Είναι ο χρόνος πραγματικός; - Τρεις παράξενες ιδέες της φυσικής για τον χρόνο

Τρεις παράξενες ιδέες της φυσικής για τον χρόνο Φορητό ατομικό ρολόι που μετράει την βαρύτητα

[alert title="Ειδοποίηση:" icon="info-circle"]
Με πάτημα στ΄ αριστερά στον τίτλο, ανοίγει η ανάρτηση
[/alert]
[vtab]
[content title="1ον - Τρεις παράξενες ιδέες της φυσικής για τον χρόνο"]
Τρεις παράξενες ιδέες της φυσικής για τον χρόνο


Σύμφωνα με μερικές από τις τελευταίες θεωρίες της φυσικής, ο χρόνος δεν είναι ακριβώς αυτό που νομίζουμε ότι είναι. Στην πραγματικότητα, μπορεί να μην υπάρχει και καθόλου! Όταν οι καλύτερες επιστημονικές θεωρίες ακούγονται παράξενες, μπορούν τότε οι φιλόσοφοι να βοηθήσουν την επιστήμη να κατανοήσει καλύτερα το χρόνο;

Ο χρόνος μπορεί να κινηθεί προς τα πίσω

Φαίνεται προφανές ότι ορισμένα γεγονότα έχουν μια καθορισμένη σειρά – ένα φλιτζάνι με τσάι θα ψυχθεί σιγά-σιγά, ένα παγάκι θα λειώσει και ένα αυγό κτυπημένο δεν θα γίνει όπως πρώτα. Αντιλαμβανόμαστε λοιπόν αυτά τα γεγονότα ως επιδείξεις του χρόνου που ρέει προς τα εμπρός.

Σύμφωνα με τις καλύτερες θεωρίες της ύλης (κβαντική στατιστική μηχανική), το κτυπημένο αυγό είναι μία έκφραση της αυξανόμενης «εντροπίας» – μια τάση του σύμπαντος να πάει από την τάξη στην αταξία, την διαταραχή.

Αλλά η εντροπία μπορεί επίσης να μειωθεί, πράγμα που σημαίνει ότι το αυγό σας θα μπορούσε να επανασυναρμολογηθεί και ο χρόνος θα φαινόταν σαν να πηγαίνει προς τα πίσω.

Το γεγονός όμως είναι ότι η πιθανότητα να συμβεί αυτό είναι τόσο αστρονομικά μικρή – που θα πρέπει να περιμένετε περισσότερο από 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια, την τρέχουσα ηλικία του σύμπαντος – και γι αυτό δεν θα πρέπει να κρατάτε την αναπνοή σας περιμένοντας να συμβεί!

Δεν υπάρχει τέτοιο πράγμα σαν το απόλυτο ‘τώρα’

Το παρόν φαίνεται να είναι μια μοναδική, παγκοσμίως αποδεκτή χρονική στιγμή, εύκολα διακριτή από το παρελθόν και το μέλλον. Όμως είναι έτσι;

Φανταστείτε ότι βρισκόμαστε σε δύο πλοία αγκυροβολημένα λίγο μακριά από την ακτή ενός πυρηνικού σταθμού δοκιμών όταν σκάει η βόμβα και σημειώνουμε την ώρα. Όταν συγκρίνουμε τις σημειώσεις μας αργότερα, βλέπουμε ότι οι χρόνοι μας ταιριάζουν.

Αλλά αν εγώ ταξιδεύω προς την περιοχή ενώ εσείς απομακρύνεστε, τότε η θερμότητα και το φως που προέρχονται από την έκρηξη θα φτάσουν στη βάρκα μου ελαφρώς πριν από τη δική σας, επειδή κινούμαι για να την συναντήσω. Τώρα, όταν συγκρίνουμε τις σημειώσεις μας, θα διαφωνούμε: εγώ θα πω ότι συνέβη σε μια χρονική στιγμή και εσείς σε μια άλλη. Έτσι ποιος έχει δίκιο;

Ο Albert Einstein λέει και οι δύο. Στη θεωρία της σχετικότητας, το παρόν σου μπορεί να είναι το μέλλον μου, και το παρόν μου το παρελθόν σου. Ως αποτέλεσμα, ο χρόνος είναι σχετικός και το «τώρα» μπορεί να είναι διαφορετικό για όλους.

Η ιδέα ότι ο χρόνος μπορεί να κινηθεί προς τα πίσω ή ότι δεν υπάρχει τίποτα τέτοιο σαν το «τώρα» μπορεί να φαίνεται περίεργο, αλλά τουλάχιστον οι θεωρίες πίσω από αυτές τις ιδέες έχουν δοκιμαστεί.

Η τελευταία προσπάθεια των φυσικών να αναπτύξουν μια θεωρία των πάντων οδήγησε σε μια ακόμη πιο περίεργη – και αμφιλεγόμενη – έννοια ότι ο χρόνος μπορεί να μην υπάρχει καθόλου.

Ο χρόνος είναι μια ψευδαίσθηση

Οι άνθρωποι είναι εμμονικοί με το χρόνο: η γλώσσα μας είναι γεμάτη με ατελείωτες μεταφορές και υπαινιγμούς με αυτόν. Συχνά απομακρύνουμε ότι νομίζουμε ότι είναι περίεργο, όπως ότι ο χρόνος δεν υπάρχει παρά είναι μια ψευδαίσθηση.

Οι λεγόμενες θεωρίες «κβαντικής βαρύτητας» προσπαθούν να φέρουν σε επαφή τις θεωρίες της κβαντικής μηχανικής και της σχετικότητας. Είναι ακόμα μία θεωρία σε εξέλιξη που μας δείχνουν ότι ο χρόνος δεν είναι ένα θεμελιώδες δομικό στοιχείο του φυσικού μας κόσμου.

Αντίθετα, λένε, πρόκειται για ένα «αναδυόμενο» φαινόμενο – κάτι που δεν έχει συλληφθεί ποτέ από τις εξισώσεις αλλά το οποίο συμβαίνει ούτως ή άλλως, όπως ο καιρός.

Η κατώτατη γραμμή είναι, αν πιστεύεται στην κβαντική βαρύτητα, ότι ο χρόνος δεν υπάρχει καθόλου.

Αλλά σύμφωνα με το θεωρητικό φυσικό Lee Smolin, ο οποίος γράφει για τη φιλοσοφία της φυσικής, η ιδέα του χρόνου ως ψευδαίσθηση είναι λάθος.

«Βασίζεται σε μία ψευδή παρέκκλιση ενός συστήματος μοντελοποίησης μικρών τμημάτων του σύμπαντος με το σύμπαν σαν όλον», δήλωσε ο Smolin σε μια διάλεξη του 2013 στο Ινστιτούτο Θεωρητικής Φυσικής Perimeter.

Σύμφωνα με τον φιλόσοφο Elay Shech, η φυσική έχει φτάσει σε ένα είδος «οδοφράγματος» όταν πρόκειται για την κατανόηση του χρόνου.

«Η κβαντομηχανική και η θεωρία της σχετικότητας δεν δουλεύουν καλά μαζί και οι περισσότερες από τις θεωρίες της κβαντικής βαρύτητας που έχουμε δεν έχουν δοκιμαστεί», λέει ο Elay Shech.

Και αυτό συμβαίνει όταν οι επιστήμονες πρέπει να ασχοληθούν με τη φιλοσοφία, σύμφωνα με τον Shech από το Πανεπιστήμιο στην Αλαμπάμα.

Ενώ οι επιστήμονες είναι καλοί στο να κάνουν πειράματα, οι φιλόσοφοι γυρίζουν πίσω και κοιτάζουν τη μεγάλη εικόνα.

Οι τελευταίοι διευκρινίζουν τι εννοούμε με τις διάφορες έννοιες – όπως ο χρόνος – και βοηθούν να σκεφτούμε εναλλακτικές εικόνες της πραγματικότητας που θα μπορούσαν να υποστηριχθούν από τις υπάρχουσες θεωρίες.

Σε έναν πεδίο όπως η κβαντική βαρύτητα, οι φιλόσοφοι μπορούν να δώσουν έναν δρόμο προς τα εμπρός δημιουργώντας χρήσιμες ερωτήσεις για τους επιστήμονες ώστε αυτοί να απαντήσουν, είπε ο Δρ Shech.

Πηγή[/content]
[content title="2ον - Είναι ο χρόνος πραγματικός;"]
Είναι ο χρόνος πραγματικός;


Ο Lee Smolin, που δουλεύει στο Ινστιτούτο Perimeter στο Οντάριο πάνω στην έρευνα της κβαντικής βαρύτητας βρόχων, μιας εναλλακτικής άποψης στη θεωρία χορδών με σκοπό την ενοποίηση των θεμελιωδών δυνάμεων στη Φύση, διαφοροποιείται από την κυριαρχούσα άποψη πως ο χρόνος είναι ένα ανθρώπινο κατασκεύασμα, μια οφθαλμαπάτη δηλαδή στην εικόνα που έχουμε για το σύμπαν.

Ο Smolin συγκαταλέγει μεν τον εαυτό του στους νατουραλιστές, εκείνους που πιστεύουν πως το Σύμπαν αποτελείται από πραγματικά και μόνο αντικείμενα τα οποία κυβερνούν φυσικοί νόμοι, προχωρά όμως στον καταμερισμό των νατουραλιστών σε δύο κατηγορίες που εξαρτώνται άμεσα από τη φύση του χρόνου.

Η πρώτη κατηγορία, την οποία ασπάζεται η πλειοψηφία των επιστημόνων, έχει τις ρίζες της στη φιλοσοφία των αρχαίων Ελλήνων και των Ατομιστών, με πρωτεργάτες το Δημόκριτο και το Λουκρήτιο, οι οποίοι υποστήριζαν πως η Φύση δεν είναι τίποτε άλλο πέρα από άτομα που κινούνται στο κενό. Όλες οι αισθήσεις ή οι εμπειρίες που μπορεί να έχουμε, προκύπτουν από τον τρόπο που κινούνται και τοποθετούνται τα άτομα.

Η άποψη αυτή έχει εξελιχθεί στη σύγχρονη φυσική, παραμένει όμως κεντρική η πεποίθηση πως οι ιδιότητες των στοιχειωδών σωματιδίων είναι αμετάβλητες με το χρόνο. Όντως, στο Τυπικό Μοντέλο, τα στοιχειώδη σωματίδια κινούνται σε έναν αμετάβλητο υπόβαθρο με αμετάβλητες ιδιότητες. Σύμφωνα με αυτή την κατηγορία λοιπόν, όλα τα άλλα πέρα από τα σωματίδια και το κενό είναι δευτερεύοντα, ή αλλιώς προκύπτουν από αυτά.

Ο Smolin προχωρά στον ορισμό μιας δεύτερης κατηγορίας νατουραλιστών, η οποία διαφοροποιείται σε ένα μονάχα ζήτημα, φέρνοντας το χρόνο σε κεντρική θέση. Σύμφωνα με αυτόν, οι νόμοι του Σύμπαντος δεν μπορούν να θεωρηθούν αιώνιοι, ή αμετάβλητοι με το χρόνο. Κι αυτό διότι οποιαδήποτε εξήγηση δίνουμε για το τι συμβαίνει, είναι άμεσα συνδεδεμένη με το πώς κάτι εξελίσσεται στο χρόνο.

Έτσι, νόμοι που δεν εξαρτώνται από το χρόνο δεν έχουν νόημα, και αυτός είναι ο λόγος που η σύγχρονη φυσική αντιμετωπίζει μια βαθιά κρίση. Καταλήγει λοιπόν πως ο χρόνος είναι πραγματικός, και πως οι νόμοι της φύσης αλλάζουν κατά την πάροδό του.


Απόσπασμα από τη διάλεξη του Lee Smolin στις 22/05/2013 στο Ινστιτούτο Φυσικής

Πάνω σε αυτές τις ιδέες στηρίζει τη θεωρία πως το Σύμπαν εξελίσσεται ακολουθώντας μια διαδικασία παρόμοια με αυτή της φυσικής επιλογής στη βιολογία, και πως νέα σύμπαντα μπορούν να γεννηθούν από μαύρες τρύπες. Αναγνωρίζοντας πως οι ιδέες του μπορούν να προκαλέσουν, εξήγησε πως έφτασε σε αυτήν την αλλαγή σκέψης, λέγοντας πως δε συμφωνεί με την ιδέα πως συμπεράσματα που προκύπτουν από τα πειράματα ενός εργαστηρίου μπορούν να γενικεύονται ώστε να περιγράφουν τη συμπεριφορά ολόκληρου του Σύμπαντος.
Πηγή[/content]
[content title="3ον - Φορητό ατομικό ρολόι που μετράει την βαρύτητα"]

Φορητό ατομικό ρολόι που μετράει την βαρύτητα


Σίγουρα όμως δε χωράει στα χέρια μας. Τα ατομικά ρολόγια είναι ικανά για τις πιο ακριβείς μετρήσεις που μπορεί να κάνει αυτή τη στιγμή η ανθρωπότητα και λόγω της περιπλοκότητάς τους η χρήση τους περιοριζόταν μόνο μέσα σε εργαστήρια. Για πρώτη φορά επιστήμονες από το Physikalisch-Technische Bundesanstal της Γερμανίας κατάφεραν να κατασκευάσουν μία φορητή έκδοση της συσκευής.

Οι τεχνολογίες που ενσωματώνουν τα ατομικά ρολόγια είναι πραγματικά εξωφρενικές. Παρακολουθούν και καταγράφουν τις τακτικές ταλαντώσεις ατόμων που βρίσκονται εγκλωβισμένα μέσα σε ένα πλέγμα από lasers για να κάνουν την πιο ακριβή καταγραφή του χρόνου, με ακρίβεια μέχρι και το 18ο δεκαδικό ψηφίο. Το πιο ακριβές ατομικό ρολόι που έχει κατασκευαστεί μέχρι σήμερα χρησιμοποιεί άτομα στροντίου ψυγμένα σχεδόν μέχρι το απόλυτο μηδέν και δε χάνει ούτε ένα δευτερόλεπτο για 15 δισεκατομμύρια χρόνια.

Το νέο φορητό ατομικό ρολόι μπορεί να μην είναι τόσο ακριβές όπως τα υπόλοιπα, μιας και έχει μια πιθανότητα λάθους ίση με 7.4 × 10−17, παρόλα αυτά είναι αρκετά ακριβές έτσι ώστε να μετράει την βαρυτική ερυθρή μετατόπιση. Επί της ουσίας η συσκευή μετράει την διαστολή του χρόνου που συμβαίνει εξαιτίας κάποιου βαρυτικού πεδίου.

Οι ομάδα των επιστημόνων τοποθέτησε το ατομικό της ρολόι σε ένα container, το οποίο είχε σταθερή θερμοκρασία και απέτρεπε δονήσεις, στο French Modane Underground Laboratory και σύγκριναν τις μετρήσεις τους με αυτές στο Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica του Τορίνο. Οι μετρήσεις ήταν συνεπείς μεταξύ τους, παρόλα αυτά όπως δήλωσαν οι επιστήμονες χρειάζεται ακόμη πολύ δουλειά για να λειτουργεί όπως πρέπει, πράγμα απολύτως φυσιολογικό για ένα τέτοιο πρωτοποριακό εγχείρημα. Αποδείχθηκε όμως πως κάτι τέτοιο είναι εφικτό, γεγονός που θα δώσει το έναυσμα για περαιτέρω έρευνες και δοκιμές προς αυτήν την κατεύθυνση.

Πηγή[/content]
[/vtab]

Δημοσίευση σχολίου

Παρακαλούμε σχολιασμούς επί της ουσίας.
Τα σχόλια σας δεν περνάν από έλεγχο γιατί πιστεύουμε ότι δεν θα θίγουν κάποιον προσωπικά με βρισιές και συκοφαντίες.
Τέτοιου είδους σχόλια δεν περνάν από έλεγχο, αλλά θα διαγράφονται μετά την δημοσίευση.
Παρακαλούμε να γράφετε σε πεζά και όχι κεφαλαία
-------------------------------------------------------------------------
Ο ΔΙΚΤΥΟΥΡΓΟΣ ουδεμία ευθύνη εκ του νόμου φέρει για τα άρθρα - αναρτήσεις που δημοσιεύονται και απηχούν τις απόψεις των συντακτών τους. Σε περίπτωση που θεωρείτε πως θίγεστε από κάποιο εξ αυτών ή ότι υπάρχει κάποιο σφάλμα, επικοινωνήστε μέσω, φόρμας επικοινωνίας.
Ευχαριστούμε

[blogger][disqus]

Φόρμα επικοινωνίας

Όνομα

Ηλεκτρονικό ταχυδρομείο *

Μήνυμα *

Από το Blogger.
Javascript DisablePlease Enable Javascript To See All Widget