evan_gcrm (evan_gcrm) wrote,
evan_gcrm
evan_gcrm

Category:

В каком направлении движется время?

Оригинал взят у 5cek



Что такое время
Настоящего не существует
Совсем нет времени
Про Время
Иллюзия времени на примере крота.
Почему время течет вперед на пальцах™
Причина возникновения времени
ВРЕМЯ


Прошлое. Настоящее. Будущее.

В физике это одно и то же. Но у меня, у вас и у всех остальных время движется в одном направлении: от ожиданий через ощущения в память. Эту линейность называют стрелой времени, и некоторые физики полагают, что она движется таким образом лишь из-за того, что люди и прочие существа с аналогичной нервной системой наблюдают это движение.


Вопрос о стреле (оси) времени существует уже долгое время. Ясности ради надо сказать, что вопрос не в том, существует ли время, а в том, в каком направлении оно движется. Многие физики считают, что оно возникает тогда, когда крошечные частицы, в отдельности подчиняющиеся странным правилам квантовой механики, начинают взаимодействовать и проявлять такие свойства, которые можно объяснить при помощи классической физики. Но сегодня в журнале Annalen der Physik — том самом, где Эйнштейн публиковал свои знаковые статьи об общей и частной теории относительности, вышла статья двух ученых, которые утверждают, что силы тяготения недостаточно, чтобы заставить все объекты во вселенной двигаться в одном и том же направлении: прошлое — настоящее — будущее. По их мнению, стрела времени возникает у наблюдателей.

Это возвращает нас к одной из самых важных проблем в физике, заключающейся в соединении квантовой и классической механики. В квантовой механике частицы могут иметь суперпозицию. То есть, один электрон может существовать в любом из двух мест, и никто не может определить это место наверняка, пока не увидит его. Где может находиться этот электрон — определяется по вероятности. И проверяется экспериментально.

Но правила меняются, когда электроны входят во взаимодействие со многими объектами, скажем, с группой молекул воздуха, или декогерируют, превращаясь в такие вещи как пылинки, самолеты или бейсбольные мячи. Здесь в свои права вступает классическая механика, и сила тяготения становится важна. «Положением электрона, каждого атома управляет вероятность», — говорит физик из Калифорнийского университета в Беркли Ясунори Номура (Yasunori Nomura). Но когда они взаимодействуют с более крупными объектами, или превращаются в вещи типа бейсбольного мяча, эти индивидуальные вероятности объединяются, и шансы на сохранение суперпозиции у всего этого сочетания электронов уменьшаются. Вот почему мы никогда не видим, как мяч исчезает из перчатки полевого игрока на левом фланге и одновременно летит к верхней штанге.

Этот момент, когда физика элементарных частиц сливается с классической механикой, называется декогеренцией. С точки зрения физики, именно в этот момент направление времени становится математически важным. Поэтому большинство физиков полагают, что ось времени появляется из декогеренции.

Самой заметной теорией, объясняющей декогеренцию, является уравнение Уилера-ДеВитта. Оно появилось в 1965 году, когда физик по имени Джон Уилер (John Wheeler) из-за задержки рейса был вынужден сидеть в аэропорту в Северной Каролине. Чтобы убить время, он предложил встретиться своему коллеге Брайсу ДеВитту (Bryce DeWitt). Встретившись, они занялись тем, чем обычно занимаются физики: говорили о теории и играли с цифрами. Эта пара придумала уравнение, которое, по мнению Уилера, стерло все грани между квантовой и классической механикой (У ДеВитта на сей счет оставались сомнения).

Эта теория несовершенна. Но она важна, и большинство физиков считают ее важным инструментом для понимания тех странностей, которые лежат в основе декогеренции и так называемой квантовой гравитации.

И вот где странностей становится больше. Уравнение Уилера-ДеВитта не включает переменную времени, что само по себе совсем не странно.

Время это нечто такое, что невозможно измерить само по себе.

В физике его измеряют как соотношения между местонахождением объекта… во времени. И это странно. Но оно создает рамки для связывания вселенной воедино.

А вот ученые, написавшие статью в Annalen der Physik, говорят, что в уравнении Уилера-ДеВитта эффект гравитации начинает действовать слишком медленно, чтобы учитывать его в универсальной оси времени. «Если посмотреть на примеры и сделать расчеты, получается, что уравнение не объясняет, как возникает направление времени», — говорит соавтор этой работы, биолог и большой эрудит Роберт Ланца (Robert Lanza). (Ланца создал теорию биоцентризма, утверждающую, что пространство и время это построения, возникающие из-за биологических сенсорных ограничений.) Иными словами, эти юркие квантовые частицы должны обладать способностью сохранять свое свойство суперпозиции до того, как начнет действовать гравитация. Скажем, если гравитация слишком слаба и не может сохранить взаимодействие между молекулами, которые декогерируют в нечто большее, значит, она не в состоянии заставить их двигаться в одном и том же направлении по оси времени.

Если эти расчеты не подтверждаются, то остается наблюдатель, то есть мы.

Время движется, потому что люди в биологическом, неврологическом и философском отношении ощущают его именно так, а не иначе.

Это такая крупномасштабная версия мысленного эксперимента с котом Шредингера. Удаленный уголок вселенной может перемещать будущее в прошлое. Но в тот момент, когда человек направляет туда телескоп, время начинает соответствовать потоку прошлое — будущее. «В своих работах об относительности Эйнштейн показывает, что время относительно для наблюдателя, — говорит Ланца. — Мы в своем исследовании идем дальше, утверждая, что наблюдатель по сути дела создает его».

Вообще-то эта теория не нова. Итальянский физик Карло Ровелли (Carlo Rovelli) писал о ней в своей работе, опубликованной в прошлом году на открытом сайте по физике ArXiv. Кроме того, она не без изъянов. Номура выделяет один из них. Как установить, реально ли это представление о «времени наблюдателя»?

«Ответ зависит от того, можно ли концепцию времени определить математически, не включая в данную систему наблюдателей», — говорит он. Авторы утверждают, что вычесть наблюдателя из уравнения невозможно, поскольку уравнения по умолчанию составляют и анализируют люди.

По словам Номуры, авторы также не учли то обстоятельство, что вся вселенная существует в среде, носящей название пространственно-временной континуум. «Поэтому, когда мы говорим о пространстве-времени, мы ведем речь о декогерентной системе». Он не заходит слишком далеко и не утверждает, что авторы ошибаются, поскольку физика это по-прежнему неполная наука. Однако Номура не согласен с теми выводами, которые авторы делают на основе своих расчетов. А все толкования в физике относительны — как и время.

Tags: Мироустройство, Мнение
Subscribe
promo evan_gcrm march 28, 2018 19:35 141
Buy for 30 tokens
Основополагающим элементом, основным двигателем всей жизни, является репликатор. Скопированная информация - это и есть «репликатор». На Земле первый репликатор довольно бесспорный - это гены, или информация, закодированная в молекулах ДНК. Точнее это первый репликатор, о котором мы знаем.…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 0 comments