Masa lalu. Sekarang. Masa Depan. Bagi fizik, semuanya sama. Namun, bagi anda, saya, dan orang lain, masa bergerak hanya dalam satu arah: dari jangkaan hingga pengalaman dan kenangan. Linearitas ini disebut paksi masa (kadang-kadang disebut anak panah waktu), dan beberapa ahli fizik percaya bahawa ia bergerak dalam satu arah hanya untuk manusia dan spesies lain yang dapat merasakan pergerakannya hanya dengan cara ini.
Persoalan mengenai paksi masa telah diselesaikan oleh para saintis sejak sekian lama. Dan aspek utamanya bukanlah sama ada masa ada sama sekali, tetapi ke arah mana waktu ini benar-benar bergerak. Ramai ahli fizik percaya bahawa masa menjelma ketika sejumlah zarah unsur kecil yang mencukupi, dikawal secara individu oleh undang-undang mekanik kuantum yang agak pelik, mula berinteraksi antara satu sama lain dan memperlihatkan tingkah laku yang sudah dapat dijelaskan dengan menggunakan undang-undang klasik fizik. Walau bagaimanapun, dalam halaman terbitan terbaru jurnal Jerman Annalen der physic (jurnal yang sama di halaman-halaman di mana siri artikel Einstein mengenai teori relativiti umum dan khas diterbitkan), dua saintis menyatakan bahawa graviti tidak cukup kuat untuksehingga benar-benar semua objek di Alam Semesta mengikuti prinsip arah paksi masa masa lalu - sekarang - masa depan. Sebaliknya, para saintis percaya bahawa paksi masa itu sendiri diciptakan oleh pemerhati luar.
Salah satu masalah moden utama dalam fizik ialah penyesuaian mekanik kuantum dengan yang klasik. Dalam mekanik kuantum, zarah boleh mempunyai superposisi. Sebagai contoh, satu elektron boleh wujud di dua tempat pada masa yang sama dan mustahil untuk mengetahui yang mana satu sehingga anda membuat pemerhatian. Di sini aspek utama adalah kebarangkalian. Mencari lokasi hanya boleh dilakukan secara eksperimen.
Walau bagaimanapun, peraturannya berubah secara mendadak jika elektron mula berinteraksi dengan objek lain, misalnya, dengan atom udara, atau sebagai bahagian zarah debu dan, secara umum, semua jenis bahan. Di sini peraturan mekanik klasik berkuat kuasa, dan graviti menjadi faktor terpenting dalam interaksi zarah-zarah ini.
"Kedudukan elektron, setiap atom, dikendalikan oleh kebarangkalian," kata Yasunori Nomura, seorang ahli fizik di University of California, Berkeley.
Tetapi sebaik sahaja mereka mula berinteraksi dengan zarah-zarah yang lebih besar atau menjadi sebahagian daripada objek, seperti besbol, maka semua kebarangkalian kedudukan mereka dicampur, dan kemungkinan semua elektron ini berada dalam superposisi dikurangkan. Oleh itu, anda tidak akan pernah melihat bagaimana bola besbol yang sama boleh berada di dua tempat sekaligus - dengan sarung tangan penangkap dan terbang keluar dari padang permainan.
Momen ketika fizik zarah unsur bertabrakan (bergabung) dengan mekanik klasik disebut decoherence. Dari sudut pandang fizik, ini berlaku apabila arah aliran masa menjadi signifikan secara matematik. Ramai ahli fizik percaya bahawa paksi masa adalah tepat dari decoherence.
Teori yang paling terkenal yang menerangkan prinsip decoherence adalah persamaan Wheeler - DeWitt. Teori ini muncul pada tahun 1965, ketika ahli fizik John Wheeler terpaksa tinggal lama di lapangan terbang di North Carolina (AS). Untuk membunuh masa, dia meminta rakannya Bruce DeWitt untuk menemuinya. Kedua-dua saintis itu bertemu dan, seperti biasanya, mula berbicara mengenai pelbagai teori dan "bermain dengan nombor." Pada satu ketika, kedua-duanya muncul dengan persamaan yang difikirkan oleh Wheeler (kerana DeWitt lebih skeptis mengenai hal ini) adalah jahitan antara mekanik kuantum dan klasik.
Video promosi:
Teori itu ternyata tidak sempurna. Namun, ternyata sangat penting bagi fizik. Ramai saintis telah bersetuju bahawa ia adalah alat penting dalam memahami semua keanehan proses penyahtinjaan dan apa yang disebut graviti kuantum.
Walaupun fakta bahawa pemboleh ubah waktu tidak termasuk dalam persamaan (dalam fizik, masa diukur dengan peralihan satu objek dari satu tempat ke tempat lain atau perubahan keadaannya), ia mewujudkan asas untuk menghubungkan segala sesuatu di alam semesta.
Namun, dalam artikel ilmiah baru, dua saintis mengatakan bahawa dalam persamaan Wheeler-DeWitt, graviti mempengaruhi masa terlalu perlahan untuk diterima sebagai paksi masa sejagat.
"Sekiranya anda melihat contoh dan melakukan perhitungan, ternyata persamaan itu tidak menjelaskan bagaimana arah waktu muncul," kata Robert Lanza, ahli biologi, ahli polimatik dan pengarang bersama artikel itu. (Lanza adalah penyokong biocentrism - teori bahawa kehidupan biologi mencipta realiti di sekitar kita, masa dan alam semesta - iaitu, kehidupan menciptakan alam semesta, dan bukan sebaliknya).
Saintis menjelaskan ini dengan fakta bahawa zarah kuantum mesti mengekalkan sifat-sifat superposisi sehingga mereka ditangkap oleh graviti. Sekiranya graviti ternyata terlalu lemah untuk mengekalkan interaksi antara zarah-zarah semasa penyingkirannya menjadi sesuatu yang lebih besar, maka zarah tersebut tidak dapat membuat zarah bergerak ke arah yang sama dalam senario apa pun.
Sekiranya matematik tidak dapat menyelesaikan soalan ini, maka jawapannya mungkin terletak pada pemerhati. Iaitu pada diri kita sendiri. Masa bergerak tepat seperti yang bergerak, kerana kita pada awalnya secara biologis, neurologi dan filosofis “diprogramkan” untuk melihat waktu dengan cara ini. Ia seperti kucing Schröderer di peringkat makro. Ada kemungkinan bahawa ujung alam semesta bergerak dari masa depan ke masa lalu, dan bukan sebaliknya. Sangat mungkin bahawa ketika melihat teleskop, masa berlalu dari keadaan ini dan memperoleh arahan "masa lalu - masa depan" yang lebih mudah difahami bagi kita.
"Dalam karyanya mengenai teori relativiti, Einstein menunjukkan bahawa waktu adalah relatif dengan pemerhati," kata Lanza.
"Kerja kami mengembangkan idea ini dan mengatakan bahawa sebenarnya pemerhati itu sendiri mencipta masa."
Sudah tentu, teori ini tidak boleh disebut baru. Ahli fizik Itali Carlo Rovelli menerbitkan artikel mengenai ini di perpustakaan web ilmiah terbuka terbesar ArXiv.org tahun lalu. Terdapat juga banyak percanggahan di dalamnya. Sebagai contoh, Nomura mengatakan bahawa belum jelas bagaimana untuk mengetahui apakah konsep "masa pemerhati" adalah nyata.
"Jawapannya akan bergantung pada apakah konsep (konsep) masa dapat didefinisikan secara matematik tanpa memasukkan pemerhati dalam sistem," kata saintis itu.
Penulis artikel berpendapat bahawa tidak ada cara untuk mengeluarkan pemerhati dari persamaan apa pun, kerana persamaan ini disimpulkan dan dianalisis oleh manusia secara lalai.
Nomura juga menyatakan bahawa pengarang teori tidak memperhitungkan fakta bahawa seluruh alam semesta wujud dalam keadaan peralihan yang disebut "ruang-waktu".
"Ketika kita berbicara tentang ruang-waktu, kita berbicara tentang sistem yang sudah tidak berfungsi."
Sudah tentu, Namura tidak mengatakan bahawa saintis lain benar-benar salah dan bahawa fizik masih merupakan sains yang tidak lengkap, tidak lengkap dan tidak lengkap (dan, yang menarik, sukar untuk berdebat dengan ini), tetapi dia menyatakan bahawa dia sama sekali tidak setuju dengan kesimpulan yang dibuat oleh para saintis ini. Pada pendapatnya, seperti masa itu sendiri, semua penafsiran dalam fizik adalah relatif.
NIKOLAY KHIZHNYAK
