Čas je založený na sekundách, minútach a hodinách. Kým základňa týchto jednotiek sa v priebehu histórie zmenila, ich korene možno vysledovať až do starovekom Sumeru. Moderná medzinárodná časová jednotka je určená elektronickým prechodom atómu cézia. Ale čo je toto fyzické množstvo?
Čas meria priebeh udalostí
Čas je mierou vývoja udalostí. Fyzici definujú túto hodnotu ako progres udalostí z minulosti do súčasnosti a do budúcnosti. V zásade, ak je systém nezmenený, je mimo tohto ukazovateľa. Čas možno chápať ako štvrtú dimenziu reality, ktorá sa používa na opis udalostí v trojrozmernom priestore. Nie je to niečo, čo vidíme, cítime alebo chutíme, ale môžeme zmerať jeho priechod.
Šípka ukazuje, že čas prechádza z minulosti do budúcnosti, a nie naopak
Ruka na hodinkách ukazuje, že čas sa pohybuje od minulosti do budúcnosti, a nie iným smerom. Fyzikálne rovnice fungujú rovnako dobre bez ohľadu na to, či množstvo ide do budúcnosti (pozitívny čas) alebo späť do minulosti (negatívny čas). Avšak v prírodnom svete má táto hodnota jeden smer. Otázka, prečo je nezvratná, je jednou z najväčších nevyriešených otázok vo vede.
Propagačné video:
Jedno vysvetlenie je, že prírodný svet sa riadi zákonmi termodynamiky. Druhý zákon termodynamiky uvádza, že v uzavretom systéme zostáva jeho entropia konštantná alebo sa zvyšuje. Ak sa vesmír považuje za uzavretý systém, jeho entropia (stupeň poruchy) sa nikdy nemôže znížiť. Inými slovami, čas sa nemôže vrátiť k presnému stavu, v akom bol skôr. Táto hodnota sa nemôže posunúť dozadu.
Spomalenie alebo zrýchlenie
Čas sa presne počíta podľa hodín prevádzky. V klasickej mechanike je to všade rovnaké. Z Einsteinovej osobitnej a všeobecnej teórie relativity však vieme, že veľkosť je relatívny pojem. Indikátor závisí od referenčného rámca pozorovateľa. To môže viesť k subjektívnemu spomaleniu, keď sa čas medzi udalosťami predlžuje (rozširuje), čím bližšia z nich je k rýchlosti svetla.
Pohybujúce sa hodiny bežia pomalšie ako stacionárne hodiny, pričom účinok sa stáva výraznejší, keď sa pohybujúci mechanizmus blíži rýchlosti svetla. Hodiny zaznamenávajú na obežnej dráhe Zeme pomalšie ako na svojom povrchu, častice miónov sa pri páde rozpadajú pomalšie a experiment Michelson-Morley potvrdil kontrakciu dĺžky a zväčšenia veľkosti.
Paralelná realita pomáha vyhnúť sa časovému paradoxu v cestovaní v čase
Časovému paradoxu v cestovaní v čase sa dá vyhnúť prechodom do paralelnej reality. Cestovanie znamená pohyb vpred alebo vzad v rôznych okamihoch, rovnako ako sa môžete pohybovať medzi rôznymi miestami v priestore. Skákanie vpred v čase nastáva v prírode. Astronauti na vesmírnej stanici sa zrýchľujú, keď sa vracajú na Zem a spomaľujú v porovnaní so stanicou.
Existujúce problémy
Cestovanie časom však predstavuje výzvy. Jedným z nich je príčinná súvislosť alebo príčinná súvislosť. Posun dozadu môže vyvolať dočasný paradox.
Dedko paradox je vo vede klasickým príkladom. Podľa neho, ak sa vrátite a zabijete starého otca skôr, ako sa narodí vaša matka alebo otec, môžete zabrániť vlastnému narodeniu.
Mnoho fyzikov verí, že cestovanie v čase do minulosti nie je možné, ale existujú paradoxné riešenia, napríklad cestovanie medzi paralelnými vesmírmi alebo vetvami.
Vnímanie fyzickej veľkosti
Starnutie ovplyvňuje vnímanie času, hoci vedci s týmto postojom nesúhlasia. Ľudský mozog dokáže sledovať čas. Suprachiasmatické jadrá mozgu sú oblasťou zodpovednou za prirodzené denné alebo cirkadiánne rytmy. Neurostimulanty a lieky významne ovplyvňujú jeho vnímanie. Chemikálie, ktoré vzrušujú neuróny, ich zrýchľujú, zatiaľ čo znižovanie neurónovej aktivity spomaľuje vnímanie času.
V zásade, keď si myslíte, že sa všetko zrýchľuje, mozog vytvára v určitom intervale viac udalostí. V tomto ohľade sa zdá, že čas naozaj letí, keď sa bavíte. Zdá sa však, že počas mimoriadnych udalostí alebo nebezpečenstva sa spomaľuje.
Vedci z Baylor College of Medicine v Houstone tvrdia, že mozog sa vlastne nezrýchľuje, ale oblasť ako amygdala sa stáva aktívnejšou. Amygdala je časťou mozgu, ktorá je zodpovedná za vytváranie spomienok. Keď sa vytvára viac spomienok, zdá sa, že čas sa tiahne ďalej.
Rovnaký jav vysvetľuje, prečo sa zdá, že starší ľudia vnímajú čas rýchlejšie, než keď boli mladší. Psychológovia veria, že mozog vytvára viac spomienok na nové zážitky ako tie známe. Pretože v neskoršom období života je menej nových spomienok, zdá sa, že čas vo vnímaní staršieho človeka prechádza rýchlejšie.
Začiatok a koniec času
Čoraz viac vedcov má sklon veriť, že náš vesmír sa narodil v dôsledku silného výbuchu určitého podmieneného bodu, v ktorom neboli zaznamenané také ukazovatele, ako je hmotnosť, čas a priestor.
Astronóm Stephen Hawking a jeho kolega z Cambridge Neil Turok naznačujú, že pôvodne bol nápad, z ktorého sa toto slovo narodilo. Čas a priestor pozostávali z týchto dvoch konceptov.
Nie je známe, či čas začína alebo končí. Čo sa týka vesmíru, začal sa v ňom čas. Východiskovým bodom bol 13 799 miliárd rokov, keď sa vyskytol Veľký tresk. Dôkazom tohto procesu je reliktné žiarenie v priestore a poloha rozptylových galaxií. V tejto dobe sa začínajú uskutočňovať prechody z jednej úrovne prirodzenej organizácie na inú - z jadra na atóm a potom na molekulu, z ktorej sa objavila živá hmota.
Kozmické žiarenie v pozadí môžeme merať ako mikrovlny z Veľkého tresku, ale žiadne skoršie žiarenie nebolo zaznamenané.
Jedným z argumentov pre vznik času je to, že keby sa nekonečne rozširovalo, potom by sa nočná obloha naplnila svetlom starých hviezd.
Bude konečný čas?
Odpoveď na túto otázku nie je známa. Ak sa vesmír navždy rozširuje, čas bude pokračovať. Ak dôjde k ďalšiemu veľkému tresku, náš časový plán sa skončí a začne sa nové odpočítavanie. V experimentoch s fyzikou častíc vznikajú náhodné častice z vákua, takže sa zdá, že vesmír sa nestane statickým alebo nadčasovým. Čas ukáže…
Maya Muzashvili