סיכום:

במאמר “האם הזמן באמת קיים?”המחבר בוחן את מושג הזמן ואת קיומו. השאלה האם הזמן הוא תופעה אמיתית נדונה במשך מאות שנים, ללא תשובה מוחלטת. פיזיקאים נאבקו לכלול זמן בתיאוריות שלהם, וכמה תיאוריות, כמו של לודוויג בולצמן, מציעים שהזמן הוא המצאה אנושית. אלברט איינשטיין חולל מהפכה בהבנת הזמן עם תיאוריות היחסות שלו, שהראו כי הזמן הוא יחסי ויכול להשתנות בהתאם למיקומו של הצופה ומהירותו של הצופה. איינשטיין אפילו הצהיר כי ההבחנה בין עבר, הווה ועתיד היא אשליה. מכניקת הקוונטים מסבכת גם את מושג הזמן, מכיוון שאין לו כיוון מועדף. המחבר דן גם בתיאוריות כמו כוח הכבידה הקוונטי של לולאה, מה שמרמז כי ייתכן שהזמן אינו נוכח במרקם הבסיסי של היקום. לדברי קרלו רובלי, הזמן הוא מושג נגזר ואשליה שנולדו מהידע הלא שלם שלנו.

1. זה הזמן תופעה אמיתית?

קיומו של הזמן כתופעה אמיתית נדונה במשך מאות שנים. בעוד שבני האדם תופסים את חלוף הזמן, מדענים נאבקו לכלול אותו בתיאוריות שלהם.

2. כיצד תרם אלברט איינשטיין להבנת הזמן?

אלברט איינשטיין החולל מהפכה בהבנת הזמן עם תיאוריות היחסות שלו. הוא הראה שהזמן הוא יחסי ויכול להשתנות בהתאם למיקומו של הצופה ומהירותו של הצופה.

3. מה האמין לודוויג בולצמן על הזמן?

לודוויג בולצמן הציע שהזמן אינו כמות מוחלטת אלא המצאה אנושית. הוא טען כי אין כיוון זמן אובייקטיבי וכי זהו מושג שאנו ממציאים על סמך התפיסה שלנו.

4. כיצד מכניקת הקוונטים מסבכת את מושג הזמן?

בעולם מכניקת הקוונטים, לזמן אין כיוון מועדף. חוקי הקוונטים עובדים על קדימה וגם לאחור, ללא שום סימטריה מובנית.

5. מהי תורת הכבידה הקוונטית של לולאה?

תיאוריית הכבידה הקוונטית של לולאה בונה את מרקם היקום באמצעות לולאות זעירות של זמן חלל, בדומה לפיקסלים על המסך. תיאוריה זו מציעה כי ייתכן שהזמן לא נוכח במבנה הבסיסי של היקום.

6. לדברי קרלו רובלי, מה אופי הזמן?

קרלו רובלי, פיזיקאי ופופולריזציה מדעית, מאמין שהזמן הוא מושג נגזר ואשליה שנולדו מהידע הלא שלם שלנו. הוא טוען שהזמן אינו משהו בסיסי אלא תוצר של התפיסה שלנו.

7. כיצד תרמו הרקליטוס ופרמנידס להבנת הזמן?

הרקליטוס האמין באופי הזורם של הזמן, והדגיש שהכל משתנה כל הזמן. לעומת זאת, Parmenides הכהן בדעה ששום דבר לא משתנה והכל נשאר קבוע. השקפותיהם המנוגדות השפיעו על המחשבה המערבית המאוחרת בזמן.

8. מה האמין אייזק ניוטון על הזמן?

אייזק ניוטון ראה בזמן גודל מוחלט, חלק מובנה ביקום. הוא ראה ביקום שעון עצום ובלתי ניתן לניתוח שסימן את מעבר הזמן ללא תלות בכל דבר אחר.

9. איך הזמן מחובר לחלל?

תיאוריות היחסות של אלברט איינשטיין חיברו זמן ומרחב, ומתייחסים אליהם כאל ממדים שזורים זה בזה. חיבור זה נחקר עוד יותר בתיאוריות כמו כוח הכבידה הקוונטי של לולאה, שם נבנה מרקם החלל-זמן מלולאות זעירות.

10. יכול להיחשב בזמן אשליה?

יש מדענים ופילוסופים הטוענים שהזמן הוא אשליה, מכיוון שהוא עשוי לא להתקיים ללא תלות בתפיסתנו. אלברט איינשטיין הצהיר במפורסם כי ההבחנה בין עבר, הווה ועתיד היא רק אשליה מתמשכת בעקשנות.

האם הזמן באמת קיים

אז אנו יודעים שאנחנו זקוקים לתיאוריה פיזית חדשה שתסביר את היקום, וכי תיאוריה זו עשויה שלא להופיע בזמן.

האם הזמן באמת קיים?

עבור כל מי שצופה בדאגה בשעון בזמן שנאבק לסיים בחינה, או למהר לתפוס טיסה בשדה התעופה לפני שערך העלייה למטוס, השאלה האם הזמן באמת קיים עשוי להיראות כמו בדיחה רעה. אבל האמת היא שבני אדם מהרהרים בשאלה זו לפחות 2,500 שנה, ועד כה אף אחד לא הציג תשובה משביעת רצון לכולם. הדברים מסתבכים עוד יותר כאשר פיזיקאים מנסים להתקדם לעבר כל כך הרבה “תיאוריה של הכל” שיכולים להקיף חלקיקים תת -אטומיים כמו גם דברים גדולים. מה שקורה בדרך כלל הוא שברגע שמדענים פיתחו את המשוואות שלהם, לא ניתן למצוא את הזמן. ואם זה’לא חלק מהמרקם הבסיסי של היקום, איך אנחנו יודעים זאת’זה לא משהו שאנחנו’הומצא כדי להסביר את מה שאנחנו לא’לא להבין?

בסביבות 500 לפני הספירה, הרקליטוס של אפסוס ציין כי אם אנו מתרחצים פעמיים באותו נהר, לא אנחנו ולא הנהר זהים; על פי הרעיון המיוחס לו על ידי אפלטון, פנטה ריי , “הכל זורם.” הפילוסופיה של הרקליטוס מבוססת על חלוף הזמן. אך בערך באותה תקופה, פרמנידס של אליאה החזיק בתצוגה שנחשבה באופן מסורתי להפך: שום דבר לא משתנה, הכל נשאר. שתי הדוקטרינות עוררו השראה להשקפות זמן שונות במחשבה המערבית במאות מאוחרות יותר. אייזק ניוטון ראה ביקום שעון עצום ובלתי ניתן לניתוח שסימן את חלוף הזמן כעוצמה מוחלטת, דבר שהיה קיים ללא תלות בכל דבר אחר.

אבל במאה ה -19, הפיזיקאי לודוויג בולצמן כתב: “עבור היקום, לא ניתן להבחין בין שני כיווני הזמן, כמו בחלל אין למעלה ולמטה.” בולצמן’השקפתו של השקפה עצמה מהזמן כמוחלטת בפני עצמה, קבוע מהסדר הטבעי של היקום. הוא רומז כי אין כיוון זמן אובייקטיבי, ואנחנו ממציאים אותו לפי התפיסה שלנו, בדיוק כמו שאנו מכנים את הכיוון לכיוון מרכז האדמה “מטה.”

הזמן כאשליה

המהפכה הגדולה ברעיון הזמן שלנו החלה עם אלברט איינשטיין . ביחסותו הכללית הוא כלל את הזמן כממד נוסף במרקם המעוות של היקום שמסביר את כוח המשיכה, ובזמן היחסות המיוחד הפך גם הוא אלסטי, תלוי במיקום ובמהירותו של הצופה, כך שהמושג של “עַכשָׁיו” הפך חסר משמעות. עשרות שנים אחר כך, במכתב תנחומים למשפחת חברו מישל בסו, שנפטר זמן קצר לפני כן, כתב איינשטיין כי עבור פיזיקאים “ההבחנה בין עבר, הווה ועתיד היא רק אשליה מתמשכת בעקשנות.” ציטוט זה של הפיזיקאי היה לעתים קרובות נושא לדיון בין אלה שמפרשים אותו כניסיון גרידא להביא נוחות לבין אלה שרואים הצהרה מדעית אמיתית בזמן אשליה, גם אם ההקשר היה מכתב אישי פשוט. יהיה זה ככל שיהיה, איינשטיין’החזון S הוביל את הפילוסוף קארל פופר להשוות אותו לפרמנידס מודרני.

בשנת 1908, בזמן שאיינשטיין חשב עמוקות על זמן מעוקל, הפילוסוף ג’ון מקטגרט אליס עורר דיון שנמשך למעלה ממאה שנה, כאשר טען לחוסר המציאות של הזמן. הופעתם של מכניקת הקוונטים הוסיפה טיעון חדש: בעולם הדברים הגדולים אנו עדיין יכולים לתפוס אסימטריה, א “חץ זמן,” ביטוי שטבע בשנת 1927 על ידי האסטרופיזיקאי ארתור אדינגטון, שאימת את איינשטיין’כוח המשיכה באמצעות תצפיות במהלך ליקוי חמה. חץ הזמן הזה מובן במובן התרמודינמי, כאנטרופיה של מערכות – מדד ההפרעה שלהם – מביא לכיוון של מה שאנחנו מבינים כמיקוד השעון. אך בעולם האטומים, חוקי מכניקת הקוונטים מנותקים מהזמן: הם עובדים קדימה או אחורה, בכיוון השעון או נגד כיוון השעון; אין להם כיוון מועדף. וכמו שנבנים חומר ואנרגיה מהאלמנטים הזעירים שהם מושא המחקר הקוונטי, היכן הם חלקיקי הזמן? הניסיון אומר לנו שהזמן מתגלה כשאנחנו מתרחקים מעולם האטום לעולם החפצים הגדולים; אבל איך זה יוצא, אם הוא לא נוצר מיחידות קטנות יותר?

החיבור בזמן החלל

מה’יתרה מזאת, בחיפוש אחר תיאוריה המאחדת את שתי התיאוריות שנפרדו עד כה של הגדולים והקטנים, לרוב זה המקרה שהזמן אינו קיים. דוגמה נראית בתיאוריה של כוח הכבידה הקוונטי של לולאה (LQG); בניגוד למתחרה הפופולרי יותר שלה-תיאוריית המיתרים-המחליפה חלקיקים במיתרים לינאריים זעירים בזמן חלל שנוצר כבר, LQG בונה את שטיח היקום מלולאות זעירות של זמן חלל, כמו פיקסלים על המסך.

בשנת 2018 פורסם הפיזיקאי התיאורטי והפופולרי המדעית קרלו רובלי, אחד היוצרים והמקדמים של LQG, סדר הזמן (בית אקראי של פינגווין), ספר מעוטר בו הוא הסביר את הפיזיקה הנצחית שנולדה מהתיאוריה הזו. לדברי רובלי, הזמן מופיע בהקשר התרמודינמי, אך זוהי אשליה שנולדה מהידע הלא שלם שלנו; זה לא משהו שקיים באופן אובייקטיבי. “הזמן הוא מושג נגזר, זה לא משהו בסיסי,” רובלי מסכם ראש פתוח . “חץ הזמן הוא לא יותר מאשר הגדלת האנטרופיה.” “בהחלט יש לנו אינטואיציה נפוצה לגבי זמן המנוגדת על ידי ניסויים פיזיים ברורים,” הוא מוסיף.

אבל אם רובלי ופיזיקאים אחרים טוענים שההבנה שלנו את הזמן היא אשלייתית, מחברים אחרים הולכים הלאה בכך שהם משאירים את האפשרות שהיא בכלל לא קיימת. זה מה שפילוסופים קריסטי מילר, סם ברון וג’ונתן טאלנט מתווכחים בספרם החדש מחוץ לזמן: מחקר פילוסופי של נצחיות (הוצאת אוניברסיטת אוקספורד, 2022).

שלילת קיומו של זמן: מדע או מיסטיקה?

“אנחנו אומרים שהזמן אולי לא קיים,” מחברת משותפת קריסטי מילר, מנהלת משותפת של המרכז לזמן באוניברסיטת סידני, ראש פתוח . “אבל הטענה הבאה היא רק שהגישות השונות לכוח המשיכה הקוונטי הן כאלה שאינן מובן מאליו הראה שיש זמן שמופיע,” היא מוסיפה. “אז הטענה היא שלכל מה שנאמר לנו עד כה, יכול היה להתברר שאין זמן.”

עם זאת, מילר ומשתפי הפעולה שלה מספקים דרך לצאת מהמצב הזה: אם ייתכן שייתכן שהזמן לא היה קיים, היה לנו סיבתיות, הרעיון שדבר אחד גורם לדבר אחר לבוא אחריו. ולדברי המחברים, זה, לא הזמן, יכול להיות רכוש יסודי של היקום. “הרעיון הוא שאולי סיבתיות יכולה למלא חלק מהתפקידים שלרוב אנו לוקחים זמן למלא,” אומר מילר. “זה’שאלה טובה אם היינו בסופו של דבר עם הזמן אבל בשם אחר! אני’אני די מפתה מהרעיון שאם היה לנו משהו שהיה מספיק זמן, שזה יכול לעשות את כל מיני הדברים שנראה כאילו הזמן, זה פשוט היה הגילוי שהדבר הזה הוא הזמן.”

אבל רובלי לא משוכנע בטיעון זה: “הסיבתיות מוגדרת אפילו פחות על ידי זמן,” הוא מתווכח. עבור הפיזיקאי, ישנם מושגים של זמן וזמני באופיים שהם הגיוניים גם ללא שום התייחסות לסיבתיות. אכן, אין גם קונצנזוס נרחב בקרב פיזיקאים בזמן, שלדברי רובלי, “פירושו דברים שונים בהקשרים שונים.” עבור חלק מהפיזיקאים, אם ניתן למדוד אותו, לכמת ולהגדיר אותו באופן מתמטי, ואם ישנם משתנים אחרים התלויים בזה, זה מספיק כדי לקבל את קיומו. מילר, מצידה, טוענת שזה לא מספיק: “עד שיש הסבר שגורם לנו להבין כיצד עולה זמן ממציאות מהותית נצחית, אנו חושבים שיש צורך בעבודה רבה יותר; והספר מנסה להציע שזה עשוי להיות קשה יותר ממה שחשבו בעבר.”

יש פיזיקאים שהרחיקו לכת עד לרמוז כי הכחשת קיומו של זמן, או הגדרתו רק כאשליה, תואמת את זרמים פסאודו-מדעיים או מיסטיים מסוימים המציגים את עצמם כמצג שווא של איינשטיין’S מילים. אחרי הכל, העובדה היא שלא ניתן לזייף את קיומו של זמן, או להוכיח את אי קיומו. מילר מכיר בכך שישנם מדעי פסאודאנס שמכחישים את הזמן, אך היא מרחיקה את עצמה מהכרזות אלה: “אנחנו לא’לא לנקוט עמדה על זה,” היא אומרת.

מסע בזמן אפשרי?

כל האמור לעיל פותח עוד דלת מעניינת לאחת המדע הבדיוני’השטחים האהובים על זה: אם הזמן היה אשליה, או שלא היה קיים, איפה זה היה משאיר את האפשרות לנסיעות בזמן? רובלי מאמין ש- LQG אינו מונע את קיומו של מה שהוא מכנה “מסלולי מסלול דמויי זמן ביקום”, אבל הוא חושב שזה כן “לא סביר באופן יוצא דופן שמישהו יכול להגיע לכאן לזכור דברים שקרה בעתידנו.”

מילר מציין שמשהו כמו מה שאנחנו מתכוונים במסע בזמן יתאפשר כסוג של סיבתיות סוטה, אם “כמה חצים סיבתיים מצביעים על כיוונים שונים מכפי שרובם עושים.” הפילוסוף מציב: “משהו שאתה עושה עכשיו, להיכנס למכונה, יגרום לך להתקיים בכל פעם, בהתחשב בכל שאר החצים הסיבתיים, היה נחשב מוקדם יותר.” למעשה, היא מוסיפה, יש תיאוריות לגבי כיוון הזמן שדון’לא מחייבים את כל החצים הסיבתיים הללו כדי להצביע על אותו כיוון; די בכך שרובם יעשו זאת. ואם יש חצים סוררים כאלה, אז תהיה לנו הדרך שלנו לנסוע בזמן. עם זאת, בניית המכונה תהיה מסובכת עוד יותר מאשר לנסות לשכנע את מי שסגר עלינו את שער העלייה למטוס כי קיומו של הזמן, בפיזיקה ובפילוסופיה, ניתן לחלוק מאוד.

האם הזמן באמת קיים?

אנו לוקחים כמובן מאליו שהזמן הוא אמיתי. אבל מה אם זו רק אשליה, ואשליה יחסית בזה? האם הזמן אפילו קיים?

טייקאות מפתח

• אם אתה רוצה לתאר במדויק מתי ואיפה מתרחש משהו, אתה זקוק לארבעה קואורדינטות: שלושה מרחביים ואחד זמני, אני.ה., זְמַן.
• איינשטיין לימד אותנו שהזמן יחסית עבור כל צופה, ואין דבר כזה “זמן מוחלט”.
• חלקם הולכים צעד קדימה וטוענים שהזמן הוא רק אשליה מתמשכת. האם ניתן לעשות את המקרה שהזמן אפילו לא קיים?

העתק קישור למאמר שכותרתו http: // עושה%20 זמן%20 ממש%20 אקסיסט?

השיתוף עושה זמן באמת קיים? בפייסבוק

השיתוף עושה זמן באמת קיים? בטוויטר

השיתוף עושה זמן באמת קיים? בלינקדאין

במובן הפילוסופי, אנחנו’לימד מחדש לפקפק ולהטיל ספק בכל. אפילו המציאות של עצמנו וחוויותינו שלנו עומדות לוויכוח, מכיוון שעלינו להניח הנחות מסוימות לגבי אמירה על חיישנינו האמינים – ולחושים שלנו, לצורך העניין – כדי להגיע לכל מסקנות מספקות. בטח, דברים מסוימים עשויים להיראות אמיתיים, אבל isn’יתכן שההופעות הללו מרמות, וכי כמויות או מושגים שאנו לוקחים כמובן מאליו עשויים להיות לא יותר מאשר אשליות משכנעות במיוחד?

מנקודת מבט גופנית ומדעית, עם זאת, שאלות מסוג זה מקבלות משמעות אחרת. אָנוּ’למד הרבה שיעורים מפתיעים ומנוגדים מתוך חקירות הזמן שלנו. הזמן הוא יחסית, לא מוחלט. הזמן תמיד צועד קדימה, לא לאחור, אבל עדיין חסר לנו הסבר לחץ הזמן. תרמודינמית, ביקום יש חץ זמן, אשר “זורם” באותו כיוון כמו הגדלת האנטרופיה. וכאשר אנו חוקרים את היקום ברמה הבסיסית, מסתבר שייתכן כי הזמן לא יהיה בסיסי בכלל.

אבל קיום עצמו? זה’S מאוד, קשה מאוד לקחת את הנכס הזה מהזמן ועדיין מסתיים ביקום התואם את מה שאנחנו מתבוננים. כאן’הסיבה.

כשמדובר בשאלת הקיום, הפיזיקה פשוטה מאוד וברורה לגבי מה שהיא מחשיבה כתשובה מספקת.

• אתה יכול למדוד את זה?
• אתה יכול לכמת את זה?
• האם אתה יכול להגדיר את זה בצורה מתמטית עקבית עצמית?
• האם זה עצמו, כמות ניתנת לצפייה, ועושים נצפים אחרים תלויים בו בצורה בלתי ניתנת לניתוק?

אם התשובות שלך לשאלות אלה כולן חיוביות, שם’אין דרך לצאת מזה: אתה’יש לעצמך כמות שקיימת.

הסיבה לכך היא פשוטה: מבחינת המציאות, “מה אמיתי” הם הדברים שהם עצמם ניתנים למדידה, ניתנים לצפייה, ניתנים לכימות ולא פתולוגיים. בהדייר’המונחים, פתולוגי זה מה שקורה כשאתה מציב שאלה סבירה ליקום ומקבלים שטויות לא עקביים בחזרה. יש המון שאלות שמניבות התנהגות פתולוגית, ובמקרים אלה, הפתולוגיות מצביעות לנו על כך שיש לנו עבודה נוספת. “מה קורה בחור שחור’s ייחודיות מרכזית?” “מה קורה לתנודות קוונטיות בסולמות אורך קטנות יותר מאורך הפלאנק?” “מה קורה כאשר מסה עוברת לאורך זמן המרחב שמעוותת על ידי נוכחותה של אותה מסה עצמה?” כל אלה שאלות שנמצאות נכון לעכשיו הן פתולוגיות כמו חלוקה באפס.

אתה יכול לחשוב אם כן, שאולי הזמן עצמו הוא פתולוגי. בטח, אנו יכולים למדוד אותו, לכמת אותו ואפילו להתבונן גם במעברו וגם בתוצאות של פטירתו. אבל לא צריך’זה משנה שהמדידות שלך “כמה זמן עבר” בין התחלה לסוף של אירוע תלוי לחלוטין איפה אתה נמצא ואיך אתה’נע מחדש כשאתה’מבצע מחדש את התצפיות האלה?

לדוגמה, אם אתה’חזור על רכבת נעה ואתה יורה גל קל מקצה הרכבת לקצה השני, אתה’לקבל ערך לכמה זמן לוקח לאור להגיע לקצה הרחוק של הרכבת. אם אתה’עם זאת, על פלטפורמה, עם זאת, צופה באדם ברכבת יורה באור מקצה לקצה, אתה’לקבל תשובה אחרת.

עבור האדם ברכבת הנעה, הוא’מדוד כי פרק זמן מסוים חייב לחלוף על כך שהאור ייסע לקצה הרחוק של הרכבת. אבל עבור האדם בשטח, הם’לא רק לקבל תשובה אחרת וארוכה יותר, אלא הם’להסיק שהאדם (ולצורך העניין, הכל) ברכבת למעשה מזדקן לאט יותר מכפי שהוא. למתבונן הנייח, אובייקט בתנועה מתבגר לאט יותר מאשר אובייקט במנוחה.

האם זה פרדוקסאלי? האם זה פתולוגי?

בכלל לא. מציין שהזמן הוא “קרוב משפחה” לא’לא אומר את זה’s פתולוגי. לשאלתנו לגבי אור שנוסע מקצה אחד של רכבת נעה לקצה, זה’יתכן שהרכבת יכולה להגיע למנוחה, וה- “על הקרקע” וה “על הרכבת” משקיפים יכולים להיפגש שוב. שתי המדידות שלהם יהיו שונות, באופן אינדיבידואלי, אך הן’יהיה שונה בעקביות זה עם זה. כשאתה מבצע את החישובים לכמה זמן עובר עבור צופה אחד ביחס לשני, כל צופה יוכל לחזות נכון לא רק את מה שאומרים שעונים ושעונים משלהם, אלא את הצופה האחר’גם כן. כל מה שנדרש הוא ידע על יחסיות מיוחדת.

כן, אתה מקבל תשובות שונות לשאלה “כמה זמן עבר?” אוֹ “מתי התרחש אירוע זה?” או אפילו “איזה אירוע קרה קודם?” תלוי איפה אתה ואיך אתה’נע מחדש, אבל אף אחד לא יותר “ימין” אוֹ “לא בסדר” מאשר כל אחד אחר. במקום זאת, עלינו רק לשנות את רעיון הזמן שלנו – על פי חוקי היחסות – כדי להתאים למה שמישהו במיקום אחר או לנוע במהירות יחסית, יסתיים יסתיים.

אז אם כן, הרעיון ש “הזמן הוא יחסי” isn’מספיק כדי לטעון שהזמן לא’לא קיים. אבל יכול להיות שזה, אולי, אנו רק תופסים את הזמן להתקיים, וזה לא’T, למעשה, למעשה אמיתי?

אנו יכולים לשקול זאת מנקודת מבט מסוימת: התבוננות בתפיסות הסימטריה בפיזיקה. אחרי הכל, חוקי הפיזיקה, לפחות כפי שאנחנו מכירים אותם, הם סימטרי זמן. אם אתה צופה בכדור נופל תחת השפעת כוח המשיכה, אין לך מושג אם:

• אתה’זמן צופה מחדש רץ קדימה כשכוח המשיכה מושך את הכדור מטה ממיקום שנפל גבוה מעל איפה שאתה’מסתכל עכשיו עכשיו,
• או אם אתה’זמן הצפייה מחדש רץ לאחור ככדור, לאחר שנזרק כלפי מעלה ממצב נמוך יותר, עולה גבוה יותר ויותר מכיוון שכוח הכבידה מתנגד לתנועתו.

למעשה, כמעט כל חוקי הפיזיקה-כולל תנועה, כבידה, אלקטרומגנטיות ואפילו הכוח הגרעיני החזק-הופכים לחלוטין בזמן לחלוטין. הם אותם קדימה ואחורה בזמן, ואינך יכול להבחין, פשוט על ידי צפייה במערכת פיזית שמתגלה, שהיא מתרחשת.

אך ישנן שתי דרכים לזהות הבדל פיזי בין התקדמות קדימה בזמן לאחור בזמן. הראשון הוא על ידי התבוננות בתגובות שמתקדמות דרך הכוח הגרעיני החלש, כמו דעיכה רדיואקטיבית.

לתת’תאר לעצמך שיש לך גרעין אטומי כבד, מלא פרוטונים ונויטרונים. אם יש מספר גדול של נויטרונים בגרעין זה למספר הפרוטונים הנתון שנמצא, שם’סיכוי שהגרעין יעבור סוג מסוים של ריקבון רדיואקטיבי: דעיכה בטא. ריקבון בטא הוא מה שקורה כשאחד הנויטרונים בגרעין מתפרק לפרוטון, אלקטרון ונויטרנו אנטי-אלקטרוני, וזה אפילו קורה לנויטרונים בחינם (לא מוגבלים) שאינם’לא חלק מכל גרעין אטומי גדול יותר.

לעתים קרובות יקרה נויטרון מתפרק לפרוטון, אלקטרון ונויטרנו אנטי-אלקטרוני. אבל זה לעולם לא קורה שפרוטון, אלקטרון ונייטרינו אנטי-אלקטרוני מגיבים באופן ספונטני יחד ליצירת נויטרון. למעשה, במגוון דרכים, האינטראקציה החלשה היא ילד הפוסטר לתגובות זמן אסימטריות בפיזיקה.

הדרך השנייה, לעומת זאת, מוכרת עוד יותר לרובנו. בכל פעם שאתה:

• לטרוף ביצה,
• זרוק כוס מים מלאה על האדמה וצפה בהם מתנפצים,
• או פשוט לפתוח את הדלת בין חדר חם לבין קר,

אתה יוצר מצב בו יהיה חץ תרמודינמי.

יתכן ששמעת על מושג האנטרופיה לפני כן, שלעתים קרובות מוגדרת באופן שגוי כ- “מדד הפרעה” של המערכת שלך. אבל באמת, מה’זה קורה זה: לכל מערכת פיזית תהיה בתוכו, רמה מסוימת של שיפועי אנרגיה. אם יש לך ביצה לא מפוצלת, שם’שיפוע אנרגיה בין האלבומים (החלק הלבן) לחלמון; המחסום סביב החלמון הוא זה שמונע מהדברים לערבב באופן שווה. בביצה לא מבושלת, שם’אנרגיה פוטנציאלית כימית שתשתחרר – וקשרים חדשים ייווצרו – אם תבשל את הביצה. שם’S אנרגיה פוטנציאלית במבנה הזכוכית, וניפוץ אותה תשחרר אותה.

לנסוע ביקום עם אסטרופיזיקאי איתן סיגל. המנויים יקבלו את הידיעון בכל שבת. כולם לעלות!

אבל אולי, מכל הדוגמאות, בהתחשב בחדר חם וחדר קר ממש אחד ליד השני היא הדרך החכמה ביותר לדבר על אנטרופיה.

אם יש לך מספר גדול של חלקיקים בצד החם של החדר, הם’כולם יהיו במה שאנחנו מכנים שיווי משקל תרמי זה עם זה. כשהם מקפצים זה את זה ומתקשרים אינטראקציה, שום חלק מהצד החם לא יחומם או יקרר; אין שיפוע אנרגיה לחום לזרום מחלק אחד של אותו חדר לשני. (לצד הקור יש בדיוק את אותם תכונות, פרט לכך ששיווי משקל תרמי מתרחש בטמפרטורה נמוכה בהרבה.)

אבל עכשיו, מה אם תסיר את המפרק שמפריד בין הצד החם של החדר מהצד הקר? מה קורה?

התשובה היא שהחלקיקים החמים והחלקיקים הקרים יתערבבו, ויייצרו חדר בטמפרטורת ביניים בו כל החלקיקים מגיעים לאותה טמפרטורת שיווי משקל. לפני שמגיעים לשיווי משקל, ניתן לחלץ אנרגיה מהמערכת; אחר כך זה לא יכול. כשאנחנו מדברים על מצב של אנטרופיה מקסימאלית, אנחנו’דיבר מחדש על מדינה שממנה לא ניתן לחלץ אנרגיה נוספת; מערכת אנטרופיה מקסימאלית לא יכולה לבצע עבודה, כמו שאנו אומרים בפיזיקה.

העבודה אמיתית פיזית; האנטרופיה אמיתית פיזית; תרמודינמיקה היא אמיתית פיזית. הזמן, ככמות ניתנת למדידה וניתנת לצפייה וכימות, אינו שונה מאלו מאלה.

עם זאת, ישנן שתי אזהרות חשובות לדיון זה. בזמן שזה’נכון שהזמן הוא אמיתי, זה’חשוב לזכור את העובדות הבאות.

1. אנחנו לא יודעים מה גורם לחץ הזמן הנתפס שלנו. אנו תמיד מתבוננים בזמן לזרום קדימה ולא לאחור; אנו מכירים בחלוף הזמן וכפופים לחוקי הפיזיקה המתקדמים בזמן, בדיוק כמו שכל החפצים והכמויות הפיזיים הם. אך בין אם האנטרופיה של המערכת שלך נשארת קבועה, גדלה לאט, גדלה במהירות או אפילו יורדת באופן מלאכותי על ידי הזנת אנרגיה לתוכה, החץ הנתפס של הזמן לעולם לא מפסיק לזרום ולא הופך את הכיוון.
2. אמנם הזמן בהחלט אמיתי, אך הוא עשוי להיות לא בסיסי. בדרך הנוכחית שלנו להסתכל על היקום, אנו רואים במשהו כמו אנטרופיה כמות נגזרת וטיפול בזמן כאילו הוא’s יסודי. עם זאת, מבחינה מתמטית, ניתן להתייחס לאנטרופיה כאילו’זה כמות בסיסית, ואז הזמן מתנהג כאילו זה יכול להיות כמות מתהווה. אנחנו עדיין לא יודעים מספיק על היקום כדי להגיב הרבה על התוקף הפוטנציאלי של גישה זו.

למרות המגמה הפופולרית להטיל ספק באופי הזמן, הפיזי שלה “מציאות” אינו בספק. הזמן הוא חלק בלתי נפרד מהיקום, והגבול בין אירועים שנצפו או נמדדו לתוצאה מוחלטת לבין אלה שתוצאתם טרם הוחלטה היא הדרך הטובה ביותר שעלינו להגדיר, בדיוק למה אנו מתכוונים כרגע של “עַכשָׁיו”. כפי שהפיזיקאי המוערך לי סמולין הכניס אותו לראיון בלעדי איתו:

“בגרסת קופנהגן של מכניקת הקוונטים, יש עולם קוונטי ויש עולם קלאסי, וגבול ביניהם: כאשר הדברים הופכים מוגדרים. כאשר הדברים הבלתי מוגדרים בעולם הקוונטי הופכים להיות מוגדרים. ומה הם’אני מנסה לומר שהוא הדבר הבסיסי שקורה בטבע, כאשר הדברים הבלתי מוגדרים הופכים להיות מוגדרים. וזה’s מה “עַכשָׁיו” הוא. הרגע, הרגע הנוכחי, שכל האנשים האלה אומרים שחסר במדע ונעדר מהפיזיקה, כלומר המעבר ממגוון לא מוגדר.”

הזמן עשוי או לא יכול להיות בסיסי “לֹא”) להיות קשור לחץ התרמודינמי. אבל העובדה שאנחנו יכולים למדוד, להתבונן ולכמת אותה צריכה לשים את כל הספקות של אי קיומו למנוחה.

האם הזמן באמת קיים

מְחַבֵּר

1. סם ברון פרופסור חבר, פילוסופיה של המדע, האוניברסיטה הקתולית האוסטרלית

הצהרת חשיפה

סם ברון מקבל מימון ממועצת המחקר האוסטרלית.

שותפים

האוניברסיטה הקתולית האוסטרלית מספקת מימון כחבר בשיחה AU.

שפות

האם הזמן קיים? התשובה לשאלה זו אולי נראית ברורה: כמובן שהיא כן! פשוט תסתכל על לוח שנה או שעון.

אולם ההתפתחויות בפיזיקה מציעות כי אי קיום הזמן הוא אפשרות פתוחה, וכזו שעלינו לקחת ברצינות.

איך זה יכול להיות, ומה זה אומר? זה’ייקח קצת זמן להסביר, אבל דון’לא לדאוג: גם אם הזמן לא’לא קיים, חיינו יימשכו כרגיל.

משבר בפיזיקה

הפיזיקה נמצאת במשבר. במשך המאה האחרונה בערך, הסברנו את היקום עם שתי תיאוריות פיזיות מוצלחות להפליא: תורתיות כללית ומכניקת קוונטים.

מכניקת הקוונטים מתארת ​​כיצד הדברים עובדים בעולם הזעיר להפליא של חלקיקים ואינטראקציות חלקיקים. היחסות הכללית מתארת ​​את התמונה הגדולה של כוח המשיכה וכיצד האובייקטים נעים.

שתי התיאוריות עובדות טוב מאוד בפני עצמן, אך השניים נחשבים להתנגשות זה עם זה. אף על פי שהאופי המדויק של הסכסוך הוא שנוי במחלוקת, מדענים בדרך כלל מסכימים ששתי התיאוריות צריכות להיות מוחלפות בתיאוריה חדשה וכללית יותר.

פיזיקאים רוצים לייצר תיאוריה של “כוח משיכה קוונטי” זֶה מחליף יחסיות כללית ומכניקת קוונטים, תוך לכידת ההצלחה יוצאת הדופן של שניהם. תיאוריה כזו תסביר כיצד כוח המשיכה’התמונה הגדולה עובדת בסולם המיניאטורי של החלקיקים.

זמן בכוח המשיכה הקוונטי

מסתבר כי הפקת תיאוריה של כוח הכבידה הקוונטי קשה במיוחד.

ניסיון אחד להתגבר על הקונפליקט בין שתי התיאוריות הוא תיאוריית המיתרים. תיאוריית המיתרים מחליפה חלקיקים במיתרים הרוטטים עד 11 ממדים.

עם זאת, תורת המיתרים עומדת בפני קושי נוסף. תיאוריות מיתרים מספקות מגוון של דגמים המתארים יקום רחב כמו שלנו, והם לא עושים’אני באמת עושה כל תחזיות ברורות שניתן לבדוק על ידי ניסויים כדי להבין איזה מודל הוא הנכון.

בשנות השמונים והתשעים, פיזיקאים רבים לא היו מרוצים מתורת המיתרים והציגו מגוון של גישות מתמטיות חדשות לכוח הכבידה הקוונטי.

אחד הבולטים שבהם הוא כוח הכבידה הקוונטי של לולאה, המציע כי מרקם המרחב והזמן עשוי מרשת של נתחים נפרדים קטנים במיוחד, או “לולאות”.

אחד ההיבטים המדהימים של כוח הכבידה הקוונטי של לולאה הוא שנראה שהוא מבטל את הזמן לחלוטין.

כוח הכבידה הקוונטי לולאה אינו לבד בזמן ביטול זמן: נראה כי מספר גישות אחרות מסירות את הזמן כהיבט מהותי של המציאות.

זמן מתגלה

אז אנו יודעים שאנחנו זקוקים לתיאוריה פיזית חדשה שתסביר את היקום, וכי תיאוריה זו עשויה שלא להופיע בזמן.

נניח שתאוריה כזו מתבררת כנכונה. האם זה עוקב אחר הזמן הזה לא קיים?

זה’מסובך, וזה תלוי למה אנחנו מתכוונים קיימים.

תיאוריות הפיזיקה דון’לא כולל שולחנות, כסאות או אנשים, ובכל זאת אנו עדיין מקבלים שולחנות, כסאות ואנשים קיימים.

למה? מכיוון שאנו מניחים שדברים כאלה קיימים ברמה גבוהה יותר מהרמה המתוארת על ידי הפיזיקה.

אנו אומרים שהטבלאות, למשל, “לָצֵאת” מפיזיקה בסיסית של חלקיקים המסתובבים סביב היקום.

אבל אמנם יש לנו תחושה די טובה כיצד שולחן עשוי להיות עשוי מחלקיקים בסיסיים, אך אין לנו מושג איך הזמן יכול להיות “עשוי מ” משהו יותר בסיסי.

אז אלא אם כן נוכל לבוא עם תיאור טוב על איך עולה הזמן, לא ברור שאנחנו יכולים פשוט להניח שזמן קיים.

ייתכן שהזמן לא קיים בשום רמה.

זמן וסוכנות

אמירת הזמן שלא קיים בשום רמה זה כמו לומר שאין טבלאות בכלל.

הניסיון להסתדר בעולם ללא שולחנות עשוי להיות קשה, אבל ניהול בעולם ללא זמן נראה הרס חיובי.

כל חיינו בנויים בזמן. אנו מתכננים לעתיד, לאור מה שאנחנו יודעים על העבר. אנו מחזיקים אנשים אחראים מבחינה מוסרית על מעשיהם בעבר, תוך עין לנזוף אותם בהמשך.

אנו מאמינים לעצמנו להיות סוכנים (ישויות שיכולות לפעול) בחלקו מכיוון שאנו יכולים לתכנן לפעול באופן שיביא לשינויים בעתיד.

אבל מה’זה נקודת הפעולה להביא לשינוי בעתיד כאשר במובן אמיתי מאוד, אין עתיד לפעול עבורו?

מה’זה הנקודה להעניש מישהו על פעולה בעבר, כשאין עבר וכך, ככל הנראה, אין פעולה כזו?

נראה כי הגילוי שהזמן לא קיים יביא את העולם כולו להפסיק טחינה. לא תהיה לנו סיבה לקום מהמיטה.

עסקים כרגיל

יש דרך לצאת מהבלגן.

אמנם הפיזיקה עשויה לחסל זמן, אך נראה שהיא עוזבת גְרִימָה שלם: התחושה שבה דבר אחד יכול להביא אחר אחר.

אולי מה שהפיזיקה אומרת לנו, אם כן, זה שהסיבתיות ולא הזמן הוא התכונה הבסיסית של היקום שלנו.

אם זה’צודק, ואז הסוכנות עדיין יכולה לשרוד. שכן ניתן לשחזר תחושת סוכנות לחלוטין במונחים סיבתיים.

לפחות, זה’S מה שקריסטי מילר, ג’ונתן טאלנט ואני מתווכחים בספר החדש שלנו.

אנו מציעים כי הגילוי שהזמן אינו קיים עשוי להיות בעל השפעה ישירה על חיינו, אפילו בזמן שהוא מניע את הפיזיקה לעידן חדש.

• זְמַן
• פיזיקה
• מכניקה קוואנטית
• יחסיות כללית
• פִילוֹסוֹפִיָה
• פילוסופיה של המדע
• כוח משיכה קוונטי

האם הזמן קיים? איך נדע?

האזעקה עוברת בבוקר. אתה תופס את רכבת הבוקר שלך למשרד. אתה לוקח הפסקת צהריים. אתה תופס את רכבת הערב שלך בחזרה. אתה הולך לשעה’s ריצה. לאכול ארוחת ערב. לך למיטה. חזור. ימי הולדת נחגגים, ימי נישואין מתוארים, מקרי מוות מונצחים. מדינות חדשות נולדות, אימפריות עולות ונופלות.

כל הקיום האנושי קשור לחלוף הזמן. עם זאת, אנחנו יכולים’לא לראות את זה ואנחנו יכולים’לא לגעת בזה. אז איך נדע שזה’זה באמת שם?

“בפיזיקה יש לנו את מה שאנחנו מכנים הרעיון של ‘זמן מוחלט’ וזה’זה משמש לתיאור שינויים שונים כרצף אירועים,” קויאמה מתחיל. “אנו משתמשים בפיזיקה הניוטונית כדי לתאר כיצד הדברים נעים, והזמן הוא מרכיב חיוני בכך.” קויאמה הוא פרופסור לקוסמולוגיה במכון לקוסמולוגיה וכבידה באוניברסיטת פורטסמות ‘ .

עד היום, מחשבה ניוטונית קלאסית בזמן – שם הזמן קבוע ברחבי היקום – הוא עדיין קירוב טוב לאופן שבו בני האדם חווים זמן בחיי היומיום שלהם. כולנו חווים זמן באותה צורה וכולנו מסנכרנים את השעונים שלנו באותה צורה, לא משנה היכן אנו נמצאים בעולם, בין אם זה לונדון, טוקיו, ניו יורק או בואנוס איירס.

שם’אין זמן בלי מקום

אם כי פיזיקאים גילו שהזמן יכול למעשה להתנהג אחרת ואינו עקבי כמו שחשב ניוטון.

“כשאנחנו מדברים על הזמן, עלינו לחשוב גם על מרחב – הם באים בחבילה יחד,” קויאמה אומר. “איננו יכולים לנתק את השניים, והאופן בו אובייקט עובר דרך החלל קובע כיצד הוא חווה זמן.”

בקיצור, הזמן שאתה חווה תלוי במהירות שלך דרך החלל כצופה. זה עובד כמפורט דרך איינשטיין’היחסות המיוחדת, תיאוריה כיצד מהירות משפיעה על המסה, הזמן והמרחב. בנוסף, על פי איינשטיין’תיאוריית היחסות הכללית, חומרתו של אובייקט מסיבי יכולה להשפיע על כמה מהר הזמן עובר. נערכו ניסויים רבים שמאז הוכיחו שזה נכון.

פיזיקאים אפילו גילו כי חורים שחורים עיוות את זמן המרחב המיידי סביבם בגלל שדות הכבידה העצומים שלהם. קויאמה, הנתמך על ידי מועצת המחקר האירופית, ממשיך לחקור תיאוריה זו.

“דוגמה טובה ומוצקה להביא את הראש סביב כל זה היא להסתכל על האופן בו אנו משתמשים ב- GPS ,” קויאמה ממשיך. “GPS עובד בגלל רשת לוויינים המקיפים את כדור הארץ. הֵם’ממוקם בגובה רב מאוד ולכן כוח המשיכה שהם חווים חלש יותר. לכן הזמן צריך למעשה ללכת מהר יותר עבורם מאשר לנו על האדמה, שם אנו חווים כוח משיכה גבוה יותר. אך מכיוון שהוויינים נוסעים במהירות גבוהה מאוד סביב כדור הארץ, זה למעשה עוזר להאט את הזמן, מפצה על חוסר הכובד.”

ההבנה כיצד שתי ההשפעות הללו עובדות ומשפיעות זו על זו חיונית כדי להבטיח כי רשת ה- GPS הגלובלית מתפקדת נכון. ומרכיב מכריע בכך הוא תיאוריית זמן עקבית שמסבירה כיצד אובייקטים נעים. אז שעונים אינם’לא אומר לנו שקר: הזמן אכן קיים מחוץ לתפיסה שלנו.

האם נוכל אי פעם ללכת אחורה בזמן?

לבסוף, השאלה האם ניתן היה לשים את השאלה אם ניתן היה לשים יום אחד לפני קויאמה. כפרופסור לקוסמולוגיה באוניברסיטת פורטסמות ‘, הוא הכי טוב לומר לנו את האמת.

“אני’אני מצטער לאכזב אותך אבל בנסיעות בזמן להיות אפשרי, נצטרך לגלות סוג חדש לחלוטין של חומר שיש לו את הכוח לשנות את עקמומיות הזמן והמרחב,” קויאמה אומר. “עניין כזה ידרוש נכסים שפשוט אינם קיימים בטבע. אנו הפיזיקאים מאמינים מאוד שחזרה לעבר היא פשוט בלתי אפשרית – אבל זה’נחמד לפנטז על זה.”

לחץ כאן למידע נוסף על קויאמה’מחקר: מאתגר את התיאוריה הכללית של היחסות