Àròyé ti akoko

Akoko ti nigbagbogbo ti a isoro. Ni akọkọ, o ṣoro fun paapaa awọn ọkan ti o ni oye julọ lati loye kini akoko jẹ gaan. Loni, nigba ti o dabi fun wa pe a loye eyi si iwọn diẹ, ọpọlọpọ gbagbọ pe laisi rẹ, o kere ju ni aṣa aṣa, yoo jẹ itura diẹ sii.

"Ti a kọ nipasẹ Isaac Newton. O gbagbọ pe akoko le jẹ oye otitọ ni mathematiki. Fun u, akoko pipe onisẹpo kan ati geometry onisẹpo mẹta ti Agbaye jẹ ominira ati awọn ẹya ọtọtọ ti otito idi, ati ni akoko kọọkan ti akoko pipe gbogbo awọn iṣẹlẹ ni Agbaye waye ni akoko kanna.

Pẹlu imọran pataki rẹ ti ibatan, Einstein yọkuro ero ti akoko igbakanna. Gẹgẹbi ero rẹ, igbakana kii ṣe ibatan pipe laarin awọn iṣẹlẹ: ohun ti o wa nigbakanna ni fireemu itọkasi kan kii yoo jẹ dandan ni akoko kanna ni omiiran.

Apeere ti oye Einstein ti akoko jẹ muon lati awọn egungun agba aye. O jẹ patiku subatomic ti ko ni iduroṣinṣin pẹlu igbesi aye aropin ti 2,2 microseconds. O jẹ fọọmu ni oju-aye oke, ati botilẹjẹpe a nireti pe ki o rin irin-ajo awọn mita 660 nikan (ni iyara ina 300 km / s) ṣaaju ki o to tuka, awọn ipa dilation akoko gba awọn muons agba aye lati rin irin-ajo ju awọn kilomita 000 lọ si oju ilẹ. ati siwaju sii. . Ni fireemu itọkasi pẹlu Earth, awọn muons n gbe pẹ nitori iyara giga wọn.

Ni 1907, Einstein ká tele olukọ Hermann Minkowski ṣe aaye ati akoko bi. Spacetime huwa bi a si nmu ninu eyi ti patikulu gbe ni Agbaye ojulumo si kọọkan miiran. Bibẹẹkọ, ẹya akoko spacetime yii ko pe (wo eleyi na: ). Ko pẹlu walẹ titi Einstein ṣe afihan ifaramọ gbogbogbo ni ọdun 1916. Aṣọ ti akoko-aaye jẹ ilọsiwaju, dan, fọn ati dibajẹ nipasẹ wiwa ọrọ ati agbara (2). Walẹ jẹ ìsépo ti Agbaye, ti o ṣẹlẹ nipasẹ awọn ara nla ati awọn iru agbara miiran, ti o pinnu ọna ti awọn nkan gba. Yi ìsépo jẹ ìmúdàgba, gbigbe bi ohun gbigbe. Gẹ́gẹ́ bí onímọ̀ físíìsì John Wheeler ṣe sọ, “Spacetime ń gba ibi púpọ̀ nípa sísọ fún un bí o ṣe lè gbé, àti pé ibi púpọ̀ ń gba àkókò ààyè nípa sísọ fún un bí a ṣe ń tẹ̀.”

2. Einstein ká aaye-akoko

Akoko ati kuatomu aye

Imọye gbogbogbo ti ibatan ka aye ti akoko lati jẹ ilọsiwaju ati ibatan, o si ka aye ti akoko si agbaye ati pipe ni bibẹ ti a yan. Ni awọn ọdun 60, igbiyanju aṣeyọri lati darapo awọn imọran ti ko ni ibamu tẹlẹ, awọn ẹrọ kuatomu ati ibaramu gbogbogbo yori si ohun ti a mọ ni idogba Wheeler-DeWitt, igbesẹ kan si imọran kan kuatomu walẹ. Idogba yii yanju iṣoro kan ṣugbọn o ṣẹda omiiran. Akoko ko ṣe apakan ninu idogba yii. Eyi ti yori si ariyanjiyan nla laarin awọn onimọ-jinlẹ, eyiti wọn pe ni iṣoro akoko.

Carlo Rovelli (3), onímọ̀ sáyẹ́ǹsì onímọ̀ sáyẹ́ǹsì ará Ítálì kan lóde òní ní èrò kan pàtó lórí ọ̀rọ̀ yìí. ", o kowe ninu iwe "Asiri ti Time".

3. Carlo Rovelli ati iwe re

Awọn ti o gba pẹlu itumọ Copenhagen ti awọn ẹrọ kuatomu gbagbọ pe awọn ilana kuatomu gbọràn si idogba Schrödinger, eyiti o jẹ iṣiro ni akoko ati dide lati iṣubu igbi ti iṣẹ kan. Ninu ẹya ẹrọ ẹrọ kuatomu ti entropy, nigbati entropy yipada, kii ṣe ooru ti o ṣan, ṣugbọn alaye. Diẹ ninu awọn onimọ-jinlẹ kuatomu sọ pe wọn ti rii ipilẹṣẹ ti itọka akoko. Wọn sọ pe agbara n tan kaakiri ati pe awọn nkan ṣe deede nitori awọn patikulu alakọbẹrẹ ṣopọ pọ bi wọn ṣe n ṣepọ ni irisi “quantum entanglement.” Einstein, pẹlu awọn ẹlẹgbẹ rẹ Podolsky ati Rosen, ka iru iwa bẹẹ si ohun ti ko ṣee ṣe nitori pe o tako oju iwoye gidi agbegbe ti idi. Bawo ni awọn patikulu ti o jinna si ara wọn le ṣe ajọṣepọ pẹlu ara wọn ni ẹẹkan, wọn beere.

Ni ọdun 1964, o ṣe agbekalẹ idanwo idanwo ti o tako awọn ẹtọ Einstein nipa ohun ti a pe ni awọn oniyipada ti o farapamọ. Nitorinaa, o gbagbọ pupọ pe alaye n rin irin-ajo laarin awọn patikulu ti o somọ, ti o yara yiyara ju ina lọ. Bi jina bi a ti mọ, akoko ko ni tẹlẹ fun dipọ patikulu (4).

Ẹgbẹ kan ti awọn onimọ-jinlẹ ni Ile-ẹkọ giga Heberu nipasẹ Eli Megidish ni Jerusalemu royin ni ọdun 2013 pe wọn ti ṣaṣeyọri ni dimọ awọn fọto ti ko wa papọ ni akoko. Ni akọkọ, ni igbesẹ akọkọ, wọn ṣẹda awọn fọto fọto ti o somọ, 1-2. Laipẹ lẹhinna, wọn wọn polarization ti photon 1 (ohun-ini kan ti o ṣe apejuwe itọsọna ninu eyiti ina oscillates) - nitorinaa “pa” rẹ (ipele II). Photon 2 ni a fi ranṣẹ si irin-ajo kan, ati pe a ṣẹda bata tuntun 3-4 (igbesẹ III). Photon 3 lẹhinna ni iwọn pẹlu photon irin-ajo 2 ni ọna ti o jẹ pe olùsọdipúpọ entanglement "yi pada" lati awọn orisii atijọ (1-2 ati 3-4) si titun ni idapo 2-3 (Igbese IV). Diẹ ninu awọn akoko nigbamii (ipele V) awọn polarity ti awọn nikan surviving photon 4 ti wa ni won ati awọn esi ti wa ni akawe pẹlu awọn polarization ti awọn gun-okú photon 1 (pada ni ipele II). Abajade? Awọn data ṣe afihan wiwa awọn ibamu kuatomu laarin awọn fọto 1 ati 4, “kii ṣe agbegbe fun igba diẹ”. Eyi tumọ si pe ifaramọ le waye ni awọn ọna ṣiṣe kuatomu meji ti ko tii gbepọ ni akoko.

Megiddish ati awọn ẹlẹgbẹ rẹ ko le ṣe iranlọwọ ṣugbọn ṣe akiyesi nipa awọn itumọ ti o ṣeeṣe ti awọn abajade wọn. Boya wiwọn polarization ti photon 1 ni igbese II bakan ṣe itọsọna polarization iwaju ti 4, tabi wiwọn polarization ti photon 4 ni igbesẹ V bakan ṣe atunko ipo polarization iṣaaju ti photon 1. Mejeeji siwaju ati sẹhin, awọn ibamu kuatomu tan kaakiri. si ofo ti o fa laarin iku photon kan ati ibimọ miiran.

Kini eleyi tumọ si lori iwọn macro? Awọn onimo ijinlẹ sayensi, ti jiroro lori awọn ipa ti o ṣeeṣe, sọrọ nipa iṣeeṣe pe awọn akiyesi wa ti irawọ irawọ bakan ṣe alaye pola ti awọn photons 9 bilionu ọdun sẹyin.

A bata ti American ati Canadian physicists, Matthew S. Leifer ti Chapman University ni California ati Matthew F. Pusey ti awọn Perimeter Institute for Theoretical Physics ni Ontario, woye kan diẹ odun seyin wipe ti o ba a ko Stick si ni otitọ wipe Einstein. Awọn wiwọn ti a ṣe lori patiku kan le ṣe afihan ni iṣaaju ati ọjọ iwaju, eyiti ko ṣe pataki ni ipo yii. Lẹhin ti o ṣe atunṣe diẹ ninu awọn imọran ipilẹ, awọn onimo ijinlẹ sayensi ṣe agbekalẹ awoṣe kan ti o da lori imọran Bell, ninu eyiti aaye ti yipada si akoko. Iṣiro wọn fihan idi, ti a ro pe akoko wa nigbagbogbo, a kọsẹ lori awọn itakora.

Gẹgẹbi Carl Rovelli, iwoye eniyan wa ti akoko jẹ asopọ ti ko ni iyasọtọ si bii agbara igbona ṣe huwa. Kilode ti a mọ ohun ti o ti kọja nikan kii ṣe ọjọ iwaju? Bọtini naa, ni ibamu si onimọ-jinlẹ, unidirectional sisan ti ooru lati igbona ohun to colder. Igi yinyin kan ti a sọ sinu ife kọfi ti o gbona kan mu kọfi naa tutu. Ṣugbọn ilana naa ko le yipada. Eniyan, gẹgẹbi iru “ẹrọ thermodynamic”, tẹle itọka akoko yii ati pe ko le ni oye itọsọna miiran. Rovelli kọ̀wé pé: “Ṣùgbọ́n tí mo bá kíyè sí ohun asán, ìyàtọ̀ tó wà láàárín ohun tó ti kọjá àti ọjọ́ iwájú yóò pòórá… nínú gírámà àwọn nǹkan àkọ́kọ́, kò sí ìyàtọ̀ láàárín ìdí àti àbájáde.”

Aago wọn ni awọn ida kuatomu

Tabi boya akoko le ti wa ni iwon? Ẹ̀kọ́ tuntun kan tí ó ṣẹ̀ṣẹ̀ yọ jáde nímọ̀ràn pé àárín àkókò tí ó kéré jù lọ kò lè kọjá mílíọ̀nù kan ìdá bílíọ̀nù kan ti bílíọ̀nù kan ìṣẹ́jú àáyá kan. Ilana naa tẹle imọran ti o kere ju ohun-ini ipilẹ ti aago kan. Gẹgẹbi awọn onimọran, awọn abajade ti ero yii le ṣe iranlọwọ lati ṣẹda “imọran ohun gbogbo”.

Agbekale ti akoko kuatomu kii ṣe tuntun. Awoṣe ti kuatomu walẹ tanmo wipe akoko ti wa ni pipo ati ki o ni kan awọn ami oṣuwọn. Yiyi ti ticking yii jẹ ẹyọ ti o kere ju gbogbo agbaye, ati pe ko si iwọn akoko ti o le kere ju eyi lọ. Yoo dabi pe aaye kan wa ni ipilẹ ti agbaye ti o pinnu iyara ti o kere ju ti ohun gbogbo ti o wa ninu rẹ, fifun ni iwọn si awọn patikulu miiran. Ninu ọran ti aago agbaye yii, “dipo fifun ọpọ, yoo funni ni akoko,” onimọ-jinlẹ physicist kan ti o ni imọran lati ṣe iwọn akoko, Martin Bojowald.

Nipa ṣiṣafarawe iru aago gbogbo agbaye, oun ati awọn ẹlẹgbẹ rẹ ni Ile-ẹkọ giga ti Ipinle Pennsylvania ni Orilẹ Amẹrika fihan pe yoo ṣe iyatọ ninu awọn aago atomiki atọwọda, eyiti o lo awọn gbigbọn atomiki lati ṣe awọn abajade deede julọ ti a mọ. akoko wiwọn. Ni ibamu si awoṣe yii, aago atomiki (5) nigbakan ko ṣiṣẹpọ pẹlu aago agbaye. Eyi yoo fi opin si deede wiwọn akoko si aago atomiki kan, afipamo pe awọn aago atomu oriṣiriṣi meji le pari ni ko baramu gigun akoko ti o kọja. Fun ni pe awọn aago atomiki ti o dara julọ wa ni ibamu pẹlu ara wọn ati pe o le wọn awọn ami si isalẹ si awọn aaya 10-19, tabi idamẹwa kan ti bilionu bilionu kan ti iṣẹju kan, ẹyọ ipilẹ ti akoko ko le jẹ diẹ sii ju awọn aaya 10-33 lọ. Iwọnyi jẹ awọn ipari ti nkan kan lori ilana yii ti o han ni Oṣu Karun ọdun 2020 ninu iwe akọọlẹ Awọn lẹta Atunwo Ti ara.

5. Lutetium-orisun atomiki aago ni National University of Singapore.

Idanwo boya iru akoko ipilẹ iru kan wa kọja awọn agbara imọ-ẹrọ lọwọlọwọ wa, ṣugbọn o tun dabi iraye si ju wiwọn akoko Planck, eyiti o jẹ awọn aaya 5,4 × 10–44.

Ipa labalaba ko ṣiṣẹ!

Yiyọ akoko kuro ni agbaye kuatomu tabi pipọ le ni awọn abajade ti o nifẹ si, ṣugbọn jẹ ki a sọ ooto, oju inu olokiki ni ohun miiran ti n dari, eyun irin-ajo akoko.

Ní nǹkan bí ọdún kan sẹ́yìn, ọ̀jọ̀gbọ́n fisiksi ti Yunifásítì ti Connecticut Ronald Mallett sọ fún CNN pé òun ti kọ ìkọ̀wé sáyẹ́ǹsì kan tí ó lè lò gẹ́gẹ́ bí ìpìlẹ̀ fún. gidi akoko ẹrọ. Kódà ó kọ ẹ̀rọ kan láti ṣàkàwé kókó pàtàkì kan nínú àbá èrò orí náà. O gbagbọ pe o ṣee ṣe ni imọ-jinlẹ titan akoko sinu lupueyi ti yoo gba akoko lati rin si awọn ti o ti kọja. Paapaa o kọ apẹrẹ kan ti n fihan bi awọn ina lesa ṣe le ṣe aṣeyọri ibi-afẹde yii. O yẹ ki o ṣe akiyesi pe awọn ẹlẹgbẹ Mallett ko ni idaniloju pe ẹrọ akoko rẹ yoo di ohun elo lailai. Paapaa Mallett jẹwọ pe imọran rẹ jẹ imọ-jinlẹ patapata ni aaye yii.

Ni ipari ọdun 2019, Onimọ-jinlẹ Tuntun royin pe awọn onimọ-jinlẹ Barak Shoshani ati Jacob Hauser ti Ile-ẹkọ Perimeter ni Ilu Kanada ṣapejuwe ojutu kan ninu eyiti eniyan le rin irin-ajo imọ-jinlẹ lati ọkan. iroyin si awọn keji, ran nipasẹ iho ninu akoko-aaye tabi eefin kan, bi wọn ṣe sọ, "ṣeeṣe ni mathematiki". Awoṣe yii dawọle pe awọn agbaye ti o jọra oriṣiriṣi wa ninu eyiti a le rin irin-ajo, ati pe o ni aiṣedeede pataki - irin-ajo akoko ko ni ipa lori aago ti awọn aririn ajo tirẹ. Ni ọna yii, o le ni agba awọn ilọsiwaju miiran, ṣugbọn eyiti a ti bẹrẹ irin-ajo naa ko yipada.

Ati pe niwon a wa ni aaye-akoko continua, lẹhinna pẹlu iranlọwọ ti kuatomu kọmputa Lati ṣe adaṣe irin-ajo akoko, awọn onimo ijinlẹ sayensi fihan laipẹ pe agbegbe kuatomu ko ni “ipa labalaba” ti a rii ninu ọpọlọpọ awọn fiimu itan-akọọlẹ imọ-jinlẹ ati awọn iwe. Ni awọn idanwo ni ipele kuatomu, ti bajẹ, o dabi ẹnipe ko yipada, bi ẹnipe otitọ jẹ iwosan funrararẹ. Iwe kan lori koko-ọrọ naa han ni igba ooru yii ni Awọn lẹta Atunwo Psyical. “Lori kọnputa kuatomu, ko si awọn iṣoro boya pẹlu ṣiṣafarawe itankalẹ idakeji ni akoko, tabi pẹlu ṣiṣapẹrẹ ilana ti gbigbe ilana naa pada si igba atijọ,” Mikolay Sinitsyn, onimọ-jinlẹ imọ-jinlẹ kan ni Ile-iṣẹ Orilẹ-ede Los Alamos ati àjọ- onkowe ti iwadi. Ṣiṣẹ. “A le rii gaan ohun ti o ṣẹlẹ si agbaye kuatomu eka ti a ba pada sẹhin ni akoko, ṣafikun diẹ ninu ibajẹ ki o pada sẹhin. A rii pe agbaye akọkọ wa ti ye, eyiti o tumọ si pe ko si ipa labalaba ni awọn ẹrọ kuatomu.”

Eyi jẹ ikọlu nla fun wa, ṣugbọn tun jẹ iroyin ti o dara fun wa. Ilọsiwaju akoko-aye n ṣetọju iduroṣinṣin, ko gba awọn ayipada kekere laaye lati pa a run. Kí nìdí? Eyi jẹ ibeere ti o nifẹ, ṣugbọn koko-ọrọ ti o yatọ die-die ju akoko funrararẹ.