समय को पहेली
समय सधैं समस्या भएको छ। पहिलो, सबैभन्दा तेज दिमागका लागि पनि समय वास्तवमा के हो भनेर बुझ्न गाह्रो थियो। आज, जब हामी यो केहि हदसम्म बुझ्छौं जस्तो लाग्छ, धेरैले विश्वास गर्छन् कि यो बिना, कम्तिमा परम्परागत अर्थमा, यो अधिक सहज हुनेछ।
"" आइज्याक न्यूटन द्वारा लिखित। समयलाई गणितीय रूपमा मात्र बुझ्न सकिन्छ भन्ने उनको विश्वास थियो। उनको लागि, एक-आयामी निरपेक्ष समय र ब्रह्माण्डको त्रि-आयामी ज्यामिति वस्तुपरक वास्तविकताको स्वतन्त्र र अलग-अलग पक्षहरू थिए, र निरपेक्ष समयको प्रत्येक क्षणमा, ब्रह्माण्डमा सबै घटनाहरू एकैसाथ घटेका थिए।
आफ्नो विशेष सापेक्षता सिद्धान्तको साथ, आइन्स्टाइनले एक साथ समय को अवधारणा हटाए। उनको विचार अनुसार, एक साथ घटनाहरू बीचको एक पूर्ण सम्बन्ध होइन: सन्दर्भको एक फ्रेममा के एक साथ छ अर्कोमा एक साथ हुनु आवश्यक छैन।
आइन्स्टाइनको समयको बुझाइको एउटा उदाहरण ब्रह्माण्डीय किरणहरूबाट प्राप्त म्युन हो। यो 2,2 माइक्रोसेकेन्ड को औसत जीवनकाल संग एक अस्थिर subatomic कण हो। यो माथिल्लो वायुमण्डलमा बन्छ, र यद्यपि हामीले विघटन हुनु अघि यसले 660 मिटर (प्रकाश 300 किमी/सेकेन्डको गतिमा) मात्र यात्रा गर्ने अपेक्षा गर्छौं, समय फैलावट प्रभावहरूले ब्रह्मांडीय म्युनहरूलाई पृथ्वीको सतहमा 000 किलोमिटर भन्दा बढी यात्रा गर्न अनुमति दिन्छ। र थप। । पृथ्वीसँगको सन्दर्भ फ्रेममा, म्युनहरू तिनीहरूको उच्च गतिको कारण लामो समयसम्म बाँच्छन्।
सन् १९०७ मा आइन्स्टाइनका पूर्व शिक्षक हर्मन मिन्कोव्स्कीले अन्तरिक्ष र समयको परिचय दिएका थिए । स्पेसटाइम एक दृश्य जस्तै व्यवहार गर्दछ जसमा कणहरू ब्रह्माण्डमा एकअर्काको सापेक्ष घुम्छन्। यद्यपि, स्पेसटाइमको यो संस्करण अपूर्ण थियो (यो पनि हेर्नुहोस्: )। आइन्स्टाइनले १९१६ मा सामान्य सापेक्षताको परिचय नदिएसम्म यसमा गुरुत्वाकर्षण समावेश थिएन। अन्तरिक्ष-समयको कपडा पदार्थ र ऊर्जाको उपस्थितिले निरन्तर, चिल्लो, विकृत र विकृत हुन्छ (२)। गुरुत्वाकर्षण ब्रह्माण्डको वक्रता हो, ठूलो शरीर र ऊर्जा को अन्य रूपहरु को कारण, कि वस्तुहरु लिने बाटो निर्धारण गर्दछ। यो वक्रता गतिशील छ, वस्तुहरू सर्दा चलिरहन्छ। भौतिकशास्त्री जोन व्हीलरले भनेझैं, "स्पेसटाइमले यसलाई कसरी सार्ने भनेर बताएर द्रव्यमान लिन्छ, र द्रव्यमानले यसलाई कसरी घुमाउने भनेर स्पेसटाइमलाई लिन्छ।"
2. आइन्स्टाइनको स्पेस-टाइम
समय र क्वान्टम संसार
सापेक्षताको सामान्य सिद्धान्तले समयको बितरणलाई निरन्तर र सापेक्ष मान्दछ, र चयन गरिएको टुक्रामा समयको बितरणलाई विश्वव्यापी र निरपेक्ष मान्दछ। 60 को दशकमा, पहिलेको असंगत विचारहरू, क्वान्टम मेकानिक्स र सामान्य सापेक्षता संयोजन गर्ने सफल प्रयासले व्हीलर-डेविट समीकरणको रूपमा चिनिन्छ, सिद्धान्ततर्फको एक कदम। क्वान्टम गुरुत्वाकर्षण। यो समीकरणले एउटा समस्या हल गर्यो तर अर्को सिर्जना गर्यो। यस समीकरणमा समयले कुनै भूमिका खेल्दैन। यसले भौतिकशास्त्रीहरू बीच ठूलो विवाद निम्त्याएको छ, जसलाई उनीहरूले समयको समस्या भनेका छन्।
कार्लो रोवेली (3), एक आधुनिक इटालियन सैद्धांतिक भौतिकशास्त्री यस विषयमा एक निश्चित राय छ। ", उनले "समयको रहस्य" पुस्तकमा लेखे।
3. कार्लो रोवेली र उनको पुस्तक
क्वान्टम मेकानिक्सको कोपेनहेगन व्याख्यासँग सहमत हुनेहरू विश्वास गर्छन् कि क्वान्टम प्रक्रियाहरूले श्रोडिंगर समीकरणको पालना गर्दछ, जुन समयमा सममित हुन्छ र फंक्शनको लहर पतनबाट उत्पन्न हुन्छ। एन्ट्रोपीको क्वान्टम मेकानिकल संस्करणमा, जब एन्ट्रोपी परिवर्तन हुन्छ, यो तातो प्रवाह होइन, तर जानकारी हो। केही क्वान्टम भौतिकशास्त्रीहरूले समयको तीरको उत्पत्ति पत्ता लगाएको दाबी गर्छन्। तिनीहरू भन्छन् कि ऊर्जा नष्ट हुन्छ र वस्तुहरू पङ्क्तिबद्ध हुन्छन् किनभने प्राथमिक कणहरू "क्वान्टम उलझन" को रूपमा अन्तरक्रिया गर्दा एकसाथ बाँध्छन्। आइन्स्टाइनले आफ्ना सहकर्मी पोडोल्स्की र रोजेनसँग मिलेर यो व्यवहार असम्भव भएको पाए किनभने यसले कारणको स्थानीय यथार्थवादी दृष्टिकोणको विरोध गर्यो। एकअर्काबाट टाढा रहेका कणहरूले एकैपटक कसरी अन्तरक्रिया गर्न सक्छन्, उनीहरूले सोधे।
1964 मा, उनले एक प्रयोगात्मक परीक्षणको विकास गरे जसले तथाकथित लुकेका चरहरूको बारेमा आइन्स्टाइनको दावीलाई अस्वीकार गर्यो। तसर्थ, यो व्यापक रूपमा विश्वास गरिन्छ कि जानकारीले अलपत्र कणहरू बीच यात्रा गर्दछ, सम्भवतः प्रकाश भन्दा छिटो यात्रा गर्न सक्छ। जहाँसम्म हामीलाई थाहा छ, समयको लागि अवस्थित छैन अलमलिएका कणहरू (4)।
जेरुसेलममा एली मेगिडिशको नेतृत्वमा हिब्रू विश्वविद्यालयका भौतिकशास्त्रीहरूको समूहले 2013 मा रिपोर्ट गरे कि उनीहरूले समयमै सँगै रहन नसक्ने फोटानहरूलाई फँसाउन सफल भएका थिए। पहिलो, पहिलो चरणमा, तिनीहरूले फोटानको एक उलझन जोडी, 1-2 सिर्जना गरे। त्यसको केही समयपछि, उनीहरूले फोटोन १ को ध्रुवीकरण नापे (एक गुण जसले प्रकाश दोहोरिने दिशालाई वर्णन गर्दछ) - यसैले यसलाई "हत्या" (चरण II)। फोटोन 1 लाई यात्रामा पठाइयो, र नयाँ उलझिएको जोडी 2-3 बनाइयो (चरण III)। फोटोन 4 त्यसपछि ट्राभलिंग फोटोन 3 सँग यसरी मापन गरिएको थियो कि पुरानो जोडी (2-1 र 2-3) बाट नयाँ संयुक्त 4-2 (चरण IV) मा entanglement गुणांक "परिवर्तन" भयो। केही समय पछि (चरण V) मात्र जीवित फोटोन 3 को ध्रुवता मापन गरिन्छ र नतिजाहरूलाई लामो-मृत फोटोन 4 (चरण II मा फिर्ता) को ध्रुवीकरणसँग तुलना गरिन्छ। नतिजा? डाटाले फोटान १ र ४ बीचको क्वान्टम सहसंबंधको उपस्थिति प्रकट गर्यो, "अस्थायी रूपमा गैर-स्थानीय"। यसको मतलब यो हो कि दुई क्वान्टम प्रणालीहरूमा entanglement हुन सक्छ जुन समय मा एक साथ अवस्थित छैन।
Megiddish र तिनका सहकर्मीहरूले मद्दत गर्न सक्दैनन् तर तिनीहरूको नतिजाहरूको सम्भावित व्याख्याहरूको बारेमा अनुमान गर्न सक्छन्। हुनसक्छ चरण II मा फोटोन 1 को ध्रुवीकरणको मापनले 4 को भविष्यको ध्रुवीकरणलाई निर्देशित गर्दछ, वा चरण V मा फोटोन 4 को ध्रुवीकरणको मापनले फोटोन 1 को अघिल्लो ध्रुवीकरण अवस्थालाई ओभरराइट गर्दछ। दुबै अगाडि र पछाडि दिशाहरूमा, क्वान्टम एक फोटनको मृत्यु र अर्कोको जन्म बीचको कारणात्मक शून्यतालाई सहसंबंधले प्रचार गर्छ।
म्याक्रो स्केलमा यसको अर्थ के हो? वैज्ञानिकहरू, सम्भावित प्रभावहरूबारे छलफल गर्दै, हाम्रो ताराको प्रकाशको अवलोकनले 9 बिलियन वर्ष पहिले फोटानको ध्रुवीकरणलाई निर्देशित गरेको सम्भावनाको बारेमा कुरा गर्छन्।
क्यालिफोर्नियाको च्यापम्यान युनिभर्सिटीका म्याथ्यू एस लिफर र ओन्टारियोको सैद्धान्तिक भौतिकीका लागि पेरिमिटर इन्स्टिच्युटका म्याथ्यू एफ पुसेले अमेरिकी र क्यानाडाका भौतिकशास्त्रीहरूको जोडीले आइन्स्टाइनलाई यस तथ्यमा अडिग रहेनौं भने केही वर्षअघि देखेका थिए। कणमा गरिएको मापन भूत र भविष्यमा प्रतिबिम्बित हुन सक्छ, जुन यस अवस्थामा अप्रासंगिक हुन्छ। केही आधारभूत धारणाहरू सुधार गरेपछि, वैज्ञानिकहरूले बेलको प्रमेयमा आधारित एक मोडेल विकास गरे जसमा अन्तरिक्षलाई समयमा रूपान्तरण गरिन्छ। तिनीहरूको गणनाले देखाउँछ कि किन, समय सधैं अगाडि छ भनेर मान्दै, हामी विरोधाभासहरूमा ठोकर खान्छौं।
कार्ल रोवेलीका अनुसार, समयको हाम्रो मानवीय धारणा थर्मल ऊर्जाले कसरी व्यवहार गर्छ भन्नेसँग जोडिएको छैन। किन हामी विगतलाई मात्र जान्दछौं र भविष्यलाई होइन? कुञ्जी, वैज्ञानिक अनुसार, तातो वस्तुहरूबाट चिसो वस्तुहरूमा तातोको दिशाहीन प्रवाह। कफीको तातो कपमा फ्याँकिएको आइस क्यूबले कफीलाई चिसो बनाउँछ। तर प्रक्रिया अपरिवर्तनीय छ। मानिस, एक प्रकारको "थर्मोडायनामिक मेसिन" को रूपमा, समयको यो तीर पछ्याउँछ र अर्को दिशा बुझ्न असमर्थ छ। "तर यदि मैले माइक्रोस्कोपिक अवस्थालाई अवलोकन गरें," रोवेली लेख्छन्, "भूत र भविष्य बीचको भिन्नता गायब हुन्छ ... चीजहरूको प्राथमिक व्याकरणमा कारण र प्रभाव बीच कुनै भिन्नता छैन।"
क्वान्टम अंशहरूमा मापन गरिएको समय
वा सायद समय परिमाणित गर्न सकिन्छ? भर्खरै उभरिएको नयाँ सिद्धान्तले सुझाव दिन्छ कि समयको सबैभन्दा सानो अनुमानित अन्तराल एक सेकेन्डको एक अरबौं भागको एक मिलियन भाग भन्दा बढी हुन सक्दैन। सिद्धान्तले एक अवधारणालाई पछ्याउँछ जुन कम्तिमा घडीको आधारभूत गुण हो। सिद्धान्तकारहरूका अनुसार, यस तर्कको नतिजाले "सबैको सिद्धान्त" सिर्जना गर्न मद्दत गर्न सक्छ।
क्वान्टम टाइमको अवधारणा नयाँ होइन। क्वान्टम गुरुत्वाकर्षण को मोडेल प्रस्ताव गर्दछ कि समय परिमाणित र एक निश्चित टिक दर छ। यो टिकिङ चक्र विश्वव्यापी न्यूनतम एकाइ हो, र कुनै पनि समय आयाम यो भन्दा कम हुन सक्दैन। यो ब्रह्माण्डको जगमा एउटा क्षेत्र रहेको जस्तो हुनेछ जसले अन्य कणहरूलाई द्रव्यमान दिँदै यसमा सबै चीजको गतिको न्यूनतम गति निर्धारण गर्दछ। यो सार्वभौमिक घडीको मामलामा, "मास दिनुको सट्टा, यसले समय दिनेछ," मार्टिन बोजोवाल्ड, समय परिमाण गर्ने प्रस्ताव गर्ने एक भौतिकशास्त्री बताउँछन्।
यस्तो सार्वभौमिक घडी मोडेल गरेर, उनी र संयुक्त राज्य अमेरिकाको पेन्सिल्भेनिया स्टेट कलेजमा उनका सहकर्मीहरूले देखाए कि यसले कृत्रिम आणविक घडीहरूमा फरक पार्छ, जसले ज्ञात सबैभन्दा सटीक परिणामहरू उत्पादन गर्न परमाणु कम्पनहरू प्रयोग गर्दछ। समय मापन। यस मोडेलको अनुसार, परमाणु घडी (5) कहिलेकाहीँ विश्वव्यापी घडीसँग सिंक्रोनाइज गर्दैन। यसले एकल आणविक घडीमा समय मापनको शुद्धतालाई सीमित गर्नेछ, यसको मतलब दुई फरक परमाणु घडीहरू बितेको अवधिको लम्बाइसँग मेल खाँदैन। हाम्रो उत्कृष्ट आणविक घडीहरू एकअर्कासँग सुसंगत छन् र 10-19 सेकेन्डमा टिक नाप्न सक्छन्, वा एक सेकेन्डको एक अरबवाँ भागको एक दशौं भाग मापन गर्न सक्छन्, समयको आधारभूत एकाइ 10-33 सेकेन्ड भन्दा बढी हुन सक्दैन। यी यस सिद्धान्तमा लेखको निष्कर्षहरू हुन् जुन जुन २०२० मा फिजिकल रिभ्यु लेटरहरू जर्नलमा देखा पर्यो।
5. सिंगापुरको नेशनल युनिभर्सिटीमा लुटेटियममा आधारित परमाणु घडी।
समयको यस्तो आधारभूत एकाइ अवस्थित छ कि छैन भनेर परीक्षण गर्नु हाम्रो हालको प्राविधिक क्षमताहरूभन्दा बाहिर छ, तर अझै पनि प्लान्क समय, जुन 5,4 × 10-44 सेकेन्ड हो, मापन गर्नुभन्दा बढी पहुँचयोग्य देखिन्छ।
पुतली प्रभाव काम गर्दैन!
क्वान्टम संसारबाट समय हटाउन वा यसलाई मात्रामा रोचक नतिजाहरू हुन सक्छ, तर इमानदार हुनुहोस्, लोकप्रिय कल्पना अरू केहि द्वारा संचालित छ, अर्थात् समय यात्रा।
करिब एक वर्षअघि कनेक्टिकट विश्वविद्यालयका भौतिकशास्त्रका प्राध्यापक रोनाल्ड मलेटले सीएनएनलाई भनेका थिए कि उनले एउटा वैज्ञानिक समीकरण लेखेका थिए जसलाई आधारको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ। वास्तविक समय मेसिन। उनले सिद्धान्तको मुख्य तत्वलाई चित्रण गर्न उपकरण पनि बनाए। सैद्धान्तिक रूपमा सम्भव छ भन्ने उनको विश्वास छ समयलाई पाशमा परिणत गर्दैजसले विगतमा समय यात्रा गर्न अनुमति दिन्छ। लेजरहरूले कसरी यो लक्ष्य हासिल गर्न मद्दत गर्न सक्छन् भनेर देखाउँदै उनले एउटा प्रोटोटाइप पनि बनाए। यो ध्यान दिनुपर्छ कि मलेटका सहकर्मीहरू विश्वस्त छैनन् कि उनको टाइम मेसिन कहिल्यै साकार हुनेछ। मालेटले पनि स्वीकार्छन् कि उनको विचार यस बिन्दुमा पूर्ण रूपमा सैद्धान्तिक छ।
2019 को अन्तमा, नयाँ वैज्ञानिकले रिपोर्ट गरे कि क्यानाडाको पेरिमिटर इन्स्टिच्युटका भौतिकशास्त्री बराक शोशानी र जेकब हाउसरले एक समाधान वर्णन गरे जसमा एक व्यक्तिले सैद्धान्तिक रूपमा एकबाट यात्रा गर्न सक्छ। समाचार फिड दोस्रोमा, पारित भित्र एउटा प्वाल मार्फत अन्तरिक्ष समय वा सुरुङ, तिनीहरू भन्छन्, "गणितीय रूपमा सम्भव"। यस मोडेलले हामी यात्रा गर्न सक्ने विभिन्न समानान्तर ब्रह्माण्डहरू छन् र यसमा गम्भीर कमी छ - समय यात्राले यात्रुहरूको आफ्नै टाइमलाइनलाई असर गर्दैन। यस तरिकाले, तपाईंले अन्य निरन्तरताहरूलाई प्रभाव पार्न सक्नुहुन्छ, तर हामीले यात्रा सुरु गरेको एउटा अपरिवर्तित रहन्छ।
र हामी स्पेस-टाइम कन्टिनुआमा भएकाले, त्यसको मद्दतले क्वान्टम कम्प्युटर समय यात्राको अनुकरण गर्न, वैज्ञानिकहरूले भर्खरै प्रमाणित गरे कि क्वान्टम क्षेत्रले धेरै विज्ञान-फाई चलचित्र र पुस्तकहरूमा देखेको "पुतली प्रभाव" छैन। क्वान्टम स्तरमा प्रयोगहरूमा, क्षतिग्रस्त, लगभग अपरिवर्तित देखिन्छ, जस्तो कि वास्तविकता आफैं निको हुन्छ। यस ग्रीष्ममा मनोवैज्ञानिक समीक्षा पत्रहरूमा यस विषयमा एउटा पेपर देखा पर्यो। "क्वान्टम कम्प्युटरमा, समयमा विपरीत विकासको अनुकरण गर्न वा प्रक्रियालाई विगतमा फर्काउने प्रक्रियालाई सिमुलेट गर्नमा कुनै समस्या छैन," लस अलामोस राष्ट्रिय प्रयोगशाला र सह-सैद्धान्तिक भौतिकशास्त्री मिकोले सिनित्सिनले बताए। अध्ययन को लेखक। काम। "हामी साँच्चै देख्न सक्छौं कि जटिल क्वान्टम संसारमा के हुन्छ यदि हामी समय मा फिर्ता गयौं भने, केहि क्षति थप्नुहोस् र फिर्ता जानुहोस्। हामीले पत्ता लगायौं कि हाम्रो आदिम संसार जीवित छ, जसको अर्थ क्वान्टम मेकानिक्समा कुनै पुतली प्रभाव छैन।"
यो हाम्रो लागि ठूलो धक्का हो, तर हाम्रो लागि राम्रो खबर पनि हो। अन्तरिक्ष-समय निरन्तरताले अखण्डता कायम राख्छ, साना परिवर्तनहरूले यसलाई नष्ट गर्न अनुमति दिँदैन। किन? यो चाखलाग्दो प्रश्न हो, तर समय भन्दा अलि फरक विषय हो।
