Час усе далі віддаляється від нас. Іноді це має тривожний зв’язок із нашим суб’єктивним досвідом запізнитися Або перетягнути. Іноді це прискорюється і, здається, триває роки. відлітають, коли ми дорослішаємо. наші клітини мозку Коли ви втомилися, ваше відчуття часу стає спотвореним.. у фізиці, час стає складнішимвключено в теорію теорія відносності — Відчуття цокання годинника залежить від […]
Час усе далі віддаляється від нас. Іноді це має тривожний зв’язок із нашим суб’єктивним досвідом запізнитися Або перетягнути. Іноді це прискорюється і, здається, триває роки. відлітають, коли ми дорослішаємо. наші клітини мозку Коли ви втомилися, ваше відчуття часу стає спотвореним..
у фізиці, час стає складнішимвключено в теорію теорія відносності — Відчуття цокання годинника залежить від спостерігача та його положення в просторі — і ентропії, яка дає часу односпрямований потік. З іншого боку, квантова механіка показує, що час може рухати обидва вперед і назадПринаймні в межах квантових систем.
У цьому уривку:На часі: фізика, яка рухає Всесвітом(Princeton University Press, 2026) Автор, фізик-теоретик Джим Аль Халілі Ми розглядаємо можливість того, що час не почався з Великого вибуху, але якщо цей вибух був просто ще одним моментом, що було раніше?
Альтернативна космологія полягає в тому, що Великий Вибух ознаменував початок самого часу, за яким послідував короткий період швидкого розширення Всесвіту. Альтернатива відома як вічна інфляція. За цим сценарієм наш Всесвіт народжується як крихітна бульбашка в нескінченному просторі, яка продовжує надуватися вічно.
Тому, замість того, щоб час починався з Великого вибуху, ми повинні розглядати Великий вибух як подію, яка сталася в момент часу, коли наша область цього нескінченного простору раптово припинила розширення і натомість почала розширюватися більш помірними темпами.
Тож замість короткого періоду інфляції відразу після Великого вибуху теорія вічної інфляції робить протилежне: Великий вибух знаменує кінець інфляції в нашій частині Всесвіту, і утворюється Всесвіт-бульбашка, за межами якого інфляція продовжується. Ця теорія передбачає, що ще один Великий Вибух станеться в іншому місці, породжуючи інші всесвіти (можливо, нескінченну кількість), усі з яких назавжди будуть відокремлені один від одного та роз’єднані зовнішнім простором, що постійно розширюється, швидко розширюється. Весь цей всесвіт нескінченного простору називається мультивсесвітом, щоб відрізнити його від окремих бульбашкових всесвітів.
Деякі фізики стверджують, що така ідея виходить за рамки справжньої науки, оскільки ми не маємо можливості її перевірити. Стосовно питання про те, чи Великий вибух ознаменував початок часів, варто згадати дві інші ідеї, обидві з яких є альтернативою теорії інфляції. По-перше, наш Всесвіт є частиною ітераційного процесу, який називається конформно-періодичною космологією.
Цю ідею запропонував Роджер Пенроузприпускає, що наш Всесвіт пройшов нескінченну серію життів або епох, кожна з яких починалася з Великого вибуху і закінчувалася Всесвітом у тепловій рівновазі, наповненій лише рівномірно розподіленим тепловим випромінюванням. Ідея тут полягає не в тому, як ви можете собі уявити, що Всесвіт досягає деякого максимального розширення, а потім руйнується у «великий вибух», який знаменує великий вибух наступної епохи, а скоріше через тонку геометричну ідею під назвою «конформне відображення», яка з’єднує дуже різні кінці одного Всесвіту (холодного та великого) з народженням наступного (гарячого та щільного).
Інші пропозиції щодо часу до Великого вибуху включають дзеркальний Всесвіт або Всесвіт, який нескінченно розширюється та стискається.
(Кредит зображення: Curly_photo/Getty Images)
Я не буду говорити більше про цю теорію, оскільки стверджується, що вона має кілька недоліків, зокрема проблему збереження інформації (подібно до так званого інформаційного парадоксу чорної діри) і складність узгодити високу ентропію кінця старої ери з низькою ентропією нової ери.
Пов’язана гіпотеза, яка, як я визнаю, досить естетично приваблива, відома як модель гіпертермального Всесвіту. Назва заснована на грецькому слові ekpyrosis (ἐκπύρωσι), що означає «великий вогонь», і відноситься до космологічної моделі, запропонованої філософами-стоїками Стародавньої Греції. У цій моделі Всесвіт зазнає вогненного народження, розширення та охолодження, за яким слідує стиснення, нагрівання та переродження.
Назву «надгарячий Всесвіт» придумав один із основоположників сучасної теорії. Пол Стейнхарт. Ця ідея походить із високоматематичного світу теорії струн. По суті, весь наш 3D-простір (який, як ви знаєте, насправді є частиною 4D-простору-часу) утворює так звану 3D-брану (узагальнення 2D-мембрани або листа у більших вимірах). Ця наша тривимірна брана плаває у високовимірному (4-вимірному) просторі, і коли вона стикається з сусідньою браною, це великий вибух (у певному сенсі, це інший всесвіт). Це зіткнення генерує величезну кількість тепла та радіації (Великий вибух), що спричиняє розширення Всесвіту.
У той же час він віддаляється від іншої брани, з якою зіткнувся, але врешті-решт досягає максимальної відстані, перш ніж його знову відтягнути назад і знову зіткнутися з новим великим вибухом. Я хочу підкреслити, що якщо ця теорія правильна, то початку часу, можливо, не існувало, і, звичайно, не часу Великого вибуху.
Що, якби по той бік шкали часу Великого вибуху існував дзеркальний всесвіт, який розвивався в напрямку, який, як ми вважаємо, прямує в минуле?
Альтернативна космологічна модель, яка також усуває потребу в інфляції та припускає, що Великий Вибух не був початком часів, була запропонована іншим автором ідеї Небесного Всесвіту. Ніл Таллоч. Але ця ідея, відома як теорія «дзеркального всесвіту», зовсім інша. Це чудова ідея, яка точно вирішує парадокс Лошмідта щодо протиріччя між симетрією часу та другим законом термодинаміки. Основні рівняння фізики є симетричними в часі, тому, якщо ви запустите систему в будь-який момент, її ентропія повинна зростати однаково в минулому та в майбутньому.
Live Science Pro Limited
Однак лише це не має сенсу. Якщо ентропія системи завжди висока до будь-якого обраного вами моменту, тоді, починаючи з цих попередніх моментів часу, ентропія системи повинна зменшуватися, щоб досягти стану в початковий довільний момент. Тому воно не повинно бути довільним. У той момент, момент Великого вибуху, система повинна була перебувати в спеціально підготовленому стані. Якщо це початок часу, повернення в минуле не збільшує ентропію.
Але що, якби по той бік шкали часу Великого вибуху існував дзеркальний всесвіт, який розвивався в тому напрямку, який, на нашу думку, прямує в минуле? Саме це пропонує Турок. Що чудово (або корисно, залежно від того, наскільки вам подобається ця теорія), так це те, що дві сторони Великого вибуху повністю відокремлені одна від одної, і кожен час спостереження вказує в напрямку збільшення ентропії. Якби такий дзеркальний Всесвіт існував і якби існували розумні форми життя, які придумали ідею дзеркального Всесвіту, вони б подумали, що наша сторона Всесвіту була тією, що була до Великого вибуху, так само, як ми — їхня. Ця ідея не тільки усуває інфляцію, але й зручно пояснює, чому в нашому Всесвіті матерії більше, ніж антиматерії. Бо в дзеркальному всесвіті все навпаки. Тож те, що вони називають нормальною матерією, є нашою антиматерією.
Наскільки серйозно ми повинні сприймати ці космології? Вони справжня наука? Їх прихильники знають, що їм потрібні якісь емпіричні докази на підтримку їхньої гіпотези, такі як сліди реальності до Великого вибуху, заморожені на космічному мікрохвильовому фоні. Бо без доказів спостережень ці ідеї залишалися б просто теоретичними курйозами.
Допоможіть нам покращити Live Science Pro: Ми завжди прагнемо вдосконалювати наш контент. Залиште свій відгук про Pro тут.
Princeton University Press
На часі: фізика, яка рухає Всесвітом
У цій книзі, яка змінює свідомість, Джим Аль-Халілі прямо вирішує постійні питання часу, ретельно досліджуючи їх у трьох основних стовпах фізики: квантової механіки, загальної теорії відносності та термодинаміки.
Аль-Халілі переконливо доводить, що час — це не ілюзія, а реальність, і що головна стріла часу — це не просто трюк почуттів, а скоріше фундаментальна риса реальності, вписана в тканину нашого всесвіту з самого початку.
