Вы думаете, что нельзя войти в одну и ту же реку дважды? Современная физика думает иначе
Все мы слышали поговорку: «в одну и ту же реку нельзя войти дважды» [в оригинале нет времени, подобного настоящему, то есть «нет другого момента, как сейчас» / прим.
перевод].
В широком смысле это означает, что необходимо «ловить момент», либо перестать откладывать дела на потом.
С психологической точки зрения это имеет смысл.
Люди чувствуют течение времени, и текущий момент имеет особое качество.
Если оставить в стороне гипноз и сны, невозможно напрямую пережить прошлое или будущее так же, как мы переживаем настоящее.
Но верна ли поговорка? Согласна ли современная физика с тем, что нельзя войти в одну и ту же реку дважды? Наша лучшая теория пространства и времени на сегодняшний день — это теория относительности.
До революции Эйнштейна, произошедшей более ста лет назад, физика считала время «внешним параметром» — независимой, фундаментальной характеристикой реальности, на которую не влияют никакие другие факторы Вселенной.
Независимо от того, является ли течение времени реальным или кажущимся (этот философский спор ужасно стар, он начался еще до Эйнштейна, и его теории не разрешают эту дискуссию), теперь мы уже знаем, что временные интервалы не являются внешними и не везде определены одинаково.
.
Время — это внутренний компонент физической системы, измерение, переплетённое с тремя пространственными.
Вместе они образуют «пространство-время» и находятся под влиянием различных факторов, включая скорость (относительно других наблюдателей или систем) и гравитационные силы.
Поскольку теория относительности постулирует постоянную скорость света для всех наблюдателей (даже тех, кто движется относительно друг друга), само пространство-время должно искажаться, и понятие временного интервала становится гибким.
В результате не существует универсальной концепции настоящего момента, одинаково применимой ко всем наблюдателям.
То, что мне кажется настоящим, может находиться в будущем другого человека и в прошлом третьего.
Одновременность относительна.
Допустим, ваша жена уехала в командировку и находится на другом конце земного шара.
Как раз когда ты думаешь о том, как сильно ты скучаешь по ней, она в своем почтовом клиенте нажимает кнопку «отправить» на письме со словами о том, как сильно она по тебе скучает. Романтично, не так ли? Но хотя эти два события, с вашей точки зрения, происходят одновременно, для инопланетянина, летящего на космическом корабле вокруг Земли, порядок времени может быть другим.
Если корабль летит навстречу вашему супругу, инопланетянин увидит отправляемое электронное письмо раньше, чем вам в голову придет грустная мысль.
Если корабль улетит от вашей супруги, после этого будет отправлено ее письмо.
Следовательно, согласно теории относительности, в текущем моменте нет ничего особенного или уникального.
На самом деле, есть много моментов, похожих на то, что происходит сейчас – другие наблюдатели будут называть ваше настоящее своим будущим или прошлым.
И это еще не все.
Хотя ОТО очень хорошо подтверждается экспериментами, она не является полной теорией Вселенной.
Он не включает уроки, извлеченные из другого столпа физики 20-го века: квантовой механики.
И эти две теории действительно несовместимы друг с другом в их нынешнем виде.
Изучая, например, черные дыры или происхождение Вселенной, физикам необходимо описывать очень массивные объекты (с чем хорошо справляется общая теория относительности), упакованные в очень маленькое пространство (принадлежащее области квантовой механики).
Такие сценарии требуют переосмысления физики и, будем надеяться, однажды приведут к открытию квантовой теории гравитации.
Одна из трудностей в этом поиске заключается в том, что обе теории по-разному рассматривают время.
Каноническая квантовая механика использует более ранний подход ко времени как к внешнему параметру, на который не влияет Вселенная.
Но мы знаем, что время нельзя рассматривать таким образом, потому что общая теория относительности говорит нам, что на время влияет гравитация, а квантовая физика этого не объясняет. Поэтому новая теория квантовой гравитации, скорее всего, снова изменит наше понимание времени, как это сделал Эйнштейн сто лет назад. Революция в физике XXI века может произойти очень скоро.
И хотя разные версии квантовой гравитации имеют разные теории о природе времени, возможно, одной из наиболее интересных перспектив является теория динамики формы [динамика формы].
Динамика форм полностью отказывается от времени и пытается объяснить действие гравитации через эволюцию пространственных форм, каждая из которых рассказывает причинно-следственную историю возникновения Вселенной.
Теория дает нам бесчисленные моменты настоящего, «сейчас».
Каждый из этих моментов подобен фотографии из альбома, содержащего исторические записи о том, как мы оказались там, где находимся сегодня, запечатленные в отдельных фотографиях.
Сторонники динамики формы называют эти вневременные мгновенные «сейчас» «капсулами времени» и утверждают, что наш мозг сшивает их вместе, что порождает иллюзию течения времени.
Подумайте о том, как мы воспринимаем движение прыгающей кошки: наши глаза воспринимают мгновенные «снимки» кошки в разных точках воздуха, а наш мозг сшивает их вместе, чтобы создать иллюзию движения.
Динамика формы предполагает, что аналогичный процесс отвечает за восприятие самого времени.
Что касается нашего афоризма, то динамика формы согласуется с теорией относительности: нельзя сказать, что в одну и ту же реку невозможно войти дважды.
Если динамика формы верна, то Вселенная состоит из огромного количества моментов «сейчас», и постоянного хода времени вообще нет. Но динамика формы — далеко не единственный подход к квантовой гравитации.
Какова судьба времени, например, в теории струн? Оказывается, даже здесь нельзя говорить об уникальности текущего момента.
Теория струн утверждает, что фундаментальные точечные частицы в физике лучше всего моделировать как одномерные протяженные объекты, способные принимать форму петли или сегмента «струн».
Платформа теории струн требует принятия дополнительных пространственных измерений (не менее десяти, в зависимости от типа теории), замкнутых на себя так, что они не видны в привычном нам трехмерном мире.
Здесь может помочь аналогия с садовым шлангом: если посмотреть на него издалека, скажем, из окна второго этажа, шланг, лежащий во дворе, кажется одномерным, имеющим только длину.
Но если подойти к нему, то поймешь, что у него есть еще и второе свойство — ширина.
Точно так же, как пространственные измерения возникают из теории струн, так и время возникает из вневременного элемента в соответствующей версии этой теории.
В этом смысле время не является фундаментальным понятием в теории струн, и мы не можем сказать, что настоящее время уникально, потому что времени вообще не существует. А теперь извините, мне еще много чего надо переделать, и мне нужно поймать настоящий момент, независимо от того, существует он на самом деле или нет. Теги: #Популярная наука #физика #квантовая физика #время #гравитация #квантовая гравитация
-
2Гис Запустил Бета-Версию Сервиса Пробок
19 Oct, 24 -
Наведите Курсор На Прозрачное Изображение
19 Oct, 24
