Bayangkan masa berjalan ke belakang. Orang akan bertambah muda, tidak lebih tua, dan setelah lama menjalani peremajaan secara beransur-ansur - melupakan semua yang mereka tahu - mereka mati sebagai bayi. Kami menyaksikan peredaran masa yang serupa dalam wira novel karya Francis Fitzgerald "The Mysterious Story of Benjamin Button". Tetapi, yang mengejutkan, arah waktu juga merupakan masalah yang dihadapi oleh ahli kosmologi.
Jadi mengapa masa selalu bergerak maju? Adakah akan selalu seperti itu?
Adakah masa mempunyai permulaan?
Sebarang konsep masa sejagat mesti berdasarkan evolusi kosmos itu sendiri. Apabila anda melihat alam semesta, anda melihat peristiwa yang berlaku pada masa lalu - memerlukan masa untuk cahaya bintang sampai ke kita. Sebenarnya, pemerhatian yang paling sederhana dapat membantu kita memahami masa kosmologi: sebagai contoh, kenyataan bahawa langit malam itu gelap. Sekiranya alam semesta mempunyai masa lalu yang tidak terbatas dan tak terbatas, langit malam akan benar-benar terang - dipenuhi dengan cahaya sejumlah bintang di ruang angkasa, yang selalu ada.
Sejak sekian lama, para saintis, termasuk Albert Einstein, berpendapat bahawa alam semesta itu statik dan tidak terbatas. Pemerhatian sejak itu menunjukkan bahawa ia benar-benar berkembang dan mempercepat. Ini bermaksud bahawa ia mesti berasal dari keadaan yang lebih padat, yang kita panggil Big Bang, yang menyiratkan bahawa waktu memang mempunyai permulaan. Sebenarnya, jika kita mencari cahaya yang cukup tua, kita mungkin melihat sinaran relik dari Big Bang - latar belakang gelombang mikro kosmik. Kesedaran ini adalah langkah pertama dalam menentukan usia alam semesta.
Tetapi ada satu tangkapan, teori relativiti khas Einstein menunjukkan bahawa masa adalah relatif: semakin cepat anda bergerak berbanding dengan rakan anda, waktu yang lebih lambat akan sesuai dengan anda terhadap persepsi tentang masa. Oleh itu, di alam semesta kita yang memperluas galaksi, bintang berputar dan planet berputar, pengalaman masa berubah: semua masa lalu, masa kini, dan masa depan adalah relatif.
Adakah masa universal?
Video promosi:
Ternyata kerana semesta rata-rata sama di mana-mana dan rata-rata kelihatan sama di semua arah, ada "masa kosmik." Untuk mengukurnya, yang harus kita lakukan adalah mengukur sifat latar belakang gelombang mikro kosmik. Ahli kosmologi telah menggunakan ini untuk menentukan usia alam semesta; zaman ruangnya. Ternyata alam semesta berusia 13.799 bilion tahun.
Anak panah masa
Oleh itu, kita tahu bahawa masa kemungkinan besar bermula semasa Big Bang. Tetapi satu soalan masih ada: pukul berapa?
Untuk mendapatkan jawapannya, kita perlu melihat sifat asas ruang dan masa. Dalam dimensi ruang, anda boleh bergerak bolak-balik; penumpang mengalami perkara ini setiap hari. Tetapi masa berbeza, ia mempunyai arah, anda selalu bergerak maju, dan bukan sebaliknya. Jadi mengapa pengukuran masa tidak dapat dipulihkan? Ini adalah salah satu masalah utama yang tidak dapat diselesaikan dalam fizik.
Untuk menjelaskan mengapa masa itu sendiri tidak dapat dipulihkan, kita perlu mencari proses di alam yang juga tidak dapat dipulihkan. Salah satu daripada beberapa konsep dalam fizik (dan kehidupan!) Adakah perkara-perkara menjadi kurang "kemas" dari masa ke masa. Kami menerangkan ini menggunakan harta benda fizikal yang disebut entropi, yang bermaksud sesuatu yang dipesan.
Bayangkan sekotak gas di mana semua zarah pada mulanya diletakkan di satu sudut (keadaan tertib). Dari masa ke masa, mereka secara semula jadi cenderung mengisi seluruh kotak (keadaan tidak teratur), dan memerlukan tenaga untuk mengembalikan zarah ke keadaan yang teratur. Ia tidak dapat dipulihkan, seperti memecahkan telur untuk membuat telur dadar - setelah ia terurai dan mengisi kuali, ia tidak akan kembali ke bentuk telur. Sama dengan alam semesta: ketika ia berkembang, jumlah entropi meningkat.
Ternyata entropi adalah cara yang cukup baik untuk menerangkan anak panah masa. Dan sementara alam semesta nampaknya menjadi lebih teratur, tidak kurang - bergerak dari laut liar gas panas yang diedarkan secara merata pada peringkat awal ke bintang, planet, orang, dan artikel tepat pada waktunya - masih mungkin ia tumbuh dalam keadaan tidak teratur. Ini kerana graviti, yang berkaitan dengan jisim yang besar, dapat menarik materi ke keadaan yang kelihatan teratur - dengan peningkatan gangguan yang menurut kita seharusnya berlaku, entah bagaimana tersembunyi di medan graviti. Oleh itu, gangguan itu boleh berkembang walaupun kita tidak melihatnya.
Tetapi mengingat kecenderungan alam untuk memilih gangguan, mengapa alam semesta bermula dalam keadaan yang teratur? Ini masih dianggap misteri. Sebilangan penyelidik berpendapat bahawa Big Bang mungkin bukan awalnya, bahkan, mungkin ada "sejagat sejajar" di mana masa mengalir ke arah yang berbeza.
Adakah masa akan habis?
Masa mempunyai permulaan, tetapi apakah itu akan berakhir bergantung pada sifat tenaga gelap yang menyebabkannya mengembang pada kadar yang semakin cepat. Kepantasan pengembangan ini akhirnya dapat meruntuhkan alam semesta, memaksanya berakhir di Great Rip; sebagai alternatif, tenaga gelap dapat merosot, membalikkan Big Bang dan mengakhiri Alam Semesta dalam Mampatan Besar; atau alam semesta mungkin berkembang selamanya.
Tetapi adakah senario masa depan ini akan berakhir tepat pada waktunya? Baiklah, menurut peraturan mekanik kuantum yang pelik, zarah rawak kecil dapat sesaat keluar dari kekosongan - sesuatu yang selalu diperhatikan dalam eksperimen fizik zarah. Ada yang berpendapat bahawa tenaga gelap boleh menyebabkan "fluktuasi kuantum" seperti itu, mewujudkan Big Bang baru, mengakhiri garis masa kita dan memulakan yang baru. Walaupun ini sangat spekulatif dan sangat tidak mungkin, kita tahu bahawa hanya apabila kita memahami tenaga gelap kita akan mengetahui nasib alam semesta.
Jadi apa hasil yang paling mungkin? Masa akan menentukan.
