Природата на времето остава една от най-дълбоките мистерии във физиката

Природата на времето остава една от най-дълбоките мистерии във физиката — толкоз фундаментална, колкото и неразбрана. От човешка позиция времето като че ли тече напред, безмилостно и необратимо. Но съгласно учените действителността може да е надалеч по-странна.

Колкото по-дълбоко физиката учи времето, толкоз повече се размиват границите сред вътрешен глас и теоретичен абсурд, написа Science Focus.

Три несъвместими дефиниции за време

Науката борави с три разнообразни концепции за време, които изненадващо мъчно се съчетават:

1. Времето като математическа координата
В класическите уравнения времето е просто параметър — число, което трансформира положението на системата. Нищо повече.

2. Времето съгласно Айнщайн — част от структурата на Вселената
Теорията на относителността вкарва концепцията за четириизмерно пространство-време, където минало, настояще и бъдеще съществуват по едно и също време. В този модел Вселената е като блок — всички моменти са действителни, а времето е просто посока.

3. Термодинамично време — стрелата на ентропиятаТермодинамиката дефинира времето като посока, в която се усилва безпорядъкът — ентропията. Това е единствената формулировка, която ясно разграничава минало от бъдеще.

Проблемът? Фундаменталните физични уравнения работят еднообразно добре и напред, и обратно във времето.

Квантовата гравитация и „ изчезналото време “

Комбинирането на квантовата механика и общата доктрина на относителността е може би най-голямото предизвикателство във физиката. През 1967 година уравнението на Уилър–ДеВит дава фрапантен резултат:
в това изложение времето въобще не съществува.

Ако приемем този модел безусловно, времето може да е единствено заблуда — артикул на метода, по който взаимодействаме със света.

Квантовото усложнение — ключът към протичането на времето?

Според квантовата механика обектите могат да бъдат в голям брой положения по едно и също време — суперпозиция. Ако два електрона си взаимодействат, те стават квантово заплетени и техните свойства се свързват, без значение от дистанцията.

През 1983 година Дон Пейдж и Уилям Уутърс оферират революционна концепция:
потокът на времето може да бъде разследване от квантовото усложнение.

Те си показват „ квантов часовник “, безизходен с околната среда. Само когато наблюдаващ мери часовника, Вселената „ избира “ миг и го свързва с съответно положение. От позиция на външен наблюдаващ обаче… времето не тече. Изобщо.

Квантова каузалност: допустимо ли е бъдещето да въздейства на предишното?

Суперпозициите трансформират радикално визията за причинно-следствена връзка. Теоретично два заплетени процеса могат да съществуват в голям брой „ редици “ по едно и също време — А преди Б, Б преди А или без ясна каузалност.

Ако прибавим и гравитация, която въздейства на скоростта на времето, получаваме парадоксална обстановка: няма гаранция, че можем да определим кое събитие е било в бъдещето и кое — в предишното. Някои физици стигат още по-далеч: допустимо е събития в бъдещето да предизвикват събития в предишното.

Многостранната природа на времето

Възможно е всички дефиниции да са верни — просто разказват разнообразни аспекти на едно по-дълбоко, поставено и може би непостижимо за човешката вътрешен глас събитие.

Времето може по едно и също време:

да е координата;
да е измерение;
да е посока;
да е квантов ефект;
да е заблуда.

И най-важното: може би предишното, сегашното и бъдещето са единствено разнообразни гледни точки към една и съща неподвижна Вселена.