Τρίτη, 27 Μαΐου 2014

Είναι Ο Χρόνος Μία Ψευδαίσθηση?


Οι περισσότεροι από εμάς αντιλαμβανόμαστε τον χρόνο ως προθεσμία, ένα ρολόι γύρω από τον καρπό, ένα ξυπνητήρι δίπλα στο κρεβάτι. Μπορεί να φαίνεται σαν να είναι ενιαίος και σταθερός, δεδομένου ότι οι περισσότεροι από εμάς ζούμε σε μια κοινωνία όπου είμαστε συνεχώς υπό έλεγχο για να φτάσουμε στην δουλειά στην ώρα μας, να πάρουμε τα παιδιά από το σχολείο, να βγάλουμε το φαγητό έξω από το φούρνο πριν να καεί ή απλά... κοιτάζοντας το ρολόι, με την σκέψη ότι δεν υπάρχουν αρκετές ώρες σε μια ημέρα. Υπάρχουν συνολικά 60 δευτερόλεπτα σε ένα λεπτό, 60 λεπτά σε μία ώρα, 24 ώρες την ημέρα και 365 ημέρες το χρόνο. Αυτό είναι ομοιόμορφο - και σύμφωνα με τον Ισαάκ Νεύτωνα, είναι κάτι που, όπως το σύμπαν το ίδιο, είναι εντελώς απόλυτο. Όμως, ο χρόνος (όπως τον ξέρουμε) είναι απλά μια ψευδαίσθηση - μια εκδήλωση της δικής μας αντιλήψης για την αιτιότητα (το αίτιο και το αποτέλεσμα, ή το «πώς» στο «γιατί»).

Ίσως γνωρίζετε ότι υπάρχουν τρεις υποτιθέμενες διαστάσεις του χώρου, με το χρόνο να περιλαμβάνει την τέταρτη διάσταση. Μαζί, οι τέσσερις συνθέτουν το σύνολο της συνέχειας του χωροχρόνου. Ο Ισαάκ Νεύτωνας - ένας από τους προπάτορες των σύγχρονων μαθηματικών - συνέβαλε επίσης με πολλές πολύτιμες ιδέες στη φυσική. Ίσως το πιο σημαντικό είναι οι τρεις Νόμοι του Νεύτωνα για την κίνηση, οι οποίοι περιγράφουν τη σχέση μεταξύ των αντικειμένων και των δυνάμεων της φύσης που αλληλεπιδρά μαζί τους. Μία άλλη από τις φημισμένες ιδέες του - και η πιο σχετική με αυτό το θέμα - ασχολείται με την έννοια του απόλυτου χώρου και απόλυτου χρόνου.

Αναφέρουν ότι ο χρόνος είναι μια μη αναστρέψιμη ποσότητα μέσα στο σύμπαν, που ρέει από μόνη της χωρίς καμία εξωτερική επιρροή και είναι η ίδια παντού σε όλους τους παρατηρητές. Τώρα, όλοι γνωρίζουμε ότι η θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν έρχεται σε αντίθεση με αυτό πλήρως. Ο χρόνος περνάει διαφορετικά ας πούμε, στην Γη και τον Άρη. Περνάει πολύ διαφορετικά από την επιφάνεια της Γης από ότι από τον ορίζοντα γεγονότων μιας μαύρης τρύπας. Ομοίως, ο ρυθμός του χρόνου περνάει διαφορετικά όταν επιταχυνθεί κανείς σημαντικά. Όταν αυτά τα πράγματα αποκαλύφθηκαν για πρώτη φορά, άλλαξαν ότι ξέραμε για τη φυσική, αλλά μερικοί το πήγαν στα άκρα.

Οι συγγραφείς δύο συγκεκριμένων εγγράφων εισάγουν ένα νέο τρόπο θεώρησης της συνέχειας του χωροχρόνου, αυτό που φαίνεται τελικά να προτείνουν είναι ότι το σύμπαν είναι «διαχρονικό» (τρόπος του λέγειν).

Αυτό Που Προτείνουν:

Τρεις από τους φυσικούς που εμπλέκονται - οι οποίοι είναι οι Amrit Sorli, Davide Fiscaletti και Dusan Klinar - ξεκίνησαν λέγοντάς μας να σκεφτούμε το χρόνο ως μία μεταβλητή στον άξονα των Χ σε ένα γράφημα, μια μεταβλητή που αναπτύχθηκε για να απεικονίσει την εξέλιξη ενός φυσικού συστήματος (το φυσικό σύστημα είναι το σύμπαν, σε αυτήν την περίπτωση). Μετράμε την συχνότητα και την ταχύτητα ενός αντικειμένου, αλλά ο χρόνος δεν μετριέται γενικά εδώ. Ανεξάρτητα από αυτό, έχει μαθηματική αξία χωρίς να χρειάζεται να έχει πρωταρχική φυσική ύπαρξη. Έτσι ουσιαστικά, δεν έχουμε να κάνουμε με το χρόνο ως μεταβλητή, στην πραγματικότητα, χρησιμοποιούμε την κίνηση ενός αντικειμένου για να αντλήσουμε άλλες πληροφορίες. Σύμφωνα με τους άνδρες, αυτό μπορεί να σημαίνει ότι ο χώρος του Minkowski δεν είναι 3 διαστάσεων-3D (δηλαδή με 3 διαστάσεις του χώρου και 1 διάσταση του χρόνου), αλλά 4 διαστάσεων-4D, χωρίς ξεχωριστή διάσταση να δίνεται στον χρόνο. Πιο αναλυτικά δηλώνουν: 

"Η άποψη που θεωρεί το χρόνο να είναι μια φυσική οντότητα στην οποία σημειώνονται ουσιώδεις αλλαγές εδώ αντικαταστάθηκε με μια πιο βολική άποψη του χρόνου να είναι απλώς η αριθμητική σειρά της αλλαγής υλικών. Η άποψη αυτή αντιστοιχεί καλύτερα στο φυσικό κόσμο και έχει πιο επεξηγηματική δύναμη στην περιγραφή άμεσων φυσικών φαινομένων όπως: η βαρύτητα, η ηλεκτροστατική αλληλεπίδραση, η μεταφορά πληροφοριών από το πείραμα EPR είναι φυσικά φαινόμενα που μεταφέρονται άμεσα από το χώρο στον οποίο συμβαίνουν τα φυσικά φαινόμενα"

Πιστεύουν ότι αυτή η άποψη είναι προτιμότερη από την τρέχουσα, δεδομένου ότι:

"Η ιδέα του χρόνου ως η τέταρτη διάσταση του χώρου δεν έφερε μεγάλη πρόοδο στη φυσική και έρχεται σε αντίθεση με το φορμαλισμό της ειδικής σχετικότητας. Αναπτύσσουμε τώρα ένα φορμαλισμό του κβαντικού χωροχρόνου 3D με βάση την εργασία του Planck. Φαίνεται ότι το Σύμπαν είναι τριών διαστάσεων από το μακροσκοπικό στο μικροσκοπικό επίπεδο στον τόμο του Planck, το οποίο από φορμαλισμό είναι 3D. Σε αυτό τον τριών διαστάσεων χώρο δεν υπάρχει "συστολή του μήκους", δεν υπάρχει "διαστολή του χρόνου". Αυτό που πραγματικά υπάρχει είναι ότι η ταχύτητα της αλλαγής υλικού είναι «σχετική» με την έννοια του Αϊνστάιν."

Όταν λέει "έννοια του Αϊνστάιν" εν μέρει αναφέρεται σε ένα σχόλιο που έκανε ο Αϊνστάιν στο βιβλίο του "Σχετικότητα", όπου είπε: 

"Αφού υπάρχει σε αυτή την τετραδιάστατη δομή [ο χωροχρόνος] δεν υπάρχουν πλέον τμήματα, τα οποία αντιπροσωπεύουν το "τώρα" αντικειμενικά, οι έννοιες του συμβαίνει και γίνεται πράγματι δεν έχουν εντελώς ανασταλεί, αλλά είναι ακόμα περίπλοκες. Ως εκ τούτου φαίνεται πιο φυσικό να σκεφτούμε την φυσική πραγματικότητα ως τεσσάρων διαστάσεων ύπαρξη, αντί, όπως μέχρι σήμερα, εξέλιξη μιας τρισδιάστατης ύπαρξης."

Για να εξηγήσουμε καλύτερα: 

Ως ένα πείραμα σκέψης, φανταστείτε αυτό: 
Έχετε ένα φωτόνιο που κινείται πέρα δώθε μεταξύ δύο σημείων στο χώρο. Ο χώρος μεταξύ των δύο αποτελείται εξ ολοκλήρου από αποστάσεις του Planck, η οποία είναι η μικρότερη απόσταση που ένα φωτόνιο μπορεί να κινηθεί σε κάθε δεδομένη στιγμή. Καθώς το φωτόνιο κινείται μια απόσταση Planck, περιγράφεται σαν να κινείται αποκλειστικά στο χώρο και όχι απόλυτα στο χρόνο (ο οποίος, και πάλι, είναι υποθετικά συνυφασμένος με τις τρεις διαστάσεις του χώρου. 

"Το φωτόνιο μπορεί να θεωρηθεί ότι μετακινείται από το σημείο 1 στο σημείο 2 και η θέση του στο σημείο 1 είναι "πριν" τη θέση του στο σημείο 2, υπό την έννοια ότι ο αριθμός 1 έρχεται πριν από τον αριθμό 2 σε αριθμητική σειρά. Η αριθμητική σειρά δεν είναι ισοδύναμη με χρονική σειρά, δηλαδή, ο αριθμός 1 δεν υπάρχει πριν από τον αριθμό 2 στο χρόνο, μόνο αριθμητικά."

Βασικά, αυτό το πείραμα δείχνει ότι ο χρόνος μπορεί να είναι μόνο η αριθμητική σειρά της αλλαγής, αντί της τέταρτης διάστασης. Η αντίληψη του χρόνου με αυτόν τον τρόπο - ως έναν τρόπο ανίχνευσης της αλλαγής με την πάροδο του χρόνου - όχι μόνο επιλύει το παράδοξο της κίνησης του Ζήνωνα (το ένα με τον Αχιλλέα και τη χελώνα), αλλά θα μπορούσε ίσως ακόμη καλύτερα να περιγράψει τα χαρακτηριστικά του φυσικού κόσμου.

"Η θεωρία του χρόνου ως τέταρτη διάσταση του χώρου είναι διαψεύσιμη και σε τελευταίο άρθρο μας αποδεικνύουμε ότι υπάρχουν ισχυρές ενδείξεις ότι ίσως να είναι λανθασμένη. Με βάση τα πειραματικά δεδομένα, ο χρόνος είναι αυτό που μετράμε με ρολόγια: με ρολόγια μετράμε την αριθμητική σειρά της αλλαγής, δηλαδή, την κίνηση στο χώρο."

Συμπέρασμα:
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι αυτές οι ιδέες δεν είναι ακριβώς καινούριες ή καλά αποδεκτές μέσα στους επιστημονικούς κύκλους, αλλά έχουν πολύ ενδιαφέρουσες συνέπειες για τα άλλα κομμάτια της φυσικής. Τα ερωτήματα που θέτουν είναι εξίσου συναρπαστικά και διαμορφώνουν την άποψή μας για την "φυσική τάξη". Έτσι, σίγουρα αξίζει να συζητηθεί εκτενώς. "Η πραγματικότητα είναι μια ψευδαίσθηση, αν και πολύ επίμονη."

ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ: Ειρήνη Μαντζουράνη

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου