İnsan yaşamı için temel bir kavram olan ancak bilimsel dilde hâlâ belirsiz olan zamanın doğası, Great Mysteries of Physics adlı yeni podcast dizisinin ilk bölümünde inceleniyor.
Yeni podcast’in Great Mysteries of Physics adlı ilk bölümü, zamanın karmaşık doğasını irdeliyor. Araştırmacılar, zamanın mutlak olduğuna dair geleneksel kavramlara meydan okuyarak, zamanın göreceli olduğunu ve öznel deneyimlerimizle çelişen bir kavram olan uzayla iç içe olduğunu öne süren teorileri tartışıyorlar. Tutarsızlık, evrendeki artan entropiye bağlanabilir, ancak evrenin neden düşük entropi ile başladığı bir sır olarak kalıyor. Bunu çözmek için uzmanlar, bilimsel denklemlerden zamanın çıkarılması ve saatlerin termodinamiğinin araştırılması da dahil olmak üzere ek araştırmalar öneriyor.
Zaman duygusu olmadan, bizi yönlendiriyor beşikten mezara, hayatımızın pek bir anlamı olmazdı. Ancak en temel düzeyde, fizikçiler deneyimlediğimiz türden bir zamanın var olup olmadığından emin değiller.
Bu, yeni podcast serimiz Büyük Fizik Gizemleri’nin ilk bölümünün konusu. . The Conversation’ın bilim editörü Miriam Frankel’in ev sahipliğinde ve Temel Sorular Enstitüsü FQxI‘nin desteğiyle, üç araştırmacıyla zamanın doğası hakkında konuşuyoruz.
Bilim adamları uzun süredir zaman mutlak ve evrenseldir – herkes için, her yerde aynıdır ve bizden bağımsız olarak vardır. Atomların ve parçacıkların mikro kozmosunu yöneten kuantum mekaniğinde hala bu şekilde ele alınmaktadır. Ancak Albert Einstein’ın büyük ölçeklerde doğaya uygulanan görelilik teorileri, zamanın mutlak değil, göreli olduğunu gösterdi – örneğin, ne kadar hızlı seyahat ettiğinize bağlı olarak hızlanabilir veya yavaşlayabilir. Zaman ayrıca uzayla “uzay-zaman” şeklinde iç içe geçmiştir.
Einstein’ın teorileri, bilim adamlarının evreni yeni bir şekilde resmetmelerini sağladı: üç uzamsal boyuta (yükseklik, genişlik ve yükseklik) sahip statik, dört boyutlu bir blok olarak. derinlik) ve zaman dördüncü olarak. Bu blok tüm uzayı ve zamanı aynı anda içerir ve zaman akmaz. Blokta artık özel bir şey yok – bir gözlemciye şimdi gibi görünen şey, diğerine basitçe geçmiş.
Ama bu doğruysa, geçmişten geleceğe hareket eden zaman deneyimimiz neden bu kadar güçlü? ? Cevaplardan biri, bir düzensizlik ölçüsü olan entropinin evrende her zaman arttığıdır. ABD’deki Johns Hopkins Üniversitesi’nden fizikçi Sean Carroll, sayıları çalıştırdığınızda, erken evrenin çok düşük entropiye sahip olduğunu açıklıyor. “[Evren] çok, çok düzenliydi ve rastgele değildi ve o zamandan beri bir şekilde rahatlıyor ve daha rastgele ve daha dağınık hale geliyor.” Bu muhtemelen insan gözlemciler için bir zaman oku oluşturacaktır.
Ancak, evrenin neden bu kadar düşük entropi ile başladığını bilmiyoruz. Carroll bunun, birçok farklı evreni içeren bir çoklu evrenin parçası olmamızdan kaynaklanabileceğini öne sürüyor. Böyle bir dünyada, istatistiksel olarak konuşursak, bazı evrenlerin düşük entropi ile başlaması gerekir.
Kanada’daki Western Ontario Üniversitesi Rotman Felsefe Enstitüsü’nde fizik felsefecisi olan Emily Adlam, Öte yandan, evrenimizin neden düşük entropi ile başladığının gizeminin, nihayetinde fiziğin zamanla ilgili varsayımlarla dolu olmasından kaynaklanan bir sorun olduğuna inanıyor.
“Şahsen ben çok zamanın akmadığını söyleyen pek çok şey var” diye açıklıyor. “Bu, dünyaya gömülü olma biçimimizden kaynaklanan bir tür yanılsamadır”. Önsezisi, en temel düzeyde, bize öyle gelmese bile her şeyin bir anda olduğudur.
Adlam, zamanı anlamanın en iyi yolunun onu tamamen ortadan kaldırmak olduğunu savunuyor. doğa teorilerimiz – onu denklemlerden çıkarmak için. İlginç bir şekilde, fizikçiler genel göreliliği kuantum mekaniğiyle birleştirerek her şeyin “kuantum yerçekimi” teorisini birleştirmeye çalıştıklarında, denklemlerden zaman genellikle kaybolur.
Deneyler ayrıca zamanın doğasına ışık tutarak zamanın test edilmesine yardımcı olabilir. kuantum mekaniği ve genel göreliliğin çeşitli kombinasyonları. Oxford Üniversitesi’nde mühendis olan Natalia Ares, saatlerin termodinamiğini (ısı ve iş bilimi) incelemenin yardımcı olabileceğine inanıyor. “Saatleri makineler olarak anladığımızda, zaman işleyişinin sınırlarını daha iyi anlayabileceğimiz şeyler var,” diyor.
Sunucu:
- Miriam Frankel, Podcast sunucusu, Sohbet
Görüşme:
- Emily Adlam, Fizik Felsefesi Doktora Sonrası Sorumlusu, Western Üniversitesi
- Natalia Ares, Royal Society Üniversitesi Araştırma Görevlisi, Oxford Üniversitesi
- Sean Carroll, Homewood Doğa Felsefesi Profesörü, Johns Hopkins Üniversitesi
Bu makale ilk olarak The Conversation‘da yayınlandı.
{4 }