"Vrijeme je ono što sprečava da se sve događa istovremeno." Izjava fizičara Johna Wheelera s pravom sažima ono što djeluje za razliku od bilo čega drugog. To se posebno ističe u pozadini činjenice da nam lov na najosnovnije sastojke stvarnosti nije donio ništa što bi se moglo povezati s vremenom. Einstein je uspio više od drugih: kombinirao je vrijeme s prostorom. Ali čak i prije njega bilo je jasno da zakoni fizike djeluju na isti način, bez obzira na to krećete li se naprijed ili unatrag. A to jednostavno ne odgovara našem iskustvu. Koliko je sati? Evo pet naših najboljih teorija do sada.
Vrijeme … samo je
Slijedeći opću teoriju relativnosti, kvantna mehanika brzo je stigla i utvrdila koncept vremena na koje smo navikli. Zvuk kvantnog svijeta odgovara autoritarnom otkucavanju sata koje je izvan bilo kojeg opisanog sustava čestica. Međutim, kvantno mehanički prikaz vremena nije uvjerljiv. Uzmimo Wheeler-DeWitt jednadžbu koja opisuje kvantno stanje cijelog svemira. Ako je ovaj sustav sve što znamo, gdje bi bio otkucaji kvantni sat?
Vrijeme … samo iluzija
Fizičar Julian Barbour smatra da ćemo možda trebati potpuno ubiti vrijeme. Prema njegovom mišljenju, prostor i vrijeme, objedinjeni Einsteinovom općom teorijom relativnosti, moraju se razdvojiti. Jedini način da se prostor definira, prema njegovom mišljenju, je da se on smatra geometrijskim odnosom između promatranih čestica, bez obzira na vrijeme. Svaku konfiguraciju naziva "snimkom" koji postoji u "prostoru mogućnosti". U Barbourbovom konceptu postoje samo ove slike. Vrijeme nije stvarno, već samo posljedica naše percepcije - iluzija koja se pojavljuje zbog činjenice da se svemir neprestano mijenja iz jedne slike u drugu.
Promotivni video:
Vrijeme … je strelica entropije
Samo se ovdje Barbourova shema ne dotiče suptilnijeg pitanja. Svi su naši fizički zakoni simetrični u vremenu, što znači, matematički gledano, sve može teći jednako naprijed i natrag u vremenu. S jednom iznimkom. Drugi zakon termodinamike kaže da se entropija, odnosno količina poremećaja, s vremenom uvijek povećava u pojedinim zbirkama čestica i energije. Drugi zakon objašnjava zašto se lonac vode ne može samostalno zagrijati. Jedinstvena asimetrija ovog zakona navela je mnoge fizičare da misle kako je izuzetno jednostrani protok vremena povezan s entropijom. Postoji i kvantna verzija ove "entropijske strelice vremena" koju je razvila fizičarka Sandu Popescu sa Sveučilišta u Bristolu u Velikoj Britaniji. Popescu i njegovi kolege pokazali suda možemo vidjeti rastuću entropiju kao rezultat rasta kvantnog zapletenosti.
Vrijeme … na kraju krajeva apsolutno stvarno
Možda strijela entropije vremena nije cijela priča, kaže Lee Smolin iz Instituta Perimeter u Waterlouu u Kanadi. Napominje da ako entropija neprestano raste, tada bi Svemir u vrijeme Velikog praska trebao biti u stanju niske entropije (visokog reda). Ali nema objašnjenja zašto sve mora biti ovako. To nas vraća na pitanje zašto su naši fizički zakoni simetrični u vremenu. Možda samo imamo krive zakone, kaže Smolin. Zajedno s kolegama pokušava pronaći alternativne temeljne zakone u kojima je utjelovljen smjer vremena. Jedini problem je što njegov neobičan pristup dovodi do toga da se zakoni s vremenom mijenjaju.
Vrijeme … zaslužuje jednakost
John Vaccaro sa sveučilišta Griffith u Australiji eksperimentira kako bi stavio vrijeme i prostor na ravnopravne pozicije. Kvantna mehanika omogućava da čestica postoji na jednom mjestu, ali ne i na drugom. Možda, kaže Vaccaro, dopušta čestici da postoji u jednom trenutku, ali ne i drugoj, bez potrebe za interakcijama koje je stvaraju ili uništavaju.
Pokušaj ispravljanja jednadžbi s tim na umu nije doveo ni do čega, jer krši kamen temeljac fizike - zakon očuvanja mase. Ali Vaccaro pokazuje da se ispod krhotina ovih jednadžbi kvantna mehanika može obnoviti u ispravljenom obliku. Samo su nam potrebni eksperimentalni dokazi za podupiranje ove ideje. Godine 2012., eksperiment BaBar u Nacionalnom centru za ubrzavanje SLAC u Kaliforniji pokazao je da čestice B-mezona različito propadaju u različitim vremenima. Možda ima više Vaccarovih ideja.
ILYA KHEL