bj
    >> Φυσικές Επιστήμες >  >> η φυσικη

Τι είναι ώρα?

Νομίζω ότι η ροή του χρόνου δεν είναι μέρος της θεμελιώδους δομής της πραγματικότητας», μου λέει ο θεωρητικός φυσικός Carlo Rovelli. Αυτή τη στιγμή εργάζεται σε μια θεωρία της κβαντικής βαρύτητας στην οποία η μεταβλητή του χρόνου δεν παίζει κανένα ρόλο. Και σε όλη τη διάρκεια της συνομιλίας μας, προσπαθώ να βάλω το μυαλό μου γύρω από την ιδέα ότι, παρόλο που το σύμπαν αποτελείται από «γεγονότα», όπως εξηγεί ο Carlo, ένα μεμονωμένο διάστημα μεταξύ δύο γεγονότων μπορεί να έχει διαφορετικές αξίες. Δεν υπάρχει κεντρικό ρολόι, με τους δείκτες του να χτυπούν σταθερά για το σύμπαν να βαδίσει, κινούμενο προς μια κατεύθυνση από το παρελθόν στο μέλλον.

Η προοπτική ότι η εμπειρία μας στο χρόνο μπορεί να μην αντιστοιχεί σε μια υποκείμενη πραγματικότητα με γοήτευε από όσο θυμάμαι, καθώς η ιδέα συνδέει δύο από τα πιο ενδιαφέροντα θέματα - τον χρόνο και τη συνείδηση. Εμπνευσμένη από τις πρόσφατες συνομιλίες μου με τον Carlo και άλλους στην παραγωγή της σειράς ντοκιμαντέρ podcast μου, σκέφτηκα περισσότερο πού αλληλοεπικαλύπτονται τα δύο φαινόμενα.

Όσο πιο προσεκτικά παρατηρούμε την παρούσα στιγμή, τόσο πιο άμορφη γίνεται. Εξαφανίζεται καθώς απλώνουμε το χέρι μας για να το αγγίξουμε, μεταμορφώνεται στην επόμενη στιγμή και στην επόμενη… Όταν κοιτάμε έξω τον ωκεανό, αντιλαμβανόμαστε φυσικά τα κύματα ενώ καταλαβαίνουμε (τόσο διανοητικά όσο και διαισθητικά) ότι δεν υπάρχει πραγματικό «πράγμα» που είναι ένα κύμα. Η έννοια είναι χρήσιμη συντομογραφία για ένα δυναμικό φαινόμενο που εμφανίζεται στη φύση. Το ίδιο και με τον ανθρώπινο εγκέφαλο, που είναι μια διαρκώς μεταβαλλόμενη συμφωνία ηλεκτρικής πυροδότησης ανάμεσα σε δισεκατομμύρια νευρώνες.

Σε αντίθεση με την καθημερινή μας διαίσθηση, δεν υπάρχει μια οντότητα που να επιμένει στο χρόνο με τη μορφή ενός στατικού «εαυτού». Όλες οι συνειδητές εμπειρίες μας δημιουργούνται εκ νέου από τη δυναμική νευρωνική δραστηριότητα. Όπως ένα κύμα ωκεανού, ο «εαυτός» σας είναι μια ατελείωτα κυμαινόμενη διαδικασία. Οι αναμνήσεις ακολουθούν από το παρελθόν και αυτές οι αναμνήσεις επηρεάζουν την εμπειρία σας αυτή τη στιγμή, αλλά κάθε στιγμή της εμπειρίας σας εξακολουθεί να εξαρτάται από την ακριβή κατάσταση του εγκεφάλου σας τη συγκεκριμένη χρονική στιγμή.

Μένουμε πάντα εδώ και τώρα, ωστόσο κάθε στιγμή παρασύρεται ακαριαία από ένα φανταστικό αεράκι. Εκεί πάει. Ποσο διήρκεσε? Όσο πιο συγκεντρωμένη είναι η προσοχή μας στην εμπειρία μας μέσα στο χρόνο, τόσο πιο γρήγορα περνούν οι στιγμές. Ένα ορμητικό ποτάμι. Ωστόσο, μια απέραντη, γαλήνια ησυχία οδηγεί κατά μήκος του ατέρμονου ρέματος. Εμείς αγωνιζόμαστε αιώνια προς το μέλλον - αλλά δεν προχωράμε καθόλου. Δεν υπάρχει κανένα ταξίδι προς τα εμπρός όταν είσαι το ποτάμι.

Συχνά αναρωτιέμαι αν ο χρόνος είναι η μικρή μας κλειδαρότρυπα σε μια βαθύτερη πραγματικότητα - απλώς μια ματιά στην τεράστια δομή του σύμπαντος. Θα μπορούσε ο χρόνος να είναι μια ψευδαίσθηση; Μέσα από τις διάφορες προσπάθειες κατανόησης των επιπτώσεων της κβαντικής μηχανικής, πολλοί φυσικοί έχουν πειστεί ότι ο χωροχρόνος αναδύεται - ότι τόσο ο χώρος όσο και ο χρόνος είναι εκδηλώσεις μιας πιο θεμελιώδους πραγματικότητας. Σε μια διάλεξη του 2014 στο Perimeter Institute for Theoretical Physics, ο εξέχων θεωρητικός Nima Arkani-Hamed το δήλωσε ξεκάθαρα:«Σχεδόν όλοι μας πιστεύουμε ακράδαντα ότι ο χωροχρόνος πραγματικά δεν υπάρχει».

Ό,τι ισχύει για τη θεμελιώδη πραγματικότητα, ο χώρος στον οποίο φαίνεται να κινούμαστε αντιπροσωπεύει ξεκάθαρα κάτι για τον κόσμο. Ωστόσο, όπως καταλάβαμε, ο τρόπος με τον οποίο ο εγκέφαλός μας επεξεργάζεται τις εισερχόμενες πληροφορίες δημιουργεί συχνά μια παραμορφωμένη εντύπωση για το τι είναι πραγματικά «εκεί έξω».

Σε έναν Nautilus του 2016 δοκίμιο, «Let’s Rethink Space», ο επιστημονικός δημοσιογράφος George Musser χρησιμοποιεί μια μουσική αναλογία για να δείξει πώς αυτό που μας φαίνεται ως χωρική απόσταση μπορεί στην πραγματικότητα να είναι μια διαφορά στην ενέργεια:

Οι ήχοι μεγάλου και μικρού μήκους κύματος αγνοούν ο ένας τον άλλον. αν ηχήσετε μια βαθιά νότα μπάσων και ένα υψηλό ύψος πρίμων ταυτόχρονα, το καθένα κυματίζει στο δωμάτιο σαν να ήταν ο μόνος ήχος στον κόσμο… Αυτά τα κύματα επικαλύπτονται στις τρεις διαστάσεις του χώρου μέσω του οποίου διαδίδονται, αλλά είναι ανεξάρτητα από το ένα το άλλο, σαν να βρίσκονταν σε διαφορετικά σημεία. Κατά μία έννοια, μπορείτε να σκεφτείτε ότι τα ηχητικά κύματα βρίσκονται σε απόσταση 14 εκατοστών μεταξύ τους σε μια τέταρτη χωρική διάσταση.

Αλλά ακόμα πιο δύσκολο είναι το έργο της κατασκευής μιας αναλογίας που μας βοηθά να τυλίξουμε το μυαλό μας γύρω από την πιθανή λανθασμένη αναπαράσταση του χρόνου στην εμπειρία μας. Στην προσπάθειά μου να καταλάβω τι θα σήμαινε η ροή του χρόνου να είναι μια ψευδαίσθηση, η πιο κοντινή απεικόνιση που μπόρεσα να δημιουργήσω είναι αυτή ενός ιστού κόμβων στον οποίο βιώνουμε μόνο έναν κόμβο τη φορά. Σε κάθε τόπο, όλοι οι άλλοι κόμβοι γίνονται απρόσιτοι για εμάς, σαν ένας προβολέας να ταξιδεύει συνεχώς σε αυτόν τον «ιστό του χρόνου», ίντσα προς ίντσα, ζωγραφίζοντας την πραγματικότητά μας. Εάν επρόκειτο να αντιμετωπίσετε μια δομή σε αυτόν τον ιστό —όπως κόμβος a, κόμβος a, κόμβος f; κόμβος a, κόμβος a, κόμβος f —μπορείτε να ερμηνεύσετε την εμπειρία ως «δύο κόμβους α προκαλέσει έναν κόμβο f Όταν, στην πραγματικότητα, ολόκληρος ο ιστός των κόμβων υπάρχει ήδη στο σύνολό του. Η σιωπηρή αιτιότητα δεν θα ισχύει σε βαθύτερο επίπεδο. Η αιτιότητα διαμέσου του χρόνου θα εξακολουθούσε να φωτίζει τις «συνδέσεις», απλώς η υποκείμενη πραγματικότητα αυτών των συνδέσεων θα αποκάλυπτε μια δομή πολύ διαφορετική από αυτή που διαισθανόμαστε—δηλαδή, ένα σύμπαν με μια ροή χρόνου, όπου το παρελθόν είναι πέτρινο, το μέλλον είναι απροσδιόριστο και το παρόν είναι η μόνη αληθινή «πραγματικότητα».

Στο πιο πρόσφατο βιβλίο του, Η Ημιτελής Επανάσταση του Αϊνστάιν , ο φυσικός Lee Smolin περιγράφει τα συμπεράσματα στα οποία κατέληξε ο συνάδελφός του Julian Barbour σχετικά με τη φύση του χρόνου:

Ο Barbour επιμένει ότι το πέρασμα του χρόνου είναι μια ψευδαίσθηση και ότι η πραγματικότητα δεν αποτελείται από τίποτα άλλο παρά από έναν τεράστιο σωρό από στιγμές, καθεμία από τις οποίες είναι μια διαμόρφωση ολόκληρου του σύμπαντος. Τώρα βιώνετε μια στιγμή. Τώρα βιώνετε μια διαφορετική στιγμή. Σύμφωνα με τον Barbour, και οι δύο στιγμές υπάρχουν αιώνια και διαχρονικά, μέσα στο σωρό των στιγμών. Η πραγματικότητα δεν είναι τίποτα άλλο παρά αυτή η παγωμένη συλλογή στιγμών έξω από το χρόνο… Όλες οι στιγμές συνυπάρχουν και η καθεμία είναι μια διαμόρφωση ολόκληρου του σύμπαντος.

Ο ίδιος ο Smolin έχει μια διαφορετική πεποίθηση, καταλήγοντας στο συμπέρασμα ότι ενώ ο χώρος δεν είναι θεμελιώδης, ο χρόνος εξακολουθεί να είναι μέρος της θεμελιώδους ιστορίας. Αλλά το έργο του Smolin, επίσης, αντανακλά το βαθμό στον οποίο η αληθινή φύση της πραγματικότητας έρχεται σε αντίθεση με τις καθημερινές μας διαισθήσεις. Στο βιβλίο του, απεικονίζει το σύμπαν ως εξής:

Η άποψή σας για τον κόσμο είναι σαν μια ταινία που προβάλλεται σε μια δισδιάστατη σφαίρα, την οποία ονομάζουμε ουρανό… Υποθέστε ότι το μόνο από το οποίο αποτελείται το σύμπαν είναι αυτοί οι ουρανοί—ο καθένας η θέα κάποιου γεγονότος. Αντί να κατασκευάζετε τις απόψεις από τις αιτιακές σχέσεις, αντιστρέψτε τα πράγματα και αντλήστε τις αιτιακές σχέσεις και οτιδήποτε άλλο από τις απόψεις.

Σε αυτές τις σκέψεις συχνά αναρωτιέμαι σε ποιο βαθμό η συνειδητή μας εμπειρία της ροής του χρόνου είναι υπεύθυνη για τη σύγχυσή μας σχετικά με αυτό. Είναι δυνατόν να βιώνετε μια βαθύτερη δομή του σύμπαντος είναι αυτό που ονομάζουμε χρόνο; Είναι ίσως ο χρόνος και η συνείδηση ​​δύο όψεις του ίδιου νομίσματος;

Ό,τι αποδεικνύεται αλήθεια για τη φύση της πραγματικότητας, σε κάθε στιγμή της ζωής μας γνωρίζουμε από πρώτο χέρι μια απλή αλήθεια:Οι περιστάσεις συνενώθηκαν για να δημιουργήσουν μια εμπειρία μάρτυρας του σύμπαντος να ξετυλίγεται από μέσα, όσο κι αν περιορίζουν την οπτική μας. Το πώς και το γιατί μπορεί να παραμένουν πάντα μυστήρια - ίσως εξ ορισμού, όπως υποδηλώνουν οι ουρανοί του Smolin - αλλά στο μεταξύ, μπορούμε να απολαύσουμε την υπέροχη θέα.

Η Annaka Harris είναι η Οι New York Times συγγραφέας των μπεστ σέλερ Conscious:Ένας σύντομος οδηγός για το θεμελιώδες μυστήριο του νου. Είναι συντάκτρια και σύμβουλος επιστημονικών συγγραφέων, με ειδίκευση στη νευροεπιστήμη και τη φυσική, και το έργο της έχει εμφανιστεί στο Οι Νιου Γιορκ Ταιμς. Η Annaka είναι η συγγραφέας του παιδικού βιβλίου Αναρωτιέμαι, συνεργάτης στο Mindful Games Activity Cards, από τη Susan Kaiser Greenland και μια εθελοντή δασκάλα διαλογισμού για τον οργανισμό Inner Kids.

Κύρια φωτογραφία:Replica Of Nature / Shutterstock


Οι γάτες του Schrödinger's Real-Life ερευνούν τα όρια του κβαντικού κόσμου

Τα γατάκια του Schrödinger δεν ήταν ποτέ πολύ χαριτωμένα και η τελευταία γέννα δεν αποτελεί εξαίρεση. Οι εικόνες από νεφελώδη σύννεφα υπερψυχρά ατόμων ή μικροσκοπικές λωρίδες πυριτίου είναι απίθανο να γίνουν viral στο διαδίκτυο. Παρόλα αυτά, αυτά τα εξωτικά αντικείμενα αξίζουν προσοχής, γιατί δείχνο

Τι είναι ο αριθμός Reynolds και τι σημαίνει;

Ο αριθμός Reynolds είναι μια αδιάστατη ποσότητα που δηλώνει εάν η ροή ενός ρευστού σε μια επιφάνεια είναι στρωτή ή τυρβώδης. Ο κόσμος της επιστήμης είναι γεμάτος αριθμούς. Υπάρχουν διαφορετικές παράμετροι που χρησιμοποιούνται για τον καθορισμό συγκεκριμένων διεργασιών ή οντοτήτων, γεγονός που έχε

Τι είναι η αναστροφή θερμοκρασίας;

Η αναστροφή θερμοκρασίας είναι ένα καιρικό φαινόμενο κατά το οποίο ένα στρώμα της ατμόσφαιρας είναι πολύ ψυχρότερο ή θερμότερο από ό,τι θα έπρεπε. Πιο συγκεκριμένα, οι αναστροφές θερμοκρασίας συνίστανται στο σχηματισμό κρύου αέρα από κάτω ή τον προσπέρασμα από ένα στρώμα θερμού αέρα, παγιδεύοντας απ