Passato. Il presente. Futuro. Per la fisica sono tutti uguali. Tuttavia, per te, me e tutti gli altri, il tempo scorre in una sola direzione: dalle aspettative alle esperienze e ai ricordi. Questa linearità è chiamata asse del tempo (a volte chiamata freccia del tempo), e alcuni fisici ritengono che si muova in una direzione solo per gli esseri umani e altre specie che sono in grado di percepire il suo movimento solo in questo modo.
La questione dell'asse del tempo è stata risolta dagli scienziati per un bel po 'di tempo. E il suo aspetto principale non è se il tempo esiste affatto, ma in quale direzione questo tempo si sta effettivamente muovendo. Molti fisici credono che il tempo si manifesti quando un numero sufficiente di minuscole particelle elementari, controllate individualmente da leggi piuttosto strane della meccanica quantistica, iniziano a interagire tra loro e mostrano comportamenti che possono già essere spiegati usando le leggi classiche della fisica. Tuttavia, nelle pagine dell'ultimo numero della rivista tedesca Annalen der physic (la stessa rivista sulle cui pagine sono state pubblicate le serie di articoli di Einstein sulle teorie generali e speciali della relatività), due scienziati affermano che la gravità non è abbastanza forte dain modo che assolutamente tutti gli oggetti nell'Universo seguono il principio della direzione dell'asse del tempo passato - presente - futuro. Invece, gli scienziati ritengono che l'asse del tempo stesso sia stato creato da osservatori esterni.
Uno dei principali problemi moderni della fisica è l'adattamento della meccanica quantistica a quelle classiche. Nella meccanica quantistica, le particelle possono avere sovrapposizioni. Ad esempio, un elettrone può esistere in due posti contemporaneamente ed è impossibile scoprire quale sia finché non si effettua un'osservazione. Qui l'aspetto principale è la probabilità. La scoperta della posizione può essere solo sperimentale.
Tuttavia, le regole cambiano drasticamente se gli elettroni iniziano a interagire con altri oggetti, ad esempio con gli atomi d'aria, o come parte di particelle di polvere e, in generale, tutti i tipi di materia. Qui entrano in vigore le regole della meccanica classica e la gravità diventa il fattore più importante nell'interazione di queste particelle.
"La posizione dell'elettrone, ogni atomo, è controllata dalla probabilità", afferma Yasunori Nomura, fisico dell'Università della California, Berkeley.
Ma non appena iniziano a interagire con particelle più grandi o diventano parte di un oggetto, come una palla da baseball, tutte queste probabilità individuali della loro posizione si mescolano e le possibilità di tutti questi elettroni in sovrapposizione si riducono. Pertanto, non vedrai mai come la stessa palla da baseball possa essere in due posti contemporaneamente: nel guanto del ricevitore e nel volare fuori dal campo di gioco.
Il momento in cui la fisica delle particelle elementari si scontra (si fonde) con la meccanica classica è chiamato decoerenza. Dal punto di vista della fisica, ciò accade quando la direzione del flusso del tempo diventa matematicamente significativa. Molti fisici credono che l'asse del tempo sia esattamente ciò che deriva dalla decoerenza.
La teoria più famosa che spiega il principio di decoerenza è l'equazione di Wheeler-DeWitt. La teoria apparve nel 1965, quando il fisico John Wheeler dovette rimanere a lungo all'aeroporto del North Carolina (USA). Per ammazzare il tempo, ha chiesto al suo collega Bruce DeWitt di incontrarlo. I due scienziati si sono incontrati e, come di consueto, hanno iniziato a parlare di varie teorie e "giocare con i numeri". Ad un certo punto, entrambi hanno escogitato un'equazione che Wheeler pensava (dato che DeWitt era più scettico sulla questione) fosse una linea di giunzione tra la meccanica quantistica e quella classica.
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La teoria si è rivelata imperfetta. Tuttavia, si è rivelato molto importante per la fisica. Molti scienziati hanno convenuto che si tratta di uno strumento importante per comprendere tutte le stranezze del processo di decoerenza e della cosiddetta gravità quantistica.
Nonostante il fatto che la variabile tempo non sia inclusa nell'equazione (in fisica, il tempo è misurato dalla transizione di un oggetto da un luogo all'altro o da un cambiamento nel suo stato), crea le basi per collegare tutto nell'universo.
Tuttavia, in un nuovo articolo scientifico, due scienziati affermano che nell'equazione di Wheeler-DeWitt, la gravità influenza il tempo troppo lentamente per essere accettata come un asse temporale universale.
"Se guardi gli esempi e fai i calcoli, si scopre che l'equazione non spiega come appare la direzionalità del tempo", dice Robert Lanza, biologo, poliedrico e coautore dell'articolo. (Lanza è un sostenitore del biocentrismo - la teoria secondo cui la vita biologica crea la realtà intorno a noi, il tempo e l'universo - cioè, la vita crea l'universo, e non viceversa).
Lo scienziato spiega questo dal fatto che le particelle quantistiche devono mantenere le proprietà delle loro sovrapposizioni fino a quando non vengono catturate dalla gravità. Se la gravità risulta essere troppo debole per mantenere l'interazione tra le particelle durante la loro decoerenza in qualcosa di più grande, allora non sarà in grado di far muovere le particelle nella stessa direzione in qualsiasi scenario.
Se la matematica non è in grado di risolvere questa domanda, la risposta potrebbe risiedere nell'osservatore. Cioè, in noi stessi. Il tempo si muove esattamente come si muove, perché noi esseri umani siamo inizialmente “programmati” biologicamente, neurologicamente e filosoficamente per percepire il tempo in questo modo. È come il gatto di Schrödinger a livello macro. È possibile che l'estremità lontana dell'universo si stia spostando dal futuro al passato e non viceversa. È del tutto possibile che guardando attraverso i telescopi, il tempo passi da questo stato e acquisisca per noi una direzione più comprensibile di "passato - futuro".
"Nel suo lavoro sulla teoria della relatività, Einstein ha dimostrato che il tempo è relativo all'osservatore", dice Lanza.
"Il nostro lavoro sviluppa questa idea e dice che in effetti l'osservatore stesso crea il tempo".
Naturalmente, questa teoria non può essere definita nuova. Il fisico italiano Carlo Rovelli ha pubblicato l'anno scorso un articolo su questo nella più grande libreria web scientifica aperta ArXiv.org. Ci sono anche abbastanza contraddizioni in esso. Ad esempio, Nomura afferma che non è ancora chiaro come scoprire se il concetto di "tempo dell'osservatore" sia reale.
"La risposta dipenderà dal fatto che il concetto (concetto) di tempo possa essere definito matematicamente senza includere osservatori nel sistema", afferma lo scienziato.
Gli autori dell'articolo sostengono che non c'è modo di escludere l'osservatore da qualsiasi equazione, poiché queste equazioni sono dedotte e analizzate dagli esseri umani per impostazione predefinita.
Nomura rileva inoltre che gli autori delle teorie non hanno tenuto conto del fatto che l'intero universo esiste nel cosiddetto stato di transizione dello "spazio-tempo".
"Quando parliamo di spazio-tempo, parliamo di un sistema già decohere".
Naturalmente, Namura non ha detto che gli altri scienziati hanno completamente torto e che la fisica è ancora una scienza incompleta, incompleta e incompleta (e, cosa interessante, è difficile discuterne), ma ha notato che è completamente in disaccordo con le conclusioni che sono stati fatti da questi scienziati. Secondo lui, come il tempo stesso, tutte le interpretazioni in fisica sono relative.
NIKOLAY KHIZHNYAK
