Okej, hörni, spänna fast er. Jag har precis lagt alldeles för mycket tid på att läsa om tid, och jag måste dela det här med er för det är helt galet.
Ni vet den där tillfredsställande tick-tacken från en klocka? Den där känslan av att tiden bara... finns där, stegar på framåt oavsett vad? Ja, det visar sig att det kanske är en lögn. Eller åtminstone en förenkling. Och ärligt talat, som någon som en gång spenderade tre timmar på att försöka förstå kvantmekanik och slutade med att bara stirra på en vägg, känner jag mig lite validerad just nu.
Dramat som utspelar sig i fysikens värld
Här är läget: två av de mest framgångsrika teorierna inom fysiken kommer inte överens. Allmän relativitetsteori (Einsteins barn) beskriver gravitationen och den makroskopiska universum—stjärnor, svarta hål, hela paketet. Kvantmekanik hanterar den pyttelilla världen av atomer och partiklar. Båda fungerar strålande på egen hand. Men sätt ihop dem? Då kastar fysiken upp händerna och säger "lösa det själva."
Det knepiga? Tiden beter sig helt olika i de två teorierna.
I Einsteins värld är tiden sammanflätad med själva rymden—den är en dynamisk dimension som vrids och vrängs av massa och energi. Hänga nära ett massive objekt, och tiden saktar faktiskt ner för dig (ledsen, det är inget ursäkt för att skjuta upp den deadline). Tid är relativ, flexibel och djupt kopplad till universums väv.
Men i kvantmekaniken? Tiden är bara... där. Den är en fast bakgrund. En parameter. Den förändras inte baserat på vad som händer i närheten. Den är i praktiken den tråkiga, pålitliga metronomen som kvantprocesser sker till, snarare än något de interagerar med.
Hur förenar man de två? Spoiler: det gör man inte. Inte ännu, i alla fall.
Ekvationen som Glömde Tiden
År 1967 försökte två amerikanska fysiker—John Wheeler och Bryce DeWitt—slå ihop dessa teorier. Det de kom fram till kallas nu Wheeler-DeWitt-ekvationen, och här kommer det konstiga: den innehåller ingen tidsvariabel alls.
Noll. Ingenting. Tomt.
Ekvationen beskriver i grunden ett universum som... inte förändras genom tid. Vilket är, ja, lite av ett problem när man försöker beskriva ett universum som uppenbarligen gör det. Detta paradox blev känt som "tidsproblemet", och det har plågat teoretiska fysiker sedan dess.
John Wheeler själv (killen som myntade "svart hål", ingen stor grej) sa i en intervju 1996 att de hade en ekvation men inte riktigt visste vad den betydde eller hur man skulle tolka den. Och ärligt? Den nivån av intellektuell ärlighet är både frustrerande och uppfriskande. "Vi har fortfarande inte fått full insikt i vad lösningarna betyder," erkände han. "Det är konstigt att de två största framstegen inom teoretisk fysik ska ta så lång tid att förenas."
Ja, John. Det verkligen är.
In I Den Geometriska Klockan
Nu blir det riktigt intressant. En fysiker vid namn Anderson Gama Fernandes de Freitas från Brasilien publicerade nyligen en artikel som föreslår något fascinerande. Han menar att tid kanske är内在ligt kopplad till själva rymdens geometri—och han kallar sitt koncept för en "geometrisk klocka."
Låt mig försöka förklara det här utan att era hjärnor exploderar (min håller fortfarande på att återhämta sig).
Tänk er rymden som att ha en form, en krökning. När rymden är kraftigt krökt—som i de intensiva förhållandena direkt efter Big Bang—tickar tiden på precis som vi förväntar oss. Allt fungerar normalt. Men när universum expanderar och plattar till sig (vilket är vad som händer nu, förresten), börjar den här geometriska klockan att...nedas.
Inte stanna abrupt. Bara gradvis förlora sin betydelse.
Enligt denna teori är tid inte trasig eller falsk i flata områden av rymden. Det är bara att själva konceptet "tid" blir mindre användbart, mindre meningsfullt. Det matematiska ramverket som låter oss ordna händelser börjar brytas ner.
Varför Det Här Faktiskt Spelar Roll
Här är vad som gör mig exalterad: det här är inte bara filosofiskt svammel. Denna teori gör faktiska förutsägelser som kan testas. Vi har flyttat frågan "vad är tid?" från ren filosofi till vetenskapens område där vi faktiskt kan kontrollera saker.
Är det bevisat? Absolut inte. Teorin har bara testats på förenklade modeller hittills. Men det är ett steg—ett verkligt, konkret steg—mot att förstå ett av de mest grundläggande mysterierna i fysiken.
Och ärligt talat älskar jag att vi fortfarande ställer de här frågorna. Vi försöker fortfarande lista ut om tid är något universum har eller något universum gör. Om det är en grundläggande egenskap hos verkligheten eller bara en användbar historia vi berättar för oss själva för att göra förändring begriplig.
Universum bryr sig inte om vi förstår det. Det kommer att göra sitt oavsett. Men det finns något djupt mänskligt och vackert i att vi ständigt försöker lösa dessa omöjliga pussel, sekel efter sekel.
Så nästa gång ni klagar på att det inte finns tillräckligt med timmar på dagen, kom ihåg: beroende på var ni befinner er i universum och hur rymden omkring er ser ut, kanske "timmar" inte ens är ett meningsfullt koncept.
Ingen press på den deadline, dock. Tiden fungerar säkert fint där.
** källa:** Popular Mechanics