Реалността е изтъкана от триизмерно време, а пространството е само страничен ефект? Една нова концепция за времето може да се превърне в „теорията на всичко“
Свикнали сме да мислим за времето като за река или стрела, която непреклонно се движи от предишното към бъдещето. Тази интуитивна визия е в основата на физиката на XX век, когато Алберт Айнщайн сплотява трите измерения на пространството и едно измерение на времето в единна четириизмерна тъкан – пространство-време. Но какво би било, в случай че тази фундаментална идея е единствено комфортно опростяване? Ами в случай че в основата на всичко стои не пространството, а самото време, и то доста по-сложно, в сравнение с можем да си представим?
Това е смелата, съвсем еретична концепция, показана от Гюнтер Клетка, академик от Геофизичния институт към Университета на Аляска. Неговата доктрина предлага да преобърне разбирането ни за света с главата надолу: времето има не едно, а три измерения и точно то е първоосновата на Вселената. А триизмерното пространство, с което сме привикнали, е единствено вторично събитие, самобитен резултат, възникващ върху това времево „ платно “.
Платно вместо стрела: преосмисляне на действителността
Нека да уточним: концепцията за триизмерно време звучи като сюжет на научнофантастичен разказ. Но Клетека я поддържа със строга математика и, най-важното, предлага способи за нейното регулиране.
За да разберем революционния темперамент на неговия метод, дано си напомним класическия модел. В теорията на относителността пространството и времето са неразривно свързани. Не можете да се движите в пространството, без да се движите във времето. Те са единна конструкция. Клетека, въпреки това, предлага да ги разделим.
„ Тези три измерения на времето са първоосновата на всичко, като платно за една картина “, изяснява той. – Пространството, с неговите три измерения, към момента съществува, само че то е по-скоро като боята върху платното, а не като самото платно. “
Тази метафора е ключът към разбирането. Докато преди мислехме, че Вселената е „ нарисувана “ върху четириизмерно платно от пространство-време, в този момент ни се показва концепция, при която самото платно е триизмерно време, а цветовете (материя, сила, взаимодействия) основават илюзията за триизмерно пространство.
Три измерения на времето: по какъв начин въобще е допустимо това?
Добре, само че по какъв начин можем да си представим, че времето се движи освен напред? Клетека и неговите прародители оферират един грациозен умствен модел.
Първото измерение: Това е познатото ни време. Прав път, по който вървим от предишното към бъдещето. Всяка стъпка е идващият миг.
Второто измерение: Сега си представете, че в която и да е точка от вашия път, той се пресича от различен, вертикален път. Когато стъпите на него, вие оставате в същия миг (например през днешния ден, 09:00 ч.), само че навлизате в друга версия на този миг. Това е свят на вероятности и различни резултати. Може би в тази версия сте избрали кафе вместо чай и това е сложило началото на друга верига от събития. Второто измерение е измерението „ какво, в случай че? “.
Третото измерение: Това е, условно казано, способността да се движите сред тези паралелни „ пътища “ – вероятности. То обезпечава връзката сред другите версии на действителността в един и същи миг от „ елементарното “ време.
Най-важното достижение на теорията на Клетека е, че тя взема решение главния проблем на предходните хипотези за многоизмерното време – парадокса на причинността. В неговия модел, даже при цялата трудност на структурата, повода постоянно предхожда следствието. Човек не може първо да види счупена чаша и по-късно да я изпусне. Тази логическа конструкция извежда теорията от региона на чистата философия в полето на сериозната физика.
Триизмерната времева координатна система, показваща ортогоналните времеви измерения, които се пресичат в „ Началото на времето “ (което може да подхожда на Големия взрив). Квантовата канара (t₁, зелено) ръководи генерирането на масата, което води до следените съотношения на масата на генерираните частици m₁: m₂: m₃ = 1: 4,5: 21,0. Скалата на взаимоотношението (t₂, синьо) опосредства квантовите резултати и крайните ремонти. Космологичната канара (t₃, червено) е обвързвана с гравитационните талази, с измерена амплитуда на дисторция Δv/с = 1,5 x 10-¹⁵. От математика към физика: каква е разликата?
Светът на теоретичната физика е цялостен с красиви, само че спекулативни хрумвания. В продължение на десетилетия учените оферират елегантни математически структури, които обаче не могат да бъдат тествани или свързани с действителния свят. В това се крие главното преимущество на работата на Клетека.
Неговият модел не е просто математическо упражнение. Той дава съответни, проверими прогнози. Според създателя формулите му разрешават с огромна акуратност да се изчислят известните маси на обикновените частици – електрони, мюони, кварки. И не просто да се напасне резултатът, а да се изясни за какво масите им са такива, каквито са.
„ По-ранните оферти за триизмерно време бяха най-вече математически структури без съответна връзка с опитите “, отбелязва Клетека. – „ Моята научна работа трансформира тази идея от забавна математическа опция във физически проверима доктрина. “
Ако по-нататъшните калкулации и опити потвърдят правотата му, това ще бъде мощен мотив, че нашата действителност в действителност е по-сложна, в сравнение с сме си мислили.
Свещеният Граал на физиката: Към теорията на всичко.
Защо въобще се нуждаем от толкоз комплицирани теории? Причината е, че актуалната физика се крепи на два великански, само че несъвместими стълба. От една страна – общата доктрина на относителността на Айнщайн, която разказва гравитацията и света на огромните обекти (планети, галактики). От друга – Стандартният модел, който ослепително разказва държанието на обикновените частици и три от четирите фундаментални сили ( електромагнетизма, мощното и слабото нуклеарно взаимодействие).
Но гравитацията не се вписва в света на квантовата механика. Да бъдат обединени – да се сътвори единна „ доктрина на всичко “ – е главната фантазия на физиците от предишния век. И мнозина считат, че ключът към това обединяване се крие в разбирането на природата на масата и времето.
Теорията за триизмерното време може да се окаже изчезналото парче от пъзела. Предлагайки нов механизъм за произхода на масата на частиците и радикално друга конструкция на действителността, тя открива евентуален път за съвместяване на гравитацията и квантовия свят.
Какво следва? Между смелата догадка и научната гражданска война.
Разбира се, това към момента е единствено доктрина. Тя ще би трябвало да бъде строго тествана от научната общественост, да понесе лавина от рецензии, да бъде доказана от самостоятелни калкулации и, в идеалния случай, от опити в ускорители на частици. Много учени ще останат правилни на тестваната идея за пространство-времето.
Но самата опция, че в основата на нашия свят не е пространството, а многоизмерното време, възбужда въображението. Тя ни припомня, че най-познатите неща могат да крият невероятна трудност. Може би един ден погледът към часовника ще ни накара да не мислим за бързане, а да се възхищаваме на безкрайното, триизмерно и многостранно време, в чиито дълбини се ражда самата Вселена.
