Tid er en stor fortid, en usikker fremtid

Vi tager det alle for givet, at tidens pil altid peger mod fremtiden. I et system afbrudt fra en ekstern energikilde - og dette er tilsyneladende vores univers - ændres alt fra ordnet til uordnet.

Når det anvendes på termodynamikkens love, betyder princippet om, at tiden flyder langs en pil, at man ikke kan placere et varmt objekt i et koldt rum og forvente, at det bliver koldere, og objektet bliver varmere. Forskellige eksperimenter har vist, at selv på kvanteniveau afhænger partiklernes opførsel væsentligt af startbetingelserne. De bevæger sig med andre ord i den retning, vi gennem tiden har vænnet os til.

På det seneste er der dog flere og flere tegn på, at der er noget galt med vores forståelse af tid. Måske ikke nok til overhovedet at tvivle på dens eksistens, men til at tænke over, hvordan vi skal forstå den – det er helt sikkert.

Ingen opvarmning, når du er forvirret

En gruppe fysikere fra Federal University of ABC i Brasilien besluttede for nylig at studere chloroform, hvis molekyle består af et kulstofatom bundet til et brintatom og tre kloratomer. Forskerne brugte et stærkt magnetfelt og acetone til at manipulere egenskaberne af atomare komponenter. Dette tillod dem at "lytte" til partiklernes opførsel, da kerneenergien gradvist steg på grund af magnetisk resonans. Ifølge reglen om tidens pil skal "opvarmende" atomkerner afgive energien fra kaotiske bevægelser til køligere atomer, indtil helhedens energitilstand bliver ens.

Hvordan skal vi forstå tiden?

Under normale omstændigheder ville dette være sket. Forskerne fandt dog en spændende undtagelse - et tilfælde, hvor partiklerne var korreleret med hinanden. Partikelkorrelation har væsentligt ændret måden energi fordeles mellem kroppe sammenlignet med, hvad der normalt sker. De exciterede brintkerner blev "varmere", og deres køligere sammenfiltrede kulstofpartner blev "kølere".

Som forfatterne af eksperimentet konkluderer, er disse resultater termodynamisk ækvivalente gå tilbage i tiden i meget lille skala, men stadig i vores univers, hvor reglen om tidens gang angiveligt er "hellig". "Vi observerer en spontan strøm af varme fra et koldt til et varmt system," skriver forskerne i et papir, der vises på arXiv.org-depotet.

Psykologisk og termodynamisk pil

Stephen Hawking i sin A Brief History of Time skrev han, at lidelsen stiger med tiden, fordi vi måler tiden i den retning, som lidelsen øges. Det ville betyde, at vi har et valg, at vi f.eks. først kan observere glasskårene spredt på gulvet, derefter i det øjeblik, hvor glasset rammer gulvet, derefter glasset i luften og til sidst i hånden. af en person, der holder sit. Der er ingen videnskabelig regel om, at "tidens psykologiske pil" skal gå i samme retning som den termodynamiske pil, og systemets entropi stiger. Men mange forskere mener, at dette er tilfældet, fordi der sker energiske ændringer i den menneskelige hjerne, svarende til dem, vi observerer i naturen. Hjernen har energien til at handle, observere og ræsonnere, fordi den menneskelige "motor" forbrænder brændstof-mad, og som i en forbrændingsmotor er denne proces irreversibel.

Men der er tilfælde, når, og samtidig opretholde en retning af den psykologiske pil af tid i forskellige systemer entropi både stiger og falder – for eksempel ved lagring af data i computerens hukommelse. Hukommelsesmodulerne i maskinen går fra uordnet tilstand til diskskriverækkefølge. Dermed reduceres entropien i computeren. Enhver fysiker vil dog sige, at set fra universets synspunkt vokser det, fordi det kræver energi at skrive til en disk, og denne energi spredes i form af varme genereret af en maskine. Der er en lille "psykologisk" modstand mod fysikkens etablerede love her. Det er svært for os at overveje, at det, der kommer ud med støjen fra blæseren, er vigtigere end optagelsen af ​​et værk eller anden værdi i hukommelsen.

Allerede i 1967 dukkede den op Wheeler-DeWitt ligninghvilket betød, at der ikke var tid som sådan. Det var et forsøg på matematisk at kombinere kvantemekanikkens ideer og den generelle relativitetsteori, et skridt hen imod teorien om kvantetyngdekraften, dvs. teorien om alt, som alle videnskabsmænd ønsker. Først i 1983 fysikere Don Page i William Wuthers foreslået en forklaring, hvorefter problemet med tid kan omgås ved hjælp af konceptet kvantesammenfiltring. De foreslog konceptet, at kun egenskaberne af et allerede defineret system kan måles. Fra et matematisk synspunkt betød deres forslag, at ure isoleret fra systemet ikke virkede og først blev startet, når de var viklet ind i et bestemt univers.

Er dette bare en illusion?

Er det muligt at fortolke kvanteteorien symmetrisk i tid, uden at tillade nutidens indflydelse på fortiden? spørger i en afhandling udgivet i Proceedings of the Royal Society Matthew S. Leifer Oraz Matthew F. Pusey. Hvis en sådan teori skal være symmetrisk, og fysikerne bekymrer sig om dette, så må ovenstående mulighed desværre eksistere.

Fans har ingen problemer med at tælle uret ned multivers teorisom det allerede kan ses i Page og Wooters' koncept. Det løser problemet med symmetri godt, og der er ingen grund til at vende tidens pil tilbage for at forklare fænomenerne. Det er bare, at forskellige eksperimentelle resultater svarer til forskellige verdener, hvor en partikel kan opføre sig på den ene eller anden måde.

Eksperimentel model i chloroform

britisk fysiker Julian Barbour skrevet flere bøger om tid er bare en illusion. Den mest berømte af disse er The End of Time: The Next Revolution in Our Understanding of the Universe, 1999. Universet, hvis det er sammensat af ustabile konfigurationer af stof, giver indtryk af, at tiden går, siger Barbour. Bevidsthedsstrømmen og følelsen af ​​nuet, der varer omkring et sekund, sker alt sammen i folks hoveder. Vores hjerner har information om den seneste fortid, men ikke gennem et årsag-og-virkning forhold, der går tilbage til tidligere konfigurationer. Det er snarere et træk ved tænkning, måske nødvendigt for, at du overhovedet kan tænke.

Barbour bemærker det Einstein i et af sine sidste breve skriver han: "Folk som os, der tror på fysik, ved, at forskellen mellem fortid, nutid og fremtid kun er en vedvarende illusion." Barbours synspunkter betragtes som "videnskab i udkanten", men mange seriøse fysikere (herunder kendte skikkelser som f.eks. Lee Smolin i Lyubosh Motl) betragtes som "interessante" snarere end "skøre". Der er en vis elegance ved begrebet tidløshed, og derfor appellerer det til fysikere.

Ifølge teoretikere, der fortsatte Barbours tanke, er tid et begreb opfundet af mennesket, så vi kan skelne, hvad der er "nu" fra det, vi opfatter som "fortiden". Begrebet tid forbliver kun en illusion af vores sind, for i virkeligheden sker alt, hvad der var og vil være, i hvert givet øjeblik. For to år siden blev en sådan udtalelse fremsat af en gruppe fysikere fra Massachusetts Institute of Technology.

Disse videnskabsmænd hævder, at universet består af "blokke", hvor tid og rum er forbundet og danner det, der kaldes rum-tid. Denne teori er i overensstemmelse med relativitetsteori Einstein foreslår, at rum og tid er en del af et firedimensionelt univers, hvor alt, hvad der sker, har sine egne unikke koordinater i rum-tid.

 - opsummerede sine kollegers forskning Max Tegmark Z'er. - 

Fra et kvantefysisk synspunkt kan det altid bevises, at tiden "eksisterer", fordi den fungerer i selve eksperimentets antagelser, ligesom toksiciteten af ​​et stof placeret i æsken med Schrödingers kat. Tid er psykologisk en del af det landskab, vi skaber for vores erkendelse. Faktisk er dets overgang fra fortid til fremtid underlagt den samme undersøgelse som alt andet.

Dette er enden. I den forstand, at tiden ender som en selvfølge, hvilket ikke skal bevises. Om det i sidste ende også bliver en rum-tidsdimension og et reelt mål for universet skal afgøres. Indtil videre, i duellen mellem teoretisk fysik og generel intuition, har sidstnævnte en væsentlig fordel. Men måske ved hun ikke, at hun lavede en fejl og allerede har tabt?

Tidspil - Viser retningen af ​​tidens flow. Konceptet blev introduceret og populariseret af den britiske astrofysiker Arthur Eddington i 1927, forfatter til The Nature of the Physical World, udgivet et år senere. Tiden flyder altid fra fortiden til fremtiden og aldrig omvendt, dvs. den er ensrettet, asymmetrisk og irreversibel. Det kan opdeles i fortid, nutid og fremtid. Synonymer for tidens pil: tidens retning, tidens asymmetri, tidens anisotropi, tidens irreversibilitet og tidens ensretning.