Ali čas obstaja? Perspektiva fizika

Čas je zagotovo zelo zapletena tema v fizikain obstajajo ljudje, ki verjamejo, da čas dejansko ne obstaja. En skupni argument, ki ga uporabljajo, je ta, da je Einstein dokazal, da je vse relativno, zato čas ni pomemben. V knjigi uspešnic Skrivnost, avtorji pravijo, da je "čas le iluzija." Je to res? Je čas le plod naše domišljije?

Med fiziki ni nobenega dvoma, da čas resnično resnično obstaja. To je merljiv, opazen pojav. Fiziki smo le malo razdeljeni na to, kaj povzroča ta obstoj in kaj pomeni reči, da obstaja. Dejansko to vprašanje meji na področje metafizike in ontologije (filozofijo obstoja) kot toliko kot pri strogo empiričnih vprašanjih o času, ki jih je fizika dobro opremljena.

Frazo "puščica časa" je leta 1927 skoval sir Arthur Eddington in jo populariziral v svoji knjigi iz leta 1928 Narava fizičnega sveta. V osnovi je puščica časa ideja, da čas teče samo v eno smer, v nasprotju z dimenzijami prostora, ki nimajo prednostne orientacije. Eddington glede puščice časa navaja tri posebne točke:

1. Zavest ga živo prepozna.
2. Enako vztraja tudi naša sposobnost sklepanja, ki nam pove, da bi preobrat puščice zunanji svet pomenil nesmiselno.
3. V fizikalni znanosti se ne pojavlja, razen v preučevanju organizacije več posameznikov. Tu puščica kaže smer postopnega povečevanja naključnega elementa.

Prvi dve točki sta gotovo zanimivi, vendar je tretja točka, ki zajema fiziko puščice časa. Razlikovalni dejavnik puščice časa je, da kaže v smeri naraščanja entropija, na Drugi zakon termodinamike. Stvari v našem vesolju propadajo kot potek naravnih, časovno utemeljenih procesov... vendar si ne povrnejo reda brez veliko dela.

Vendar pa obstaja nekaj globljega v tem, kar Eddington pravi v tretji točki, in to je, da "v fizikalni znanosti ni videti ničesar, razen ..." Kaj to pomeni? V fiziki je vsepovsod čas!

Čeprav to vsekakor drži, je zanimivo, da so fizikalni zakoni "čas reverzibilni", kar je reči, da so sami zakoni videti, kot da bi delovali popolnoma dobro, če bi se igralo vesolje vzvratno. S stališča fizike ni resničnega razloga, da bi puščica časa po potrebi premikala naprej.

Najpogostejša razlaga je, da je imelo vesolje v zelo daljni preteklosti visoko stopnjo urejenosti (ali nizko entropijo). Zaradi tega "mejnega stanja" so naravni zakoni taki, da se entropija nenehno povečuje. (To je osnovni argument, naveden v knjigi Seana Carrolla iz leta 2010 Od večnosti do tu: prizadevanje za končno teorijo časa, čeprav še naprej predlaga možne razlage, zakaj se je vesolje morda začelo s toliko vrstnim redom.)

Eno pogosto napačno prepričanje, ki ga širi nejasna razprava narave relativnosti in druge fizike, povezane s časom, je, da čas v resnici sploh ne obstaja. To se pojavlja na številnih področjih, ki jih običajno uvrščamo med psevdoznanost ali celo mistiko, vendar bi rad v tem članku obravnaval en poseben pojav.

V knjigi samopomoči (in videoposnetku) Skrivnost, avtorji so predstavili pojem, da so fiziki dokazali, da čas ne obstaja. Oglejte si nekaj naslednjih vrstic iz poglavja "Kako dolgo traja?" v poglavju "Kako uporabljati skrivnost" iz knjige:

"Čas je le iluzija. Einstein to nam je povedal. "

"Kar nam pravijo kvantni fiziki in Einstein, je, da se vse dogaja hkrati."

"Ni časa za Vesolje in ni velikosti za Vesolje."

Vse tri zgoraj navedene izjave so kategorično napačne, glede na večina fiziki (predvsem Einstein!). Čas je pravzaprav sestavni del vesolja. Kot smo že omenili, je zelo linearni pojem časa vezan na koncept drugega zakona z dne Termodinamika, ki jo mnogi fiziki vidijo kot enega najpomembnejših zakonov v vsem fizika! Brez časa kot resnične lastnosti vesolja drugi zakon postane brez pomena.

Res je, da se je Einstein izkazal s svojim teorija relativnosti, da čas sam po sebi ni bila absolutna količina. Namesto tega sta čas in prostor združena na zelo natančen način, da tvorita prostor-čas in ta prostor-čas je absolutno merilo, ki ga je mogoče uporabiti - spet na zelo natančen, matematičen način - ugotoviti, kako različni fizični procesi na različnih lokacijah medsebojno vplivajo drugo.

To pač ne pomenijo, da se vse dogaja hkrati, vendar. Dejansko je Einstein trdno verjel - na podlagi dokazov o svojih enačbah (npr E = mc²) - da nobena informacija ne more potovati hitreje od svetlobne hitrosti. Vsaka točka v prostoru-času je omejena v načinu komuniciranja z drugimi regijami prostora-časa. Ideja, da se vse zgodi hkrati, je ravno v nasprotju z rezultati, ki jih je razvil Einstein.

To in druge fizične napake v Skrivnost so popolnoma razumljivi, saj so dejstva, da so to zelo zapletene teme, fiziki pa jih ne razumejo povsem. Vendar pa zato, ker fiziki nimajo nujno popolnega razumevanja koncepta, kakršnega čas nima pomeni, da velja reči, da nimajo razumevanja časa ali da so celoten koncept odpisali kot neresnično. Zagotovo jih niso.

Drug zaplet pri razumevanju časa kaže knjiga Lee Smolin iz leta 2013 Čas oživljanja: od krize v fiziki do prihodnosti vesolja, v katerem trdi, da znanost čas (kot trdijo mistiki) čas obravnava kot privid. Namesto tega meni, da bi morali čas obravnavati kot bistveno resnično količino in, če ga vzamemo resno kot takega, bomo razkrili zakone fizike, ki se razvijajo skozi čas. Ni še treba ugotoviti, ali bo ta privlačnost dejansko povzročila nove vpoglede v temelje fizike.

Uredil Anne Marie Helmenstine, dr.