Tenk hvis alt du tror om tid er feil?

Okay, nå må du sette på deg den rare lua di. Klar? Bra.

Hva om jeg sa at tid—den tingen som føles så solid og pålitelig, den tingen som vekker deg om morgenen og legger deg til sengs om kvelden kanskje ikke er det du tror?

Jeg vet. Ta en dybdepust.

Hemmeligheten bak tidens enveiskjørte gate

La meg spørre deg om noe. Hvorfor husker du i går, men ikke i morgen?

Virker som et dumt spørsmål, ikke sant? Selvfølgelig kan vi ikke huske fremtiden. Den har ikke skjedd ennå.

Men her blir det rart: de fleste fysikklover bryr seg egentlig ikke om tida går én vei eller en annen. Hvis du ser på en video av planeter som går i bane rundt sola, eller elektroner som spretter rundt—spill den framover eller bakover, og det ser helt likt ut. Ligningene skiller ikke mellom fortid og framtid.

Så hvorfor har vår opplevelse av tid så rigid retning? Hvorfor kan vi ikke huske morgendagen og glemme gårsdagen?

Fysikere kaller dette «tidens pil», og det har plaget dem i tiår.

Entropiproblemet (og hvorfor det er irriterende)

Lenge hadde forskerne den beste forklaringen: entropi—altså ideen om at ting har en tendens til å bli mer uordnede over tid. Du kan knuse et glass, men prøv å fikse det igjen. Du kan speile et egg, men du kan ikke uspeile det. Entropi øker alltid i lukkede systemer.

Og her klikker det: hvis framtida er retningen der entropien øker, så... der har du pila. Det forklarer hvorfor vi husker fortida (lavere entropi) og ikke framtida (høyere entropi).

Høres perfekt ut, ikke sant?

Vel, ikke så fort. Det er et stygt lite problem her.

Hvis entropi må øke fra begynnelsen av tid, må universet vårt ha startet i en utrolig ordnet tilstand. Altså, mistenkelig ordnet. Nesten som om noen satt opp alt perfekt.

Men det stemmer ikke med hva vi tror skjedde ved Big Bang—som, basert på alt vi observerer, var rotete og kaotisk, ikke noe rent og nøye arrangert startpunkt.

Fysikere liker ikke ideen om at universet trenger spesielle, uforklarte betingelser for å fungere. Det føles... rotete. Utilfredsstillende.

Julian Barbours ville idé: Gravitasjon skaper tid

Dette er der det blir virkelig interessant.

I 2014 foreslo fysiker Julian Barbour noe som høres ut som sci-fi først: hva om tidens pil kommer fra gravitasjon selv?

Nå vet jeg hva du tenker. Gravitasjon? Kraften som holder kaffekoppen din på bordet og får ting til å falle ned? Den skaper tid?

Bli med meg her.

Barbour og teamet hans brukte ikke Einsteins vanlige rammeverk. De brukte noe som heter Shape Dynamics, som er et annet matematisk språk for å beskrive universet.

Her er det kule: i dette rammeverket fokuserer du ikke på hvor ting er i rom og tid, men på relasjonene mellom ting. Hvordan er objekter ordnet i forhold til hverandre? Hvilke mønstre danner de?

Og da Barbour kjørte simuleringer med denne tilnærmingen—ta tilfeldige partikler og la gravitasjonen gjøre jobben sin—skjedde noe bemerkelsesverdig.

En pil i tid oppsto. Naturlig. Uten at noen fortalte systemet hvilken retning det skulle flyte.

Partiklene startet i en relativt organisert tilstand, samhandlet gjennom gravitasjon, og gikk naturlig mot mer komplekse, høyere-entropi ordninger. Tidens retning... bare viste seg. Som magi, bortsett fra at det er matematikk, så det er på en måte mer magisk og mindre magisk samtidig.

Hvorfor dette betyr noe (og hvorfor det kanskje ikke er hele historia)

Her er min mening: denne ideen er absolutt fascinerende, men vi bør nærme oss med forsiktig begeistring heller enn å erklære fysikken løst.

Barbours modell var forenklet. Han jobbet med bare partikler som samhandler gjennom gravitasjon alene. Det virkelige universet har alle mulige partikler, alle fire fundamentalkreftene, kvanteeffekter, mørk materie, og sannsynligvis ting vi ikke engang har oppdaga ennå.

Å bygge en komplett, realistisk modell av hele kosmos ved hjelp av Shape Dynamics? Det er en massiv oppgave, og akkurat nå er det bare en håndfull forskere i verden som jobber med det.

Men den sentrale innsikten—at tid kanskje ikke er en fundamental egenskap, men heller oppstår fra annen fysikk—er genuint tankevekkende. Det antyder at tid ikke er noe eksisterende fundament universet utfører seg på. I stedet kan det være noe som oppstår naturlig fra samspillet mellom materie og energi.

Hva om tida flyter baklengs et sted?

Jeg nekter nesten å fortelle deg denne delen fordi det høres så sprøtt ut, men fysikermiljøet tar det faktisk på alvor.

Noen teorier antyder at tid kanskje ikke bare flyter framover overalt. I andre dimensjoner eller fjerne deler av et multivers kan tid flyte i revers. Fortid og framtid ville byttes om, men for observatørene der ville alt føles helt normalt. De ville huske framtidene sine og glemme fortidene sine, akkurat som vi gjør her.

Det er et konsept som får hjernen min til å verke på den beste mulige måten.

Selvfølgelig er dette høyst teoretisk. Vi snakker om dimensjoner vi ikke kan observere direkte og fysikk som ville fungere helt annerledes enn alt vi opplever. Men det er nettopp det som gjør det så fengslende—universet kan være rarere enn intuisjonen vår kan håndtere.

Konklusjonen

Her er hva jeg stadig kommer tilbake til: tid føles så absolutt for oss. Det føles som det mest pålitelige som fins. Hvert øyeblikk flyter uunngåelig inn i det neste, og det er ingen vei ut.

Og likevel, jo dypere vi ser, jo mer innser vi hvor lite vi egentlig forstår.

Er tid fundamental? Eller er det noe som oppstår fra dypere prinsipper? Kan gravitasjon være kilden til tidens pil? Finnes det deler av virkeligheten der tid flyter på måter vi ikke engang kan forestille oss?

Jeg vet ikke om deg, men jeg synes dette er utrolig trøstende. I en verden som kan føles forutsigbar og hverdagslig, holder universet på der ute med ting som får geniale forskere til å klø seg i hodet.

Tida flyter kanskje baklengs akkurat nå et sted. Og ærlig talt? Den tanken gjør at morgendagen føles litt mer interessant.