Paul Davis má na mysli veľa - alebo skôr na mysli. Ako fyzik na Arizonskej štátnej univerzite vykonáva výskum v oblastiach od abstraktných rozmerov teoretickej fyziky a kozmológie až po závažnejšie otázky astrobiológie, štúdium života mimo Zeme. Nautilus hovoril s Davisom a rozhovor sa prirodzene obrátil k téme času, ktorá už dlho zaujímala jeho výskumný záujem. Toto je výňatok z tohto rozhovoru, ktorý je kvôli prehľadnosti mierne upravený a skrátený.
Je tok času skutočný alebo je to len ilúzia?
Prúd času je ilúzia a musím sa priznať, že viem len málo vedcov a filozofov, ktorí sú pripravení to napadnúť. Dôvod tohto je zrejmý, stojí za to položiť si otázku, čo sa myslí plynutím času. Keď povieme, že niečo ako rieka tečie, znamená to, že v určitom okamihu bola jeho častica na inom mieste, ako na ktorom bola o chvíľu skôr. Inými slovami, pohybuje sa relatívne k času. Čas sa však nemôže pohnúť relatívne k času - je čas. Mnoho ľudí sa mýli, keď si myslia, že vyhlásenie, že neexistuje žiadny časový tok, znamená, že nie je čas sám osebe. Je to nezmysel. Čas samozrejme existuje. Meriame to hodinkami. Hodiny nemeria toky času, ale dĺžku času. Medzi udalosťami sú samozrejme časové úseky - presne to hodiny merajú.
Takže odkiaľ pochádza pocit toku?
Dovoľte mi uviesť príklad. Predpokladajme, že vstávam, otočím niekoľkokrát svoju os a zmrazím. V tomto prípade budem mať presvedčivý pocit, že sa celý svet točí okolo. Cítim to ako sa točí - aj keď samozrejme viem, že sa točím sám. Podobne cítim tok času, aj keď viem, že to tak nie je. Vysvetlenie tejto ilúzie je pravdepodobne spojené s niečím v našej hlave a vzťahom s pamäťou - vrstvením spomienok a ďalších vecí v tomto duchu. Ide teda iba o rys nášho vnímania a nie o samotnú vlastnosť času.
Ďalšou vecou, ktorá ľudí mýli, je, že veria, že odmietnutie toku času znamená odmietnutie príčiny a následku. Udalosti samozrejme nasledujú v riadenom poradí. Ak hodíte vajíčko, rozbije sa. Vajcia sa nezbierajú späť. Budovy sa rozpadajú v dôsledku zemetrasení a nevyrastajú z trosiek. V každodennom živote existuje veľa príkladov časovej asymetrie - je to jedna z vlastností bytia. Nie je to vlastnosť času samotného a vysvetlenie jeho podstaty spočíva v najskorších fázach vzniku vesmíru a jeho počiatočných podmienok. Toto je úplne iná a celkom hodná štúdia.
Propagačné video:
Čas netečie. Toto je produkt našej psychológie.
Je čas primárnou súčasťou vesmíru?
Priestor a čas stanovili hranice, v rámci ktorých formulujeme všetky naše teórie o štruktúre vesmíru, ale niektorí sa pýtajú na pravdepodobnosť, že tieto vlastnosti bytia môžu byť sekundárne alebo odvodené. Možno sa pôvodné zákony vesmíru formujú v určitom predpriestore a čase a časopriestor je generovaný niečím primárnejším.
Samozrejme v každodennom živote vnímame trojrozmerný svet a jednorazový rozmer. Vo Veľkom tresku - vlastne nerozumieme, ako Veľký tresk spôsobil vznik vesmíru - sme však presvedčení, že by to mohlo súvisieť s kvantovou fyzikou - je možné, že javy, ktoré nazývame časopriestor v obvyklom zmysle, v ktorom je všetko jasné vyhlásené, možno to nebolo. Produkt počiatočných štádií existencie vesmíru tak môže byť nielen energia a hmota, ale aj samotný časopriestor. To nevieme. Toto sa vyšetruje.
Takže čas môže byť odvodený?
Myšlienka, že dualita časopriestoru je druhoradá kvalita odvodená z niečoho jednoduchšieho, niečoho, čo leží v samom jadre našej predstavy bytia, bola vo vzduchu už pred začiatkom mojej kariéry. Toto bol názor Johna Wheelera, ktorý o tom písal v 50. rokoch 20. storočia - že by mohla existovať nejaká predgeometria, ktorá dala vznik geometrii rovnakým spôsobom, ako atómy vytvárajú kontinuum elastických telies - a ľudia o tom naďalej premýšľajú.
Problém je, že to nemôžeme pozorovať. Bez ohľadu na to, s koľkými vhodnými matematickými modelmi prídete, ich testovanie sa zdá byť beznádejné. Väčšina ľudí verí, že ak existuje niečo také v pozadí priestoru a času, niečo, čo sa líši od našej myšlienky sekvenčného priestoru a času, niečo sa prejaví iba na tzv. Planckovej stupnici, o 20 rádov menších ako je veľkosť atómového jadra., zatiaľ čo naše najpresnejšie pozorovacie prístroje dokážu pozorovať iba o mnoho rádov vyššie. Je veľmi ťažké si predstaviť, ako môžeme niečo študovať na Planckovej stupnici za akýchkoľvek kontrolovaných podmienok.
Ak existuje veľa vesmírov, sledujú rovnaké hodiny?
Porovnávací vzťah času medzi rôznymi pozorovateľmi na rôznych miestach je zložitý jav, dokonca aj v rámci toho istého vesmíru. Rýchlosť hodín, povedzme, na povrchu čiernej diery, sa bude výrazne líšiť od rýchlosti hodín tu na Zemi. Takže ani v našom vesmíre niet spoločného času.
Teraz však máme veľa vesmírov, z ktorých každý má svoj vlastný čas v určitom zmysle - môžete ich porovnávať iba vtedy, ak medzi nimi existuje spôsob, ako poslať správu. Všetko záleží na modeli multiverse, ktorý si vyberiete. Je ich veľa, ale v jednej z najčastejšie hovorených kozmológov - o množstve bublín objavujúcich sa v rastúcej nadstavbe - neexistuje spôsob, ako priamo porovnať rýchlosť hodín v rôznych bublinách.
Ktorú z posledných zmien v chápaní času považujete za najzaujímavejšiu?
Obzvlášť ma zaujímajú laboratórne štúdie vnímania času, pretože podľa môjho názoru tu v nasledujúcich rokoch môže dôjsť k rýchlemu pokroku. Napríklad existujú známe experimenty, v ktorých sa v určitom okamihu ľudia údajne rozhodli slobodne, ale ukázalo sa, že táto voľba sa v skutočnosti urobila o niečo skôr, ale po tejto udalosti sa zmenilo ich vnímanie času a ich konanie v priebehu času. Keď pozorujeme svet, zdá sa nám, že vidíme sekvenčný a integrálny príbeh, ale v skutočnosti sa do nášho mozgu naleje senzorická informácia z rôznych orgánov vnímania, ktorú zošíva. Buduje ho a predstavuje ho ako súvislý príbeh, ktorý vytvára pocit sebavedomia. Preto sa nám zdá, že sme sami sebou,a všetko ide hladko a hladko. V skutočnosti však väčšina toho, čo vnímame, je rozprávanie, ktoré sa vytvorilo po udalostiach, ktoré sa stali.
Je to zrejmé najmä v situáciách, keď ľudia reagujú oveľa rýchlejšie ako rýchlosť myslenia. Človek si musí pamätať iba na hráčov na klavíri alebo tenise, aby pochopil, že nemôžu urobiť vedomé rozhodnutie: „Táto lopta sa tu pohybuje; Mal by som tam ísť a zahnať ho. ““Počas tejto doby nebude mať signál čas na dosiahnutie mozgu a potom motorického systému. Zachovávajú si však tento presvedčivý pocit, že vnímajú svet v reálnom čase a majú kontrolu nad sebou. Považujem to za veľmi vzrušujúce.
Vyskytli sa nejaké prielomy v štúdiu času v oblasti základnej fyziky? Myslím, že nie. Objavili sa nové nápady. Základné otázky stále existujú; už sme sa dotkli jedného z nich: je čas primárny alebo odvodený majetok? Pôvod časovej osi, ktorá je asymetriou času, je stále trochu kontroverzný. Vieme, že by sa mala monitorovať až po Veľký tresk, stále však existuje množstvo rôznych otázok, na ktoré sme nenašli definitívnu odpoveď. To všetko sú však skôr iluzórne filozofické a teoretické problémy ako niečo, čo vrhá svetlo na rozmer času alebo jeho povahu.
Okrem toho sledujeme, ako kolegovia z experimentálnej fyziky pracujú na zlepšení merania času. V určitom okamihu bude také presné, že pravdepodobne odhalí zaujímavé výsledky. Stále existuje zásadný problém - hoci väčšina fyzikálnych zákonov je časovo symetrická, existuje niekoľko procesov spojených so slabými jadrovými interakciami, v ktorých sa predpokladá zásadné porušenie tejto symetrie. Zrejme to hrá kľúčovú úlohu v celkovom obraze života. Myslím, že tu existuje potenciál pre výskum. Takže vo fyzike častíc je stále možné vykonávať experimenty, ktoré nám poskytnú nové poznatky o tejto dočasnej asymetrii so slabou interakciou a miestom blízko časovej osi.
John Steele