čo je čas?

(Michail Leonov/Shutterstock)

Čas je meradlom nepretržitých, konzistentných zmien v našom okolí, zvyčajne z určitého uhla pohľadu.

Zatiaľ čo pojem času je samozrejmý a intuitívny – plynutie udalostí pred našimi očami; obežná dráha mesiac okolo našej planéty – opísať jej základnú povahu je oveľa ťažšie.

Dokonca ani fyzici si nie sú istí, čo sa vlastne stane, keď čas plynie. Aj keď majú niekoľko hypotéz.



Ako funguje čas?

Po stáročia bol čas považovaný za stálu, nezávislú silu, ako keby vývoj vesmíru bol riadený jedinými hodinami.

Tento opis času sa zmenil v roku 1905 teóriou Alberta Einsteina špeciálna teória relativity .

Zatiaľ čo plynutie času už bolo známe, že je úzko spojené s priestorom, táto monumentálna teória bola prvou, ktorá spojila priestor a čas do jedného poľa s meraniami, ktoré sa menia v závislosti od relatívneho pohybu alebo gravitačných síl objektov v ňom.

V podstate to znamená, že čas je relatívny.

Je čas skutočný?

Dvaja ľudia, ktorí sa pohybujú rovnakou rýchlosťou, sa dohodnú na meraní vzdialenosti a času. Keď však jeden človek zmení rýchlosť, bude vidieť, ako sa mení čas a vzdialenosť toho druhého, aj keď ten ich zostane rovnaký.

Bez akéhokoľvek dôvodu uprednostňovať jednu perspektívu času pred druhou to znamená, že čas vôbec nie je konštantnou univerzálnou jednotkou. Ide o relatívne meranie, ktoré sa mení podľa toho, ako sa objekty pohybujú rýchlejšie alebo pomalšie, alebo keď sú vystavené väčšej či menšej gravitácii.

Gravitácia zakrivuje priestor a čas: Čím silnejšia je gravitácia, tým viac zakrivuje časopriestor a tým viac sa čas spomaľuje.

Príklad toho môžete vidieť na obrázku nižšie, ktorý ukazuje zakrivenie hmoty Zeme časopriestorom.

(NASA)

To je dôvod, prečo ľudia na palube Medzinárodnej vesmírnej stanice, ktorá je ďalej od zemskej gravitácie,starnú o niečo pomalšie ako na Zemi.

Je možné obrátiť čas?

Samozrejme, aby sme skutočne videli tieto efekty v čase, zmena rýchlosti alebo gravitačnej sily musí byť obrovská. Ale ako pozorovateľ zrýchľuje smerom k rýchlosti svetla, jedinečné merania času sú čoraz zreteľnejšie.

Teoreticky, keď sa častica približuje k rýchlosti svetla, vidíme, že sa jej „hodiny“ spomaľujú. Akonáhle prekročí rýchlosť svetla, jeho hodiny by sa z nášho pohľadu teoreticky zdali opačné. Z pohľadu častice by sa zdalo, že sa naše hodiny obracajú.

A čo cestovanie v čase?

Podobne priestor deformujúci objem za horizontom a čierna diera skresľuje aj perspektívy času.

V našom vesmíre máme slobodu priestoru a môžeme sa pohybovať, ako chceme, ale sme nútení kráčať pozdĺž šípky času v lineárnom smere.

Výpočty ukazujú, že prechod cez horizont čiernej diery by tieto slobody vymenil. Takže by sme už nemuseli nasledovať striktnú šípku smeru času, ale stratili by sme ju slobodu pohybu v priestore umožňujúce cestovanie v čase (akéhosi druhu).

Aj keď nám tieto scenáre pomáhajú lepšie pochopiť povahu času, rýchlosť svetla aj cestovanie čiernymi dierami majú obmedzenia, ktoré nám bránia použiť ich ako praktické spôsoby zvrátenia času.

Ani jedno neskúšajte doma.

Prečo existuje budúcnosť a minulosť?

Modely časopriestoru môžu opísať merania času a priestoru meniace sa od jedného bodu k druhému, ale nevysvetľujú veľa o tvrdohlavom priľnutí času k sledu udalostí.

Podľa týchto opisov času je náš vesmír jediným blokom časopriestoru. Je tu akýsi začiatok – Veľký tresk – pred ktorým nemožno uplatniť naše najlepšie znalosti fyzikálnych zákonov. Je tu akýsi koniec, kde sa zmena už nemeria žiadnym významom. Ale žiadny kúsok času fyzicky nevyniká ako „teraz“.

„Ľudia ako my, ktorí veria vo fyziku, vedia, že rozdiel medzi minulosťou, prítomnosťou a budúcnosťou je len tvrdohlavo pretrvávajúca ilúzia,“ Einstein raz napísal .

V iných oblastiach fyziky ako kozmológia však môže existovať niekoľko kľúčov k záhade času. Napríklad v 70. rokoch 19. storočia rakúsky fyzik Ludwig Boltzmann navrhol tam odkaz medzi časom a zvyšujúcou sa úrovňou neporiadku vo vesmíre.

Zaväzovaním termodynamika Princíp entropie k času, ktorý sa pohybuje iba jedným smerom, naznačil možné vysvetlenie, prečo šípka času ukazuje dopredu: možno sa náš vesmír pohybuje z nízkoentropického, vysoko kompaktného detského vesmíru do veľmi neusporiadaného, ​​expanzívneho vesmíru unášajúceho sa do vesmíru. budúcnosti.

Ako spomaliť čas

Mimo výletu do vesmíru a mimo studne zemskej gravitácie je spôsob, ako spomaliť čas – aspoň z vlastného pohľadu. To nemá nič spoločné so samotnou fyzikou a povahou času, ale s tým, ako rýchlo alebo pomaly sa život každému z nás zdá.

Niektorí výskumníci to tvrdiavystavenie sa novým zážitkom alebo prostrediammôže skutočne spôsobiť, že čas plynie pomalšie. Môže to súvisieť s množstvom informácií, ktoré má náš mozogprijať a spracovať– keď sme mladí alebo sa učíme niečo nové, svet sa akoby spomalil. Ako starneme a dostávame sa do rutiny, zdá sa, že dni a roky plynú.

Pokiaľ nemáte kozmickú loď, nič z toho vás nespomalí (prepáčte), ale vedomie, že čas je trochu ohybnejší, ako si mnohí z nás myslia, môže byť pripomienkou toho, že máme vlastnú schopnosť zmeniť svoje vnímanie toho, ako rýchlo plynú dni – ak len trochu.

Kontrolóri faktov určili, že všetky vysvetľovače sú správne a relevantné v čase zverejnenia. Text a obrázky môžu byť zmenené, odstránené alebo pridané ako redakčné rozhodnutie, aby boli informácie aktuálne.

O Nás

Publikácia Nezávislých, Osvedčených Skutočností O Správach O Zdraví, Priestore, Prírode, Technológii A Životnom Prostredí.