Masa adalah perkara yang pelik. Kita terbiasa mengira jam, tetapi Alam Semesta tidak mempunyai sejenis jam dan dail utama, yang bermaksud bahawa kita dapat mengalami waktu dengan cara yang berbeza, bergantung pada bagaimana kita bergerak atau bagaimana graviti mempengaruhi kita. Ahli fizik telah berusaha menggabungkan dua teori hebat fizik untuk membuat kesimpulan bahawa bukan sahaja masa tidak konsisten secara universal, tetapi jam yang kita gunakan untuk mengukurnya mengaburkan aliran masa di ruang di sekitarnya.
Pertama, ini tidak bermaksud bahawa jam dinding anda akan menolong anda bertambah tua. Kami bercakap mengenai jam dalam eksperimen ketepatan tinggi, seperti jam atom. Sekumpulan ahli fizik dari University of Vienna dan Austrian Academy of Sciences membuat kesimpulan dari mekanik kuantum dan relativiti umum untuk menyatakan bahawa meningkatkan ketepatan jam di ruang yang sama juga meningkatkan penyelewengan waktu.
Mari berhenti sebentar dan cuba ungkapkan dengan kata-kata sederhana apa yang diketahui oleh ahli fizik pada masa ini.
Mekanika kuantum menerangkan alam semesta dengan sangat tepat pada skala terkecil, di mana segalanya memasuki alam zarah dan daya subatomik yang bertindak pada jarak terpendek. Untuk semua ketepatan dan kegunaannya, mekanik kuantum membolehkan kita membuat ramalan yang bertentangan dengan pengalaman seharian kita.
Satu ramalan seperti itu adalah Prinsip Ketidakpastian Heisenberg, yang menyatakan bahawa apabila anda mengetahui satu parameter dengan ketepatan tinggi, pengukuran parameter kedua menjadi kurang tepat. Sebagai contoh, semakin banyak anda menyempurnakan kedudukan objek dalam masa dan ruang, semakin sedikit anda dapat memastikan momentumnya.
Dan bukan seseorang itu lebih pintar atau seseorang mempunyai peralatan yang lebih baik - Alam Semesta pada dasarnya berfungsi seperti itu, itu asasnya. Elektron tidak bertemu proton kerana keseimbangan "ketidakpastian" kedudukan dan momentum.
Cara lain untuk melihatnya adalah bahawa untuk menentukan kedudukan objek dengan ketepatan yang paling tinggi, kita perlu memperhitungkan jumlah tenaga yang tidak dapat dibayangkan. Apabila digunakan pada jam hipotetis kita, membahagi detik menjadi pecahan dalam jam kita bermakna kita kurang mengetahui tentang tenaga jam. Dan di sinilah relativiti umum masuk - satu lagi teori yang terbukti dalam fizik, hanya menggunakan lebih banyak masa untuk menjelaskan bagaimana objek besar mempengaruhi satu sama lain pada jarak jauh.
Berkat karya Einstein, kami memahami bahawa ada kesetaraan antara jisim dan tenaga, dinyatakan oleh formula E = mc2. Tenaga sama dengan jisim kali kuadrat kelajuan cahaya. Kita juga tahu bahawa masa dan ruang dihubungkan, dan ruang-waktu ini bukan sekadar kotak kosong - jisim, dan oleh itu tenaga, dapat membengkokkan ruang-waktu.
Video promosi:
Inilah sebabnya mengapa kita melihat kesan menarik seperti lensa graviti, apabila objek besar seperti bintang dan lubang hitam, dengan jisimnya, melengkung jalur cahaya. Dan itu juga bermaksud bahawa jisim boleh menyebabkan pelebaran masa graviti, apabila masa mengalir semakin dekat, semakin dekat dengan sumber graviti.
Sayangnya, walaupun teori-teori ini disokong dengan baik oleh eksperimen, teori-teori ini hampir tidak sesuai. Oleh itu, ahli fizik cuba membuat teori baru yang sesuai dengan kedua teori ini dan betul. Walau bagaimanapun, kami terus meneroka bagaimana teori-teori ini menggambarkan fenomena yang sama seperti masa. Seperti, sebenarnya, dalam artikel ini.
Ahli fizik telah membuat hipotesis bahawa tindakan mengukur masa dengan ketepatan tinggi memerlukan peningkatan perbelanjaan tenaga, yang secara automatik mengurangkan ketepatan pengukuran di kawasan terdekat mana-mana alat pengesan masa.
"Penemuan kami menunjukkan bahawa kita perlu memikirkan kembali idea kita mengenai sifat masa ketika relativiti umum dan mekanik kuantum dipertimbangkan," kata penyelidik Esteban Castro.
Apa kesannya terhadap kita setiap hari? Seperti yang sering berlaku pada teori fizik, terutamanya tidak ada.
Walaupun mekanik kuantum secara teknikal berlaku untuk perkara-perkara "besar", jangan risau jika jam randik anda berdetak sebentar; lubang hitam tidak akan terbuka di pergelangan tangan anda. Semua kesimpulan di atas hanya akan relevan dengan jam tangan dalam eksperimen yang sangat tepat, jauh lebih maju daripada yang sedang dikembangkan.
Tetapi semakin baik kita memahami bagaimana jam dan waktu bekerja, sekurang-kurangnya secara teori, semakin baik kita memahami alam semesta di sekeliling kita. Mungkin suatu hari nanti, kita akan memahami hakikat masa itu sendiri. Karya para saintis itu diterbitkan dalam Prosiding Akademi Sains Nasional (PNAS).
ILYA KHEL
