Există într-adevăr timpul?

Timpul este cu siguranță un subiect foarte complex în fizică și există oameni care cred că timpul nu există de fapt. Un argument obișnuit pe care îl folosesc este acela că Einstein a dovedit că totul este relativ, deci timpul este irelevant. În cea mai vândută carte Secretul, autorii spun că „Timpul este doar o iluzie”. Este adevărat acest lucru? Este timpul doar o figură a imaginației noastre?

Printre fizicieni, nu există nicio îndoială că timpul există cu adevărat, există cu adevărat. Este un fenomen măsurabil, observabil. Fizicienii sunt împărțiți un pic pe ceea ce provoacă această existență și ce înseamnă să spui că există. Într-adevăr, această întrebare se învecinează cu tărâmul metafizicii și ontologiei (filozofia existenței) la fel de mult cu privire la întrebările strict empirice despre timp pe care fizica este bine dotată pentru a le aborda.

Săgeata timpului și a entropiei

Expresia „săgeata timpului” a fost inventată în 1927 de Sir Arthur Eddington și popularizată în cartea sa din 1928 Natura lumii fizice. Practic, săgeata timpului este ideea că timpul curge într-o singură direcție, spre deosebire de dimensiunile spațiului care nu au o orientare preferată. Eddington face trei puncte specifice în ceea ce privește săgeata timpului:

1. Este recunoscut viu de conștiință.
2. Este la fel de insistat și de facultatea noastră de raționament, care ne spune că o inversare a săgeții ar face lumea externă nesensibilă.
3. Nu are nicio apariție în știința fizică decât în ​​studiul organizării unui număr de indivizi. Aici săgeata indică direcția de creștere progresivă a elementului aleatoriu.

Primele două puncte sunt cu siguranță interesante, dar este al treilea punct care surprinde fizica săgeții timpului. Factorul distinctiv al săgeții timpului este că indică direcția de creștere a entropiei, conform celei de-a doua legi a termodinamicii. Lucrurile din universul nostru se descompun ca un curs al proceselor naturale, bazate pe timp ... dar ele nu redobândesc spontan ordinea fără multă muncă.

Cu toate acestea, există un nivel mai profund la ceea ce spune Eddington la punctul trei și acesta este că „Nu are nicio apariție în știința fizică decât…” Ce înseamnă asta? Timpul este peste tot în fizică!

Deși acest lucru este cu siguranță adevărat, lucrul curios este că legile fizicii sunt „reversibile în timp”, adică legile în sine arată ca și cum ar funcționa perfect bine dacă universul ar fi jucat invers. Din punct de vedere al fizicii, nu există niciun motiv real pentru care săgeata timpului ar trebui, în mod necesar, să înainteze.

Cea mai comună explicație este că în trecutul foarte îndepărtat, universul avea un grad ridicat de ordine (sau o entropie scăzută). Din cauza acestei „condiții de graniță”, legile naturale sunt astfel încât entropia este în continuă creștere. (Acesta este argumentul de bază prezentat în cartea din 2010 a lui Sean Carroll De la eternitate până aici: Căutarea teoriei ultime a timpului, deși merge mai departe pentru a sugera posibile explicații despre motivul pentru care universul ar fi putut începe cu atâta ordine.)

Secretul si timpul

O concepție greșită comună răspândită de o discuție neclară asupra naturii relativității și a altei fizici legate de timp este aceea că timpul nu există, de fapt, deloc. Acest lucru se întâlnește într-o serie de domenii care sunt clasificate în mod obișnuit ca pseudosciență sau chiar misticism, dar aș dori să abordez un aspect particular în acest articol.

În cea mai vândută carte de auto-ajutor (și video) Secretul, autorii au exprimat ideea că fizicienii au dovedit că timpul nu există. Luați în considerare câteva dintre următoarele rânduri din secțiunea "Cât timp durează?" în capitolul „Cum să folosești secretul” din carte:

"Timpul este doar o iluzie. Einstein ne-a spus asta."

„Ce ne spun fizicienii cuantici și Einstein este că totul se întâmplă simultan”.

„Nu există timp pentru Univers și nu există dimensiuni pentru Univers”.

Toate cele trei afirmații de mai sus sunt categoric false, potrivit cel mai fizicieni (în special Einstein!). Timpul este de fapt o parte integrantă a universului. Așa cum am menționat anterior, conceptul foarte liniar al timpului este legat de conceptul celei de-a doua legi a termodinamicii, care este văzută de mulți fizicieni ca fiind una dintre cele mai importante legi din toată fizica! Fără timp ca proprietate reală a universului, a doua lege devine lipsită de sens.

Ceea ce este adevărat este că Einstein a dovedit, prin teoria sa relativității, că timpul în sine nu a fost o cantitate absolută. Mai degrabă, timpul și spațiul sunt unite într-un mod foarte precis pentru a forma spațiul-timp, iar acest spațiu-timp este o măsură absolută care poate fi folosită - din nou, într-un mod foarte precis, matematic - pentru a determina cât de diferite sunt procesele fizice în diferite locațiile interacționează între ele.

Asta face nu înseamnă că totul se întâmplă simultan. De fapt, Einstein credea cu tărie, bazată pe dovezile ecuațiilor sale (de ex E = mc²) - nicio informație nu poate călători mai repede decât viteza luminii. Fiecare punct din spațiu-timp este limitat în modul în care poate comunica cu alte regiuni ale spațiului-timp. Ideea că totul se întâmplă simultan este exact contrar rezultatelor pe care Einstein le-a dezvoltat.

Aceasta și alte erori de fizică în Secretul sunt perfect de înțeles, deoarece faptul este că sunt subiecte foarte complexe și nu sunt neapărat înțelese complet de către fizicieni. Cu toate acestea, doar pentru că fizicienii nu au neapărat o înțelegere completă a unui concept precum timpul, nu înseamnă că este valabil să spun că nu au o înțelegere a timpului sau că au scris întregul concept ca fiind ireal. Cel mai sigur că nu au făcut-o.

Transformarea timpului

O altă complicație în înțelegerea timpului este demonstrată de cartea lui 2013 a lui Lee Smolin Timpul renașat: De la criza fizicii la viitorul universului, în care el susține că știința (așa cum susțin misticii) tratează timpul ca o iluzie. În schimb, el consideră că ar trebui să tratăm timpul ca o cantitate fundamental reală și, dacă o luăm în serios ca atare, vom descoperi legi ale fizicii care evoluează în timp. Rămâne de văzut dacă acest apel va conduce efectiv la noi perspective asupra fundamentelor fizicii.

Editat de Anne Marie Helmenstine, doctorat.