„Čas je to, čo bráni tomu, aby sa všetko dialo súčasne.“Výrok fyzika Johna Wheelera správne zhŕňa, čo robí čas na rozdiel od čohokoľvek iného. To zvlášť vyniká na pozadí skutočnosti, že náš hon na najzákladnejšie zložky reality nám nepriniesol nič, čo by mohlo byť spojené s časom. Einstein uspel viac ako ostatní: kombinoval čas a priestor. Ale ešte pred ním bolo jasné, že fyzikálne zákony fungujú rovnako, bez ohľadu na to, či sa posuniete v čase alebo dozadu. A to jednoducho nezodpovedá našim skúsenostiam. Čo je čas? Tu je päť z našich najlepších teórií.
Čas … len je
Kvôli všeobecnej teórii relativity kvantová mechanika rýchlo prišla a založila koncept času, na ktorý sme zvyknutí. Zvuk kvantového sveta zodpovedá autoritárskemu tikaniu hodín, ktoré sú mimo akéhokoľvek opísaného časticového systému. Kvantová mechanická reprezentácia času však nie je presvedčivá. Vezmite Wheeler-DeWittovu rovnicu, ktorá popisuje kvantový stav celého vesmíru. Ak je tento systém všetko, čo vieme, kde by boli tikajúce kvantové hodiny?
Čas … len ilúzia
Fyzik Julian Barbour si myslí, že možno budeme musieť čas úplne zabiť. Podľa jeho názoru musí byť priestor a čas, zjednotený Einsteinovou všeobecnou teóriou relativity, oddelený. Jediný spôsob, ako definovať priestor, je podľa jeho názoru považovať za geometrický vzťah medzi pozorovanými časticami bez ohľadu na čas. Každú konfiguráciu nazýva „snímkou“, ktorá existuje v „priestore možností“. Podľa Barbourovho konceptu existujú iba tieto obrázky. Čas nie je skutočný, ale iba dôsledok nášho vnímania - ilúzie, ktorá sa objavuje v dôsledku skutočnosti, že vesmír sa neustále mení z jedného obrázka na druhý.
Propagačné video:
Čas … je šíp entropie
Len tu sa Barbourova schéma nedotýka jemnejšej otázky. Všetky naše fyzikálne zákony sú symetrické v čase, čo znamená, matematicky povedané, všetko môže prúdiť rovnako dopredu a dozadu v čase. Až na jednu výnimku. Druhý zákon termodynamiky uvádza, že entropia alebo množstvo poruchy sa v priebehu času v jednotlivých súboroch častíc a energie zvyšuje. Druhý zákon vysvetľuje, prečo sa napríklad hrniec vody nemôže zohriať sám. Jedinečná asymetria tohto zákona viedla mnohých fyzikov k názoru, že extrémne jednostranný tok času je spojený s entropiou. Existuje aj kvantová verzia tejto „entropickej šípky času“, ktorú vyvinul fyzik Sandu Popescu z University of Bristol vo Veľkej Británii. Popescu a jeho kolegovia to ukázaliže môžeme vidieť rastúcu entropiu v dôsledku rastu kvantového zapletenia.
Čas … koniec koncov koniec koncov
Možno, že šíp entropie času nie je celý príbeh, hovorí Lee Smolin z Perimeter Institute vo Waterloo v Kanade. Poznamenáva, že ak entropia neustále rastie, potom mal byť vesmír v čase Veľkého tresku v stave nízkej entropie (vysoký poriadok). Neexistuje však vysvetlenie, prečo musí byť všetko takto. To nás privádza späť k otázke, prečo sú naše fyzické zákony v čase symetrické. Možno máme iba zlé zákony, hovorí Smolin. Spolu s kolegami sa snaží nájsť alternatívne základné zákony, v ktorých je zakotvený smer času. Jediným problémom je, že jeho podivný prístup vedie k tomu, že sa zákony časom menia.
Čas … si zaslúži rovnosť
John Vaccaro z Griffith University v Austrálii experimentuje, aby dal čas a priestor na rovnakú úroveň. Kvantová mechanika umožňuje častici existovať na jednom mieste, ale nie na inom. Možno hovorí, že Vaccaro umožňuje, aby častica existovala naraz, ale nie iná, bez potreby interakcií, ktoré ju vytvárajú alebo ničia.
Pokus o korekciu rovníc s týmto vedomím neviedol k ničomu, pretože porušuje základný kameň fyziky - zákon zachovania hmoty. Ale Vaccaro ukazuje, že pod troskami týchto rovníc sa dá kvantová mechanika obnoviť v korigovanej podobe. Na podporu tejto myšlienky potrebujeme iba experimentálne dôkazy. V roku 2012 experiment BaBar v Národnom akcelerátorovom centre SLAC v Kalifornii ukázal, že častice B-mezónu sa v rôznych časoch rozpadajú odlišne. Možno je toho viac na Vaccarov nápady.
ILYA KHEL