Research, Technology

З погляду квантової фізики час – лише ілюзія.

Ми сприймаємо час як стрілу, що вказуєуперед. До того ж, простір та час нерозривно пов'язані між собою. Їх дует проявляється у русі та розвитку матерії. Що ж до главою сили у Всесвіті, то гравітація майстерно вплітає матеріальні об'єкти в тканину простору-часу і дует перетворюється на тріо. Загальна теорія відносності (ОТО) Ейнштейна напрочуд точно описує Всесвіт. Але квантова механіка порушує цю гармонію, адже у світі субатомних частинок все влаштовано інакше. Дві фундаментальні фізичні теорії не узгоджуються один з одним, що призвело до кризи у сучасній фізиці. Але що, якщо глянути на ситуацію радикально по-іншому? Чи існує взагалі час? І якщо ні, то як тоді влаштований Всесвіт?

Час - абстрактна величина або математичне поняття, яке існує в нашому уявленні реальності.

зміст

  • 1 Що таке час?
  • 2 Рух уперед
  • 3 Теорія квантової гравітації
  • 4 Нова ера фізики

Що таке час?

Почнемо з того, що структура реальності абсурднасумніватися. Адже ми тільки й робимо, що звіряємось з часом. Відзначаємо дні народження та інші щорічні свята, та там, усе наше життя – це один великий розклад, графік, до якого ми звикли. Більше того, всі тонкі фрагменти часу, назвемо їх так, створюють нас і повсякденне життя.

Але якщо припустити, що радикальний перегляд фізичної теорії - це правильний шлях, здатний все розставити на свої місця, для початку потрібно зрозуміти що таке час.

Фізики визначають час як послідовність подій з минулого в сьогодення та в майбутнє. Час також можна розглядати як четвертий вимір реальності, який використовується для опису подій у тривимірному просторі. Отже, для нас час рухається вперед, як стріла.

Час у Всесвіті може не існувати зовсім

І якщо Всесвіт розглядати як замкнуту систему, її ентропія (ступінь безладдя) не може зменшитися. Це означає, що Всесвіт не може повернутися до попереднього стану, отже, час не може обернутися назад. Начебто все вірно, але нещодавно фізики намацали дещо цікаве: на квантовому рівні час тече інакше, а частки можуть подорожувати в минуле.

Чи можна відстежити квантові частки без спостерігача? Відповідь ловіть у цій статті та не забудьте підписатися на наш канал у Telegram, щоб завжди залишатися курсом останніх наукових відкриттів!

Рівняння, на яких побудовано фізичну науку,кажуть, що квантові системи можуть одночасно розвиватися по двох протилежних стріл часу (вперед і назад у часі). Отже, квантові системи можуть рухатися як уперед, і назад. Докладніше про те, як фізики дійшли такого висновку, ми розповідали раніше.

Рух вперед

Досягнення у сфері фізики припускають, щочасу справді не існує, принаймні, у нинішньому його розумінні. Багато вчених серйозно розглядають цю можливість. Як з'ясували дослідники з Австралійського католицького університету, нова фізична теорія ставить під сумнів саме існування часу нашої реальності.

На квантовому утраті часу немає.

Важливо розуміти, що цей підхід обумовленийматематичними рівняннями. Якщо взяти тривимірний набір координат, наприклад, (x, y, z) і прибрати з нього "z", припустивши, що її "більше не існує", рішення рівняння покаже інший результат. Такі рішення привели фізиків до теорії квантової гравітації.

Ми не так часто про це замислюємося і все ж таки,як вважаєте, чи був у Всесвіті початок? Дослідники вважають, що вона існувала завжди, у нескінченному минулому і лише недавно перетворилася на те, що ми називаємо Великим вибухом. Продовження можна прочитати тут.

Безперечно, перегляд нашої реальності – цечималий подвиг. Особливо, коли мова заходить про теорію петльової квантової гравітації або теорію струн. І незважаючи на те, що обидві теорії в певному сенсі зазнали невдачі, мрія Альберта Ейнштейна про створення теорії надихає вчених. Але є ще щось цікаве: теорія петльової квантової гравітації допускає відсутність часу як фундаментального поняття реальності

Теорія квантової гравітації

Знаменитий уявний експеримент ЕдвінаШредінгера з кішкою та коробкою, всередині якої знаходиться радіоактивна речовина – це парадокс. Якщо ми відкриємо коробку, то кішка помре через розпад речовини. Але поки що коробка закрита і ми не бачимо кішку, вона знаходиться в квантовій суперпозиції, а значить і жива і мертва одночасно.

Для нас час може бути лише ілюзією

Квантова механіка - це область досліджень, якарозглядає, як частинки взаємодіють між собою, перебуваючи у суперпозиції. Це також означає, що частка може знаходитися у двох або навіть у всіх можливих місцях одночасно. Звичайно, шлях до прогресу тернистий, проте вчені були готові до того, наскільки дивною стає квантова механіка.

Загвоздка в тому, що квантова суперпозиціясуперечить ОТО, яка була інтегрована в стандартну модель фізики елементарних частинок з тих пір, як Ейнштейн вперше сформулював її на початку 1900-х років.

Згідно з ВТО, існуючі фізичні об'єктиповодяться у відповідь силу гравітації. Час тече по-різному залежно від того, де і як ви подорожуєте у просторі і є одним із ключових законів Всесвіту в рамках стандартної моделі.

Але незважаючи на популярну тенденцію піддаватиприроду часу, його фізична «реальність» не викликає сумнівів. Час є невід'ємною частиною Всесвіту, а межа між подіями, які були виміряні, не визначає їхнього результату.

Ми сприймаємо час як соціальний конструкт

Відповідно до копенгагенської інтерпретації квантовоїмеханіки, квантовий світ існує як і реальний світ. Цей поділ показує нам, що відбувається в природі, коли раніше невизначені речі стають певними. Виходить, час може бути фундаментальним. Але, може, й ні. Те саме відбувається з сприймається нами стрілою часу.

Що таке багатосвітова інтерпретація квантової механіки?

Нова ера фізики

Але якщо піти ще далі і припустити, щочас – єдине, що утримувало людство з самого зародження цивілізації, буде знищено, що залишиться. Відповідно до класичної фізики, на виході ми отримаємо «причинно-наслідковий зв'язок», тобто ідею, згідно з якою одна подія тягне за собою іншу.

Це поняття не піддається жодним абсолютним поняттям і існує абстрактно, вважають дослідники.

У спробах пов'язати математичні рівняння зреальністю, вчені припускають, що й часу не існує, воно не надає прямого впливу на наше життя, навіть якщо просуває фізику в нову еру. Справа в тому що ми сприймаємо час як соціальний конструкт, Що є для нас реальністю, а вимірюємо ми його просто подивившись на годинник.

І навіть якщо час насправді не існує, наше життя йтиме своєю чергою.

Про те, як просуваються дослідження в цій галузі, можна дізнатися в одній із попередніх статей, рекомендуємо до прочитання.

Зрештою, це досить зручно, так яклюдський мозок важко справляється з такими поняттями, як нескінченність і тканина простору-часу. Але оскільки взаємодія елементарних частинок між собою викликає безліч питань, а відповіді на них нам поки що невідомі, фізики та математики над цим працюють.