove dekoncentracije u nešto veće, tada neće biti moguće da se čestice kreću u istom smjeru ni u kojem scenariju.
Ako matematika ne može riješiti to pitanje, odgovor se može nalaziti na promatraču. Odnosno, u nama samima. Vrijeme se kreće upravo onako kako se kreće, jer smo mi ljudi u početku biološki, neurološki i filozofski "programirani" da na taj način doživljavamo vrijeme. To je poput Schrödingerove mačke na makro nivou. Moguće je da se krajnji kraj svemira kreće iz budućnosti u prošlost, a ne obrnuto. Sasvim je moguće da, gledajući kroz teleskop, vrijeme prolazi iz ovog stanja i stječe razumljiviji smjer „prošlost - budućnost“za nas.
"Einstein je u svom radu na teoriji relativnosti pokazao da je vrijeme relativno u odnosu na promatrača", kaže Lanza.
"Naš rad razvija tu ideju i kaže kako zapravo promatrač sam stvara vrijeme."
Naravno, ova se teorija ne može nazvati novom. Talijanski fizičar Carlo Rovelli objavio je članak o tome u najvećoj otvorenoj znanstvenoj web knjižnici ArXiv.org prošle godine. U njemu je i dovoljno kontradikcija. Primjerice, Nomura kaže da još nije jasno kako otkriti je li pojam "vremena promatrača" stvaran.
"Odgovor će ovisiti o tome može li se koncept (koncept) vremena matematički definirati bez uključivanja promatrača u sustav", kaže znanstvenik.
Autori članka tvrde da ne postoji način da se promatrač ne isključi iz bilo koje jednadžbe, jer ove jednadžbe ljudi određuju i analiziraju prema zadanim postavkama.
Nomura također napominje da autori teorija nisu uzeli u obzir činjenicu da cijeli svemir postoji u takozvanom prijelaznom stanju „prostora-vremena“.
"Kada govorimo o prostor-vremenu, govorimo o sustavu koji već postoji."
Naravno, Namura nije rekao da su drugi znanstvenici potpuno u krivu i da je fizika još uvijek nepotpuna, nepotpuna i nepotpuna znanost (i, što je zanimljivo, teško je raspravljati s tim), ali napomenuo je da se u potpunosti ne slaže sa zaključcima koje su napravili ti znanstvenici. Prema njegovom mišljenju, kao i samo vrijeme, sve su interpretacije u fizici relativne.
NIKOLAY KHIZHNYAK