Riepilogo:

Nell’articolo “esiste davvero il tempo?”L’autore esplora il concetto di tempo e la sua esistenza. La domanda se il tempo sia un vero fenomeno è stato discusso per secoli, senza risposta definitiva. I fisici hanno lottato per includere il tempo nelle loro teorie e alcune teorie, come quelle di Ludwig Boltzmann, suggeriscono che il tempo è un’invenzione umana. Albert Einstein ha rivoluzionato la comprensione del tempo con le sue teorie della relatività, che ha dimostrato che il tempo è relativo e può variare a seconda della posizione e della velocità dell’osservatore. Einstein ha persino affermato che la distinzione tra passato, presente e futuro è un’illusione. La meccanica quantistica complica anche il concetto di tempo, in quanto non ha una direzione preferita. L’autore discute anche di teorie come Loop Quantum Gravity, il che suggerisce che il tempo potrebbe non essere presente nel tessuto fondamentale dell’universo. Secondo Carlo Rovelli, il tempo è un concetto derivato e un’illusione nata dalla nostra conoscenza incompleta.

1. È tempo un vero fenomeno?

L’esistenza del tempo come fenomeno reale è stata discussa per secoli. Mentre gli umani percepiscono il passaggio del tempo, gli scienziati hanno lottato per includerlo nelle loro teorie.

2. In che modo Albert Einstein ha contribuito alla comprensione del tempo?

Albert Einstein ha rivoluzionato la comprensione del tempo con le sue teorie della relatività. Ha dimostrato che il tempo è relativo e può variare a seconda della posizione e della velocità dell’osservatore.

3. Cosa credeva a Ludwig Boltzmann del tempo?

Ludwig Boltzmann ha suggerito che il tempo non è una quantità assoluta ma piuttosto un’invenzione umana. Ha sostenuto che non esiste una direzione del tempo oggettiva e che è un concetto che inventiamo in base alla nostra percezione.

4. In che modo la meccanica quantistica complica il concetto di tempo?

Nel mondo della meccanica quantistica, il tempo non ha una direzione preferita. Le leggi quantistiche funzionano sia in avanti che all’indietro, senza alcuna asimmetria intrinseca.

5. Cos’è la teoria della gravità quantistica Loop?

Loop Quantum Gravity Theory costruisce il tessuto dell’universo usando piccoli loop di spazio-tempo, simili ai pixel su uno schermo. Questa teoria suggerisce che il tempo potrebbe non essere presente nella struttura fondamentale dell’universo.

6. Secondo Carlo Rovelli, qual è la natura del tempo?

Carlo Rovelli, fisico e divulgato in scienze, crede che il tempo sia un concetto derivato e un’illusione nata dalla nostra conoscenza incompleta. Sostiene che il tempo non è qualcosa di fondamentale ma piuttosto un prodotto della nostra percezione.

7. In che modo Heraclitus e Parmenides hanno contribuito alla comprensione del tempo?

Eraclito credeva nella natura fluente del tempo, sottolineando che tutto cambia costantemente. Parmenides, d’altra parte, riteneva che nulla cambia e tutto rimane costante. Le loro opinioni contrastanti hanno influenzato in seguito il pensiero occidentale.

8. Cosa credeva a Isaac Newton del tempo?

Isaac Newton considerava il tempo come un’entità assoluta, una parte intrinseca dell’universo. Ha visto l’universo come un orologio immenso e inesorabile che ha segnato il passare del tempo indipendentemente da tutto il resto.

9. Come è collegato il tempo allo spazio?

Le teorie di Albert Einstein sul tempo e lo spazio collegate alla relatività, trattandole come dimensioni intrecciate. Questa connessione viene ulteriormente esplorata in teorie come il gravità quantistica ad anello, in cui il tessuto dello spazio-tempo è costruito da piccoli loop.

10. Il tempo può essere considerato un’illusione?

Alcuni scienziati e filosofi sostengono che il tempo è un’illusione, in quanto potrebbe non esistere indipendentemente dalla nostra percezione. Albert Einstein ha affermato che la distinzione tra passato, presente e futuro è solo un’illusione ostinatamente persistente.

Esiste davvero il tempo

Quindi sappiamo che abbiamo bisogno di una nuova teoria fisica per spiegare l’universo e che questa teoria potrebbe non avere tempo.

Esiste davvero il tempo?

Per chiunque guardi con ansia l’oro. Ma la verità è che gli umani hanno riflettuto su questa domanda per almeno 2.500 anni e finora nessuno ha escogitato una risposta soddisfacente per tutti. Le cose diventano ancora più complicate quando i fisici cercano di muoversi verso così tanto “teoria di tutto” che può racchiudere particelle subatomiche e grandi cose. Quello che di solito accade è che, una volta che gli scienziati hanno elaborato le loro equazioni, il tempo non si trova da nessuna parte. E se lo è’non parte del tessuto fondamentale dell’universo, come lo sappiamo’non è qualcosa che noi’VE inventato per spiegare cosa non abbiamo’T capire?

Intorno al 500 a.C., Eraclito di Efeso osservò che, se facciamo il bagno due volte nello stesso fiume, né noi né il fiume siamo uguali; Secondo il concetto attribuito a lui da Platone, PANTA REI , “Tutto scorre.” La filosofia dell’eraclito si basa sul passare del tempo. Ma nello stesso periodo, Parmenides di Elea ha tenuto una visione che è stata tradizionalmente considerata il contrario: nulla cambia, tutto rimane. Entrambe le dottrine hanno ispirato diverse opinioni del tempo nel pensiero occidentale negli ultimi secoli. Isaac Newton considerava l’universo come un orologio immenso e inesorabile che segnò il passare del tempo come una grandezza assoluta, qualcosa che esisteva indipendentemente da tutto il resto.

Ma nel XIX secolo, il fisico Ludwig Boltzmann scrisse: “Per l’universo, le due direzioni del tempo sono indistinguibili, proprio come nello spazio non c’è su e giù.” Boltzmann’S View devaltato da tempo come assoluto in sé, una costante dell’ordine naturale dell’universo. Implicava che non esiste una direzione del tempo obiettiva e che la inventiamo secondo la nostra percezione, proprio come chiamiamo la direzione verso il centro della terra “giù.”

Tempo come un’illusione

La grande rivoluzione nella nostra idea del tempo è iniziata con Albert Einstein . Nella sua relatività generale includeva il tempo come un’altra dimensione nel tessuto deformabile dell’universo che spiega la gravità, e in un tempo di relatività speciale divenne anche elastico, dipendente dalla posizione e dalla velocità dell’osservatore, in modo che il concetto di concetto “Ora” divenne insignificante. Decenni dopo, in una lettera di condoglianze alla famiglia del suo amico Michele Besso, che era morto poco prima, Einstein scrisse che per i fisici “La distinzione tra passato, presente e futuro è solo un’illusione ostinatamente persistente.” Questa citazione del fisico è stata spesso oggetto di discussione tra coloro che la interpretano come un semplice tentativo di portare conforto e coloro che vedono una vera pronuncia scientifica in tempo come un’illusione, anche se il contesto era una semplice lettera personale. Comunque sia, Einstein’S Vision ha portato il filosofo Karl Popper a confrontarlo con un moderno Parmenides.

Nel 1908, mentre Einstein stava pensando profondamente al tempo curvo, il filosofo John McTaggart Ellis ha suscitato un dibattito che è durato per più di un secolo, quando ha sostenuto l’irrealtà del tempo. L’avvento della meccanica quantistica ha aggiunto un nuovo argomento: nel mondo delle grandi cose possiamo ancora percepire un’asimmetria, un “freccia del tempo,” Un’espressione coniata nel 1927 dall’astrofisico Arthur Eddington, che ha verificato Einstein’s gravità attraverso le osservazioni durante un’eclissi. Questa freccia di tempo è intesa in senso termodinamico, poiché l’entropia dei sistemi – la loro misura del disturbo – aumenta la direzione di ciò che comprendiamo come avanzamento dell’orologio. Ma nel mondo degli atomi, le leggi della meccanica quantistica sono staccate dal tempo: funzionano in avanti o all’indietro, in senso orario o in senso antiorario; Non hanno una direzione preferita. E proprio come la materia e l’energia sono costruite dai piccoli elementi che sono l’oggetto dello studio quantistico, dove sono le particelle di tempo? L’esperienza ci dice che il tempo emerge mentre ci allontaniamo dal mondo dell’atomo nel mondo di grandi oggetti; Ma come emerge, se non è formato da unità più piccole?

La connessione spazio-tempo

Che cosa’è di più, nella ricerca di una teoria che unifica le due teorie finora separate del grande e del piccolo, è spesso il caso che il tempo non sia presente. Un esempio è osservato nella teoria della gravità quantistica ad anello (LQG); A differenza del suo concorrente più popolare-teoria della corsa-che sostituisce le particelle con piccole stringhe lineari in un tempo di spazio già formato, LQG costruisce l’arazzo dell’universo da piccoli loop di spazio-tempo, come i pixel su uno schermo.

Nel 2018, il fisico teorico e popolare scientifico Carlo Rovelli, uno dei creatori e promotori di LQG, ha pubblicato L’ordine del tempo (Penguin Random House), un acclamato libro in cui ha spiegato la fisica senza tempo nata da questa teoria. Secondo Rovelli, il tempo emerge nel contesto termodinamico, ma è un’illusione nata dalla nostra conoscenza incompleta; non è qualcosa che esiste oggettivamente. “Il tempo è un concetto derivato, non è qualcosa di fondamentale,” Rovelli riassume Mente aperta . “La freccia del tempo non è altro che l’aumento dell’entropia.” “Abbiamo certamente un’intuizione comune sul tempo che è contraddetto da chiari esperimenti fisici,” Aggiunge.

Ma se Rovelli e altri fisici sostengono che la nostra comprensione del tempo è illusorio, altri autori vanno oltre lasciando aperta la possibilità che non esista affatto. Questo è ciò che i filosofi Kristie Miller, Sam Baron e Jonathan Tallant sostengono nel loro nuovo libro Out of Time: uno studio filosofico sull’etegrità (Oxford University Press, 2022).

Denial of the Existence of Time: Science o Misticism?

“Diciamo quel tempo Potrebbe non esiste,” La coautore Kristie Miller, co-regista del Center for Time presso l’Università di Sydney, Mente aperta . “Ma la prossima affermazione è solo che i vari approcci alla gravità quantistica sono quelli che non lo fanno ovviamente mostra che c’è tempo che emerge,” Aggiunge. “Quindi, l’affermazione è che per tutto ciò che ci è stato detto finora, potrebbe scoprire che non c’è tempo.”

Tuttavia, Miller e i suoi collaboratori forniscono una via d’uscita da questa situazione: se il tempo potrebbe non esistere, avremmo comunque causalità, l’idea che una cosa fa sì che un’altra cosa venga dopo di essa. E secondo gli autori, questo, non il tempo, potrebbe essere una proprietà fondamentale dell’universo. “L’idea è che forse la causalità può interpretare alcuni dei ruoli che di solito prendiamo del tempo per recitare,” dice Miller. “Esso’è una buona domanda se finiremmo con il tempo ma con un altro nome! IO’Sono piuttosto tentato dall’idea che se avessimo qualcosa che fosse sufficientemente simile a un tempo, che può fare tutto il genere di cose che sembra che faccia il tempo, questa sarebbe solo la scoperta che quella cosa è tempo.”

Ma Rovelli non è convinto da questo argomento: “La causalità è ancora meno ben definita dal tempo,” lui discute. Per il fisico, ci sono nozioni di tempo e temporalità in natura che hanno senso anche senza alcun riferimento alla causalità. In effetti, non c’è nemmeno un consenso diffuso tra i fisici in tempo, che dice Rovelli, “significa cose diverse in contesti diversi.” Per alcuni fisici, se può essere misurato, quantificato e definito matematicamente e se ci sono altre variabili che dipendono da esso, che è sufficiente per accettare la sua esistenza. Miller, da parte sua, sostiene che questo non è abbastanza: “Fino a quando non c’è una spiegazione che ci fa capire come il tempo emerge da una realtà fondamentale senza tempo, pensiamo che sia necessario più lavoro; E il libro cerca di suggerire che questo potrebbe essere più difficile di quanto si pensasse in precedenza.”

Alcuni fisici sono arrivati ​​al punto di implicare che negare l’esistenza del tempo, o di definirla solo come illusione, è in linea con alcune attuali correnti pseudo-scientifiche o mistiche che si presentano come una falsa dichiarazione di Einstein’parole. Dopotutto, il fatto è che l’esistenza del tempo non può essere falsificata o la sua non esistenza è stata dimostrata. Miller riconosce che ci sono pseudoscienze che negano il tempo, ma lei si allontana da questi proclami: “Noi non’t prendere una posizione su questo,” lei dice.

È possibile il viaggio nel tempo?

Tutto quanto sopra apre un’altra porta interessante in uno di fantascienza’s terreni preferiti: se il tempo fosse un’illusione, o non esistesse, dove avrebbe lasciato la possibilità di viaggiare nel tempo? Rovelli crede che LQG non impedisca l’esistenza di ciò che chiama “Traiettorie a tempo chiuso nell’universo”, Ma pensa che lo sia “straordinariamente improbabile che qualcuno possa arrivare qui ricordando cose che sono successe nel nostro futuro.”

Miller nota che qualcosa di simile a ciò che intendiamo per viaggi nel tempo sarebbe possibile come una sorta di causalità deviante, se “Alcune frecce causali indicano in direzioni diverse rispetto alla maggior parte di esse.” Il filosofo pone: “Qualcosa che fai ora, entrando nella macchina, ti farebbe esistere in un momento che, date tutte le altre frecce causali, conterebbe come prima.” In effetti, aggiunge, ci sono teorie sulla direzione del tempo che Don’T richiede tutte queste frecce causali di puntare nella stessa direzione; è sufficiente che la maggior parte di loro lo faccia. E se ci sono tali frecce canaglia, allora avremmo la nostra strada di viaggiare in tempo. Tuttavia, costruire la macchina sarebbe ancora più complicato che cercare di convincere coloro che hanno chiuso il cancello d’imbarco su di noi che l’esistenza del tempo, in fisica e filosofia, è altamente controversa.

Esiste davvero il tempo?

Diamo per scontato che il tempo è reale. Ma cosa succede se fosse solo un’illusione e un’illusione relativa? Esiste anche il tempo?

Takeaway chiave

• Se vuoi descrivere con precisione quando e dove si svolge qualcosa, hai bisogno di quattro coordinate: tre spaziali e una temporale, io.e., tempo.
• Einstein ci ha insegnato che il tempo è relativo per ogni osservatore, e non esiste “tempo assoluto”.
• Alcuni fanno un ulteriore passo avanti e affermano che il tempo è semplicemente un’illusione persistente. È possibile che sia presente il caso che il tempo non esista nemmeno?

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In senso filosofico, noi’viene insegnato a dubitare e mettere in discussione tutto. Anche la realtà di noi stessi e delle nostre esperienze sono in discussione, poiché dobbiamo fare alcune ipotesi su quanto siano affidabili i nostri sensori – e i nostri sensi, per quella materia – sono effettivamente per arrivare a qualsiasi conclusione soddisfacente. Certo, alcune cose potrebbero apparire reali, ma non è’È possibile che tali apparizioni siano ingannevoli e che le quantità o i concetti che diamo per scontato potrebbero non essere altro che illusioni molto convincenti?

Da una prospettiva fisica e scientifica, tuttavia, questo tipo di domande assume un significato diverso. Noi’ha imparato molte lezioni sorprendenti e controintuitive dalle nostre indagini sul tempo. Il tempo è relativo, non assoluto. Il tempo marcia sempre in avanti, non all’indietro, ma ci manca ancora una spiegazione per la freccia del tempo. Termodinamicamente, l’universo ha una freccia di tempo, che “flussi” Nella stessa direzione dell’aumento dell’entropia. E quando indaghiamo l’universo a livello fondamentale, si scopre che il tempo potrebbe non essere affatto fondamentale.

Ma l’esistenza stessa? Esso’è molto, molto difficile togliere quella proprietà dal tempo e ancora finire con un universo coerente con ciò che osserviamo. Qui’S perché.

Quando si tratta della questione dell’esistenza, la fisica è molto semplice e diretta su ciò che considera una risposta soddisfacente.

• Puoi misurarlo?
• Puoi quantificarlo?
• Puoi definirlo in modo matematicamente autoconsistente?
• È di per sé una quantità osservabile e fare altri osservabili dipendono da essa in modo inestricabile?

Se le tue risposte a queste domande sono tutte affermative, lì’non è fuori di testa: tu’Ve ti ha una quantità che esiste.

Il motivo per cui è semplice: per quanto riguarda la realtà, “Ciò che è reale” sono quelle cose che stessi sono misurabili, osservabili, quantificabili e non patologiche. A laico’termini, patologici è ciò che accade quando pone una domanda ragionevole all’universo e si ottiene una assurdità incoerente. Ci sono molte domande che producono comportamenti patologici e, in quei casi, le patologie ci indicano che abbiamo ulteriormente il lavoro da fare. “Cosa succede in un buco nero’S Singularità centrale?” “Cosa succede alle fluttuazioni quantistiche su scale di lunghezza più piccole della lunghezza di Planck?” “Cosa succede quando una massa viaggia attraverso lo spaziotempo che è distorto dalla presenza di quella stessa massa?” Queste sono tutte domande che, al momento, sono patologiche come la divisione per zero.

Potresti pensare, quindi, che forse il tempo stesso è patologico. Certo, possiamo misurarlo, quantificarlo e persino osservare sia la sua scomparsa che le conseguenze della sua scomparsa. Ma non dovrebbe’importa che le tue misurazioni di “Quanto tempo è passato” tra l’inizio e la fine di un evento dipende interamente da dove ti trovi’si muove quando tu’Realizzare quelle osservazioni?

Ad esempio, se tu’Resti su un treno in movimento e spari un’onda leggera da un’estremità del treno all’altra, tu’Ottiene un valore per quanto tempo impiega la luce per raggiungere l’estremità lontana del treno. Se tu’re su una piattaforma, tuttavia, guardando la persona sul treno sparare alla luce da un’estremità all’altra, tu’Otterrò una risposta diversa.

Per la persona sul treno in movimento, loro’Misurare che un certo periodo di tempo deve trascorrere affinché la luce si reca fino all’estremità del treno. Ma per la persona a terra, loro’Non solo otterrà una risposta diversa, più lunga, ma loro’Concluderà che la persona (e, del resto, tutto) sul treno sta effettivamente invecchiando più lentamente di quanto non siano. All’osservatore stazionario, un oggetto in movimento invecchia più lentamente di un oggetto a riposo.

È questo paradossale? È patologico?

Affatto. Notare che il tempo è “parente” non lo fa’t intenderlo’s patologico. Per la nostra domanda sulla luce che viaggia da un’estremità di un treno in movimento all’altro,’è possibile che il treno possa riposare e il “per terra” e il “sul treno” Gli osservatori possono incontrarsi di nuovo. Entrambe le loro misurazioni saranno diverse, individualmente, ma loro’Saremo costantemente diverso tra loro. Quando si esegue i calcoli per quanto tempo passa per un osservatore rispetto all’altro, ogni osservatore sarà in grado di prevedere correttamente non solo ciò che dicono i loro orologi e orologi, ma l’altro osservatore’anche s. Tutto ciò che serve è una conoscenza della relatività speciale.

Sì, ottieni risposte diverse alla domanda di “Quanto tempo è passato?” O “Quando si è verificato questo evento?” o anche “Quale evento è successo per primo?” a seconda di dove ti trovi e di come tu’si muove, ma nessuno è di più “Giusto” O “sbagliato” di chiunque altro. Invece, dobbiamo solo trasformare la nostra idea del tempo – in base alle leggi della relatività – per abbinare ciò che qualcuno in una posizione diversa o muoversi a una velocità relativa diversa si conclude.

Quindi, allora, l’idea che “Il tempo è relativo” non è’t sufficiente per affermare che il tempo non lo fa’esiste. Ma potrebbe essere il caso che, forse, percepiamo solo tempo per esistere e che non è’t, in effetti, in realtà reale?

Possiamo considerarlo da una prospettiva particolare: guardare le nozioni di simmetrie in fisica. Dopotutto, le leggi della fisica, almeno come le conosciamo, sono simmetriche di tempo. Se guardi una palla cadere sotto l’influenza della gravità, non hai idea se:

• Voi’Guardare il tempo che corre in avanti mentre la gravità tira giù la palla da una posizione lasciata in alto sopra dove si’sta guardando ora,
• o se tu’Guardando il tempo che corre all’indietro come una palla, essendo stato gettato verso l’alto da una posizione inferiore, sta aumentando sempre più mentre la forza di gravitazione resiste al suo movimento.

In effetti, quasi tutte le leggi della fisica-tra cui movimento, gravitazione, elettromagnetismo e persino la forte forza nucleare-sono completamente reversibili nel tempo. Sono gli stessi in avanti e indietro nel tempo, e non puoi discernere, semplicemente guardando un sistema fisico svolgersi, che si sta verificando.

Ma ci sono due modi per identificare una differenza fisica tra il progresso nel tempo e indietro nel tempo. Il primo è esaminando le reazioni che procedono attraverso la debole forza nucleare, come i decadimenti radioattivi.

Permettere’Immagina di avere un nucleo atomico pesante, pieno di protoni e neutroni. Se ci sono un gran numero di neutroni in quel nucleo per il dato numero di protoni presenti, lì’è una possibilità che il nucleo subisca un tipo specifico di decadimento radioattivo: decadimento beta. Il decadimento beta è ciò che accade quando uno dei neutroni nel nucleo decade in un protone, un elettrone e un neutrino anti-elettrone, e accade persino neutroni gratuiti (non legati) che non sono’T parte di qualsiasi nucleo atomico più grande.

Spesso succederà che un neutrone decade in un protone, un elettrone e un neutrino anti-elettrone. Ma ciò Mai succede che un protone, un elettrone e un neutrino anti-elettrone reagiscono spontaneamente insieme per formare un neutrone. In effetti, in vari modi, l’interazione debole è il bambino poster per le reazioni asimmetriche nel tempo in fisica.

Il secondo modo, tuttavia, è ancora più familiare per la maggior parte di noi. Ogni volta che tu:

• Rimborsare un uovo,
• Lascia cadere un bicchiere d’acqua pieno a terra e osservalo frantumare,
• o semplicemente aprire la porta tra una stanza calda e una fredda,

Stai creando una situazione in cui ci sarà una freccia termodinamica.

Potresti aver già sentito parlare del concetto di entropia, che è spesso definito erroneamente come a “misura del disturbo” del tuo sistema. Ma davvero, cosa’s che sta succedendo è questo: qualsiasi sistema fisico avrà al suo interno, un certo livello di gradienti di energia. Se hai un uovo decorato, lì’s un gradiente di energia tra l’albumen (la parte bianca) e il tuorlo; La barriera intorno al tuorlo è ciò che impedisce alle cose di mescolare uniformemente. In un uovo crudo, lì’S Energia potenziale chimica che verrà rilasciata – e si formeranno nuovi legami – se cuochi l’uovo. Là’s potenziale energia nella struttura del vetro e la frantuma lo rilascerà.

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Ma forse, tra tutti gli esempi, considerando una stanza calda e una stanza fredda una accanto all’altra è il modo più intelligente di parlare di entropia.

Se hai un gran numero di particelle sul lato caldo della stanza, loro’Sarà tutti in quello che chiamiamo equilibrio termico l’uno con l’altro. Mentre si rimbalzano l’un l’altro e interagiscono, nessuna parte del lato caldo verrà riscaldata o raffreddata; Non esiste un gradiente di energia per il calore per fluire da una parte all’altra. (Il lato freddo ha esattamente le stesse proprietà, tranne per il fatto che l’equilibrio termico si verifica a una temperatura molto più bassa.)

Ma ora, cosa succede se rimuovi il divisore che separa il lato caldo della stanza dal lato freddo? Che succede?

La risposta è che le particelle calde e le particelle fredde si mescoleranno e produceranno una stanza a temperatura intermedia in cui tutte le particelle arrivano alla stessa temperatura di equilibrio. Prima che venga raggiunto l’equilibrio, l’energia può essere estratta dal sistema; in seguito, non può. Quando parliamo di uno stato di entropia massima, noi’sta parlando di uno stato da cui non è possibile estrarre ulteriori energia; Un sistema di entropia massima non può eseguire lavoro, come diciamo in fisica.

Il lavoro è fisicamente reale; L’entropia è fisicamente reale; La termodinamica è fisicamente reale. Il tempo, come quantità misurabile e osservabile e quantificabile, non è diverso da nessuno di questi.

Tuttavia, ci sono due importanti avvertimenti a questa discussione. Mentre è’è vero che il tempo è reale, esso’è importante tenere a mente i seguenti fatti.

1. Non sappiamo cosa causa la nostra freccia di tempo percepita. Osserviamo sempre il tempo per fluire in avanti e non all’indietro; Riconosciamo il passare del tempo e sono soggetti alle leggi della fisica che vanno avanti nel tempo, proprio come sono tutti gli oggetti e le quantità fisiche. Ma se l’entropia del sistema rimane costante, aumenta lentamente, aumenta rapidamente o sia persino ridotta artificialmente inserendo energia in essa, la freccia percepita del tempo non cessa mai di fluire né invertire la direzione.
2. Mentre il tempo è decisamente reale, può o meno essere fondamentale. Nel nostro modo attuale di guardare l’universo, consideriamo qualcosa come l’entropia come una quantità derivata e trattiamo il tempo come se fosse’s fondamentale. Tuttavia, matematicamente, è possibile trattare l’entropia come se fosse’s una quantità fondamentale, e poi il tempo si comporta come se potesse essere una quantità emergente. Non sappiamo ancora abbastanza dell’universo per commentare molto sulla potenziale validità di questo approccio.

Nonostante la tendenza popolare a mettere in discussione la natura del tempo, è fisico “realtà” non è in dubbio. Il tempo è parte integrante dell’universo e il confine tra gli eventi che sono stati osservati o misurati per avere un risultato definitivo e quelli il cui risultato non è stato ancora deciso è il modo migliore per definire, precisamente, ciò che intendiamo per il momento “Ora”. Come il stimato fisico Lee Smolin lo ha messo in un’intervista esclusiva con lui:

“Nella versione di Copenaghen della meccanica quantistica, c’è un mondo quantico e c’è un mondo classico e un confine tra di loro: quando le cose diventano definite. Quando le cose indefinite nel mondo quantico diventano definite. E cosa loro’sta cercando di dire è che è la cosa fondamentale che accade in natura, quando le cose indefinite diventano definite. E quello’s cosa “Ora” È. Il momento ora, il momento presente, che tutte queste persone dicono mancano dalla scienza e mancano dalla fisica, che è il passaggio da indefinito a definito.”

Il tempo può o non può essere fondamentale e la nostra freccia di tempo percepita può o no (la mia sospensione è “non”) essere correlato alla freccia termodinamica del tempo. Ma il fatto che possiamo misurare, osservare e quantificarlo dovrebbe riposare eventuali dubbi sulla sua non esistenza.

Esiste davvero il tempo

Autore

1. Professore associato di Sam Baron, Filosofia della scienza, Australian Catholic University

Dichiarazione di divulgazione

Sam Baron riceve finanziamenti dall’Australian Research Council.

Partner

L’Università cattolica australiana fornisce finanziamenti come membro della conversazione AU.

Le lingue

Esiste il tempo? La risposta a questa domanda può sembrare ovvia: certo che lo fa! Basta guardare un calendario o un orologio.

Ma gli sviluppi in fisica suggeriscono che la non esistenza del tempo è una possibilità aperta e che dovremmo prendere sul serio.

Come può essere e cosa significherebbe? Esso’Ci vorrà un po ‘di tempo per spiegare, ma Don’Non preoccuparti: anche se il tempo non lo fa’esistono, le nostre vite continueranno come al solito.

Una crisi in fisica

La fisica è in crisi. Nel secolo scorso circa, abbiamo spiegato l’universo con due teorie fisiche di grande successo: relatività generale e meccanica quantistica.

La meccanica quantistica descrive come funzionano le cose nel mondo incredibilmente piccolo di particelle e interazioni di particelle. La relatività generale descrive il grande quadro della gravità e come gli oggetti si muovono.

Entrambe le teorie funzionano molto bene a pieno titolo, ma si pensa che i due siano in conflitto tra loro. Sebbene la natura esatta del conflitto sia controversa, gli scienziati generalmente concordano che entrambe le teorie devono essere sostituite con una nuova teoria più generale.

I fisici vogliono produrre una teoria di “gravità quantistica” Quello sostituisce Relatività generale e meccanica quantistica, mentre catturano lo straordinario successo di entrambi. Tale teoria spiegherebbe come la gravità’S Big Picture funziona sulla scala in miniatura delle particelle.

Tempo in gravità quantistica

Si scopre che produrre una teoria della gravità quantistica è straordinariamente difficile.

Un tentativo di superare il conflitto tra le due teorie è la teoria delle stringhe. La teoria della stringa sostituisce le particelle con stringhe che vibrano in ben 11 dimensioni.

Tuttavia, la teoria delle stringhe deve affrontare un’ulteriore difficoltà. Le teorie delle stringhe forniscono una gamma di modelli che descrivono un universo ampiamente come il nostro e non’T fa davvero previsioni chiare che possono essere testate da esperimenti per capire quale modello è quello giusto.

Negli anni ’80 e ’90, molti fisici si sono insoddisfatti della teoria delle stringhe e hanno ottenuto una serie di nuovi approcci matematici alla gravità quantistica.

Uno dei più importanti di questi è il gravità quantistica ad anello, che propone che il tessuto di spazio e tempo sia realizzato in una rete di blocchi estremamente piccoli discreti, o “Loop”.

Uno degli aspetti straordinari della gravità quantistica ad anello è che sembra eliminare del tutto il tempo.

Loop La gravità quantistica non è sola nel tempo abolito: anche una serie di altri approcci sembrano rimuovere il tempo come aspetto fondamentale della realtà.

Tempo emergente

Quindi sappiamo che abbiamo bisogno di una nuova teoria fisica per spiegare l’universo e che questa teoria potrebbe non avere tempo.

Supponiamo che una tale teoria risulti essere corretta. Seguirebbe quel tempo non esiste?

Esso’s complicato, e dipende da cosa intendiamo esistere.

Teorie della fisica Don’T includere tavoli, sedie o persone, eppure accettiamo ancora tavoli, sedie e persone.

Perché? Perché supponiamo che tali cose esistano a un livello superiore rispetto al livello descritto dalla fisica.

Diciamo che tabelle, per esempio, “emergere” da una fisica sottostante di particelle che sfrecciano nell’universo.

Ma mentre abbiamo un buon senso di come un tavolo potrebbe essere fatto con particelle fondamentali, non abbiamo idea di come potrebbe essere il tempo “fatto di” qualcosa di più fondamentale.

Quindi, a meno che non possiamo trovare un buon resoconto di come emerge il tempo, non è chiaro che possiamo semplicemente presumere che esista il tempo.

Il tempo potrebbe non esistere a nessun livello.

Tempo e agenzia

Dire che il tempo non esiste a nessun livello è come dire che non ci sono affatto tabelle.

Cercare di cavartela in un mondo senza tavoli potrebbe essere difficile, ma gestire in un mondo senza tempo sembra positivamente disastroso.

Tutte le nostre vite sono costruite nel tempo. Pianifichiamo per il futuro, alla luce di ciò che sappiamo del passato. Riteniamo le persone moralmente responsabili delle loro azioni passate, con un occhio che li rimprovera in seguito.

Ci crediamo che lo siano agenti (Entità che possono agire) in parte perché possiamo pianificare di agire in un modo che porterà cambiamenti in futuro.

Ma cosa’è il punto di agire per apportare un cambiamento in futuro quando, in senso molto reale, non c’è futuro per cui agire?

Che cosa’è il punto di punire qualcuno per un’azione passata, quando non c’è passato e così, a quanto pare, nessuna azione del genere?

La scoperta che non esiste il tempo sembrerebbe portare l’intero mondo fermo. Non avremmo motivo di alzarci dal letto.

Affari come al solito

C’è una via d’uscita dal casino.

Mentre la fisica potrebbe eliminare il tempo, sembra andarsene causa intatto: il senso in cui una cosa può provocare un’altra.

Forse ciò che la fisica ci sta dicendo, quindi, è che la causalità e non il tempo è la caratteristica di base del nostro universo.

Se quello’S giusto, quindi l’agenzia può ancora sopravvivere. Perché è possibile ricostruire un senso di agenzia interamente in termini causali.

Almeno quello’S What Kristie Miller, Jonathan Tallant e io discutiamo nel nostro nuovo libro.

Suggeriamo la scoperta che il tempo non esiste potrebbe non avere alcun impatto diretto sulla nostra vita, anche se spinge la fisica in una nuova era.

• Tempo
• Fisica
• Meccanica quantistica
• Relatività generale
• Filosofia
• Filosofia della scienza
• Gravità quantistica

Esiste il tempo? Come lo sappiamo?

L’allarme suona la mattina. Prendi il tuo treno mattutino per l’ufficio. Fai una pausa pranzo. Prendi il tuo treno da sera indietro. Vai per un’ora’S Run. Cenare. Vai a letto. Ripetere. I compleanni sono celebrati, anniversari raccontati, decessi commemorati. Sono nati nuovi paesi, gli imperi si alzano e cadono.

L’intera esistenza umana è legata al passare del tempo. Tuttavia, possiamo’lo vediamo e possiamo’t toccarlo. Quindi, come facciamo a saperlo’è davvero lì?

“In fisica, abbiamo ciò che chiamiamo l’idea ‘tempo assoluto’ ed esso’S usato per descrivere diversi cambiamenti come sequenza di eventi,” Koyama inizia. “Usiamo la fisica newtoniana per descrivere come si muovono le cose e il tempo è un elemento essenziale di questo.” Koyama è professore di cosmologia presso l’Istituto di cosmologia e gravitazione all’Università di Portsmouth .

Fino ad oggi, il classico pensiero newtoniano in tempo – dove il tempo è costante in tutto l’universo – è ancora una buona approssimazione di come gli umani sperimentano il tempo nella loro vita quotidiana. Tutti sperimentiamo il tempo allo stesso modo e tutti sincronizziamo i nostri orologi allo stesso modo, non importa dove siamo nel mondo, che si tratti di Londra, Tokyo, New York o Buenos Aires.

Là’non è tempo senza spazio

I fisici però hanno scoperto che il tempo può effettivamente comportarsi in modo diverso e non è coerente come il pensiero di Newton.

“Quando parliamo del tempo, dobbiamo pensare anche allo spazio: sono disponibili in un pacchetto insieme,” Koyama dice. “Non possiamo scollegare i due e il modo in cui un oggetto si muove attraverso lo spazio determina come sperimenta il tempo.”

In breve, il tempo che vivi dipende dalla tua velocità attraverso lo spazio come osservatore. Funziona come delineato tramite Einstein’S Special Relativity, una teoria di come la velocità influisce sulla massa, il tempo e lo spazio. Inoltre, secondo Einstein’S Teoria generale della relatività, la gravità di un oggetto massiccio può influire sulla velocità con cui il tempo passa. Molti esperimenti sono stati intrapresi che da allora hanno dimostrato che questo è vero.

I fisici hanno persino scoperto che i buchi neri si deformano lo spazio immediato che li circonda a causa dei loro immensi campi gravitazionali. Supportato dall’European Research Council, Koyama continua a indagare su questa teoria.

“Un buon e solido esempio per mettere la testa intorno a tutto questo è guardare come usiamo il GPS ,” Koyama continua. “Il GPS funziona a causa di una rete di satelliti in orbita alla terra. Essi’re posizionato ad un’altitudine molto alta e quindi la gravità che sperimentano è più debole. Pertanto, il tempo dovrebbe effettivamente andare più veloce per loro rispetto a noi sul terreno, dove sperimentiamo una gravità più elevata. Ma poiché i satelliti stanno viaggiando a velocità molto elevate intorno al pianeta, questo in effetti aiuta a rallentare il tempo, compensando la mancanza di gravità.”

Comprendere come funzionano questi due effetti e si influenzano a vicenda è essenziale per garantire che la rete GPS globale funzioni correttamente. E un ingrediente cruciale in questo è una teoria coerente del tempo che spiega come si muovono gli oggetti. Quindi gli orologi non sono’T che ci dice falsità: il tempo esiste davvero al di fuori della nostra percezione.

Potremmo mai tornare indietro nel tempo?

Infine, la domanda se un giorno i viaggi nel tempo potessero essere possibili prima di Koyama. Come professore di cosmologia all’Università di Portsmouth, è nella posizione migliore per dirci la verità.

“IO’Mi dispiace deluderti, ma per il viaggio nel tempo per essere possibile, dovremmo scoprire un tipo di materia completamente nuovo che ha il potere di cambiare la curvatura del tempo e dello spazio,” Koyama dice. “Tale questione richiederebbe proprietà che semplicemente non esistono in natura. Noi fisici crediamo fermamente che tornare al passato sia semplicemente impossibile – ma questo’è bello fantasticare.”

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