Lalu. Saat ini. Masa depan. Untuk fisika, semuanya sama. Namun, bagi Anda, saya, dan semua orang, waktu hanya bergerak ke satu arah: dari ekspektasi menjadi pengalaman dan kenangan. Linearitas ini disebut sumbu waktu (kadang-kadang disebut panah waktu), dan beberapa fisikawan percaya bahwa ia bergerak ke satu arah hanya untuk manusia dan spesies lain yang hanya dapat melihat pergerakannya dengan cara ini.
Pertanyaan tentang sumbu waktu telah dipilah-pilah oleh para ilmuwan selama beberapa waktu. Dan aspek utamanya bukanlah apakah waktu itu ada, tetapi ke arah mana waktu ini benar-benar bergerak. Banyak fisikawan percaya bahwa waktu memanifestasikan dirinya ketika sejumlah partikel elementer kecil yang cukup, secara individual dikendalikan oleh hukum mekanika kuantum yang agak aneh, mulai berinteraksi satu sama lain dan menunjukkan perilaku yang sudah dapat dijelaskan dengan menggunakan hukum fisika klasik. Namun, di halaman terbitan terbaru jurnal Jerman Annalen der physic (jurnal yang sama di halaman yang memuat seri artikel Einstein tentang teori relativitas umum dan khusus diterbitkan), dua ilmuwan mengklaim bahwa gravitasi tidak cukup kuat untukSehingga secara mutlak semua benda di alam semesta mengikuti prinsip arah sumbu waktu past - present - future. Sebaliknya, para ilmuwan percaya bahwa sumbu waktu itu sendiri dibuat oleh pengamat luar.
Salah satu masalah modern utama dalam fisika adalah adaptasi mekanika kuantum ke masalah klasik. Dalam mekanika kuantum, partikel dapat memiliki superposisi. Misalnya, satu elektron dapat berada di dua tempat pada waktu yang sama dan tidak mungkin untuk mengetahui yang mana sampai Anda melakukan pengamatan. Di sini aspek utamanya adalah probabilitas. Menemukan lokasi hanya bisa secara eksperimental.
Namun, aturan berubah secara dramatis jika elektron mulai berinteraksi dengan benda lain, misalnya dengan atom udara, atau sebagai bagian dari partikel debu dan, secara umum, semua jenis materi. Di sini aturan mekanika klasik mulai berlaku, dan gravitasi menjadi faktor terpenting dalam interaksi partikel-partikel ini.
"Posisi elektron, setiap atom, dikendalikan oleh probabilitas," kata Yasunori Nomura, fisikawan dari University of California, Berkeley.
Tetapi segera setelah mereka mulai berinteraksi dengan partikel yang lebih besar atau menjadi bagian dari suatu objek, seperti bola bisbol, maka semua probabilitas individu dari posisi mereka ini bercampur, dan kemungkinan semua elektron ini dalam superposisi berkurang. Oleh karena itu, Anda tidak akan pernah melihat bagaimana bola bisbol yang sama bisa berada di dua tempat sekaligus - di sarung tangan penangkap dan terbang keluar dari lapangan permainan.
Momen ketika fisika partikel elementer bertabrakan (menyatu) dengan mekanika klasik disebut dekoherensi. Dari sudut pandang fisika, hal ini terjadi ketika arah aliran waktu menjadi signifikan secara matematis. Banyak fisikawan percaya bahwa sumbu waktu persis seperti yang berasal dari dekoherensi.
Teori paling terkenal yang menjelaskan prinsip dekoherensi adalah persamaan Wheeler - DeWitt. Teori tersebut muncul pada tahun 1965, ketika fisikawan John Wheeler harus tinggal lama di bandara North Carolina (AS). Untuk mengisi waktu, dia meminta rekannya Bruce DeWitt untuk menemuinya. Kedua ilmuwan itu bertemu dan, seperti biasanya, mulai membicarakan berbagai teori dan "bermain-main dengan angka". Pada titik tertentu, keduanya muncul dengan persamaan yang menurut Wheeler (karena DeWitt lebih skeptis tentang materi) adalah jahitan antara mekanika kuantum dan klasik.
Video promosi:
Teori itu ternyata tidak sempurna. Namun, ternyata itu sangat penting bagi fisika. Banyak ilmuwan telah setuju bahwa ini adalah alat penting dalam memahami semua keanehan proses dekoherensi dan yang disebut gravitasi kuantum.
Terlepas dari kenyataan bahwa variabel waktu tidak termasuk dalam persamaan (dalam fisika, waktu diukur dengan transisi satu objek dari satu tempat ke tempat lain atau perubahan keadaannya), hal itu menciptakan dasar untuk menghubungkan segala sesuatu di alam semesta.
Namun, dalam artikel ilmiah baru, dua ilmuwan mengatakan bahwa dalam persamaan Wheeler-DeWitt, gravitasi memengaruhi waktu terlalu lambat untuk diterima sebagai sumbu waktu universal.
“Jika Anda melihat contoh dan melakukan perhitungan, ternyata persamaan tersebut tidak menjelaskan bagaimana arah waktu muncul,” kata Robert Lanza, ahli biologi, polimatik dan salah satu penulis artikel tersebut. (Lanza adalah pendukung biosentrisme - teori bahwa kehidupan biologis menciptakan realitas di sekitar kita, waktu dan alam semesta - yaitu, kehidupan menciptakan alam semesta, dan bukan sebaliknya).
Ilmuwan menjelaskan hal ini dengan fakta bahwa partikel kuantum harus mempertahankan sifat superposisinya sampai mereka ditangkap oleh gravitasi. Jika gravitasi ternyata terlalu lemah untuk mempertahankan interaksi antar partikel selama dekoherensi mereka menjadi sesuatu yang lebih besar, maka itu tidak akan dapat membuat partikel bergerak ke arah yang sama dalam skenario apapun.
Jika matematika tidak dapat menyelesaikan pertanyaan ini, maka jawabannya mungkin terletak pada si pengamat. Artinya, dalam diri kita sendiri. Waktu bergerak persis seperti pergerakannya, karena kita manusia pada awalnya secara biologis, neurologis, dan filosofis “diprogram” untuk memahami waktu dengan cara ini. Ini seperti kucing Schrödinger di tingkat makro. Ada kemungkinan bahwa ujung alam semesta bergerak dari masa depan ke masa lalu, dan bukan sebaliknya. Sangat mungkin bahwa ketika melihat melalui teleskop, waktu berlalu dari keadaan ini dan memperoleh arah "masa lalu - masa depan" yang lebih dapat dipahami bagi kita.
"Dalam karyanya tentang teori relativitas, Einstein menunjukkan bahwa waktu relatif terhadap pengamat," kata Lanza.
"Pekerjaan kami mengembangkan gagasan ini dan mengatakan bahwa sebenarnya pengamat sendiri yang menciptakan waktu."
Tentu saja, teori ini tidak bisa disebut baru. Fisikawan Italia Carlo Rovelli menerbitkan artikel tentang ini di perpustakaan web ilmiah terbuka terbesar ArXiv.org tahun lalu. Ada cukup banyak kontradiksi di dalamnya. Misalnya, Nomura mengatakan bahwa masih belum jelas bagaimana cara mengetahui apakah konsep "waktu pengamat" itu nyata.
"Jawabannya akan tergantung pada apakah konsep (konsep) waktu dapat didefinisikan secara matematis tanpa menyertakan pengamat dalam sistem," kata ilmuwan tersebut.
Penulis artikel berpendapat bahwa tidak ada cara untuk mengecualikan pengamat dari persamaan apa pun, karena persamaan ini disimpulkan dan dianalisis oleh manusia secara default.
Nomura juga mencatat bahwa penulis teori tidak memperhitungkan fakta bahwa seluruh alam semesta ada dalam apa yang disebut keadaan transisi "ruang-waktu".
"Ketika kita berbicara tentang ruang-waktu, kita berbicara tentang sistem yang sudah decohere."
Tentu saja, Namura tidak mengatakan bahwa ilmuwan lain sepenuhnya salah dan bahwa fisika masih merupakan ilmu yang tidak lengkap, tidak lengkap dan tidak lengkap (dan, yang menarik, sulit untuk membantahnya), tetapi dia mencatat bahwa dia sama sekali tidak setuju dengan kesimpulan tersebut. yang dibuat oleh para ilmuwan ini. Menurutnya, seperti halnya waktu itu sendiri, semua interpretasi dalam fisika bersifat relatif.
NIKOLAY KHIZHNYAK
