آیا زمان یک توهم است؟

بدون احساس زمان، که ما را از گهواره تا گور هدایت کند، زندگی ما چندان معنایی نخواهد داشت. اما در اساسی ترین سطح، فیزیکدانان مطمئن نیستند که آیا آن نوع زمانی که ما تجربه می کنیم اساسا” وجود دارد یا خیر؟

به گزارش تکناک، دانشمندان مدت‌ها تصور می‌کردند که زمان مطلق و جهانی است، بدین معنی که برای همه کس و همه جا یکسان است و مستقل از ما وجود دارد.

اینگونه نگرش به زمان در مکانیک کوانتومی که قوانین آن بر میکروکیهان اتم‌ها و ذرات صادق است، هنوز وجود دارد. اما نظریه‌های نسبیت آلبرت انیشتین، که در مقیاس‌های بزرگ برای طبیعت اعمال می‌شود، نشان داد که زمان به جای مطلق، نسبی است. برای مثال بسته به سرعتی که شما در حال سفر هستید، می‌تواند سرعتش زمان افزایش یا کاهش می یابد. زمان همچنین با فضا در هم تنیده شده است.

نظریه های اینشتین دانشمندان را قادر ساخت تا جهان را به روشی جدید به تصویر بکشند. به عنوان یک بلوک ثابت و چهار بعدی، با سه بعد مکانی (ارتفاع، عرض و عمق) و زمان به عنوان یک بعد. این بلوک شامل تمام فضا و زمان به طور همزمان است و زمان جریان ندارد. در حال حاضر هیچ چیز خاصی در بلوک وجود ندارد.  آنچه برای یک مشاهده کننده حال به نظر می رسد برای دیگری صرفاً گذشته است.

اما اگر این درست است، پس چرا تجربه ما از حرکت زمان از گذشته به آینده اینقدر قوی است؟ یک پاسخ این است که آنتروپی، به عنوان معیار بی نظمی، همیشه در جهان در حال افزایش است. شان کارول، فیزیکدان دانشگاه جان هاپکینز در ایالات متحده توضیح می دهد که وقتی محاسبات را انجام می دهید، معلوم می شود که جهان اولیه آنتروپی بسیار پایینی داشته است. در گذشته کیهان بسیار، بسیار سازمان یافته و غیر تصادفی بوده و از آن زمان تا اکنون به نوعی آرام تر، تصادفی تر و بی نظم تر شده است. این تغییرات احتمالاً یک پیکان زمان برای ناظران انسانی ایجاد می کند.

با این حال، نمی‌دانیم چرا جهان با آنتروپی پایین آغاز شد. کارول پیشنهاد می‌کند که ممکن است به این دلیل باشد که ما بخشی از چندجهانی هستیم که دارای جهان‌های مختلف است. در چنین جهانی، برخی از جهان‌ها، از نظر آماری، باید با آنتروپی کم شروع کنند.

از سوی دیگر، امیلی آدلام، فیلسوف فیزیک در مؤسسه فلسفه روتمن در دانشگاه غربی انتاریو در کانادا، معتقد است که معمای این که چرا جهان ما با آنتروپی کم شروع شده است، مشکلی است که در نهایت از این واقعیت ناشی می شود که فیزیک مملو از فرضیات مربوط به زمان است.

او توضیح می‌دهد: من شخصاً طرفدار این فرضیه هستم که می‌گوید زمان جریان ندارد. این نوعی توهم است که از روشی نشأت می‌گیرد که می گوید ما اتفاق افتاده ایم تا در جهان قرار گیریم. تصور او این است که، در اساسی ترین سطح، همه چیز به یکباره اتفاق می افتد، حتی اگر برای ما اینطور به نظر نرسد.

آدلام استدلال می کند که بهترین راه برای درک زمان این است که آن را به طور کامل از تئوری های طبیعت خود حذف کنیم تا آن را از معادلات خارج کنیم. جالب است که وقتی فیزیکدانان سعی می کنند نسبیت عام را با مکانیک کوانتومی در یک نظریه گرانش کوانتومی درباره همه چیز متحد کنند، زمان اغلب از معادلات ناپدید می شود.

آزمایش‌ها همچنین می‌توانند باعث روشن کردن ماهیت زمان شوند و به آزمودن ترکیب‌های مختلف مکانیک کوانتومی و نسبیت عام کمک کنند. ناتالیا آرس، مهندس دانشگاه آکسفورد، معتقد است که مطالعه ترمودینامیک (علم گرما و کار) ساعت ها ممکن است کمک کننده باشد. او استدلال می‌کند: با درک ساعت‌ها به‌عنوان ماشین، چیزهایی وجود دارد که می‌توانیم درباره محدودیت‌های زمان‌سنجی بفهمیم.