Ноќното небо може да ни каже доста за времето. Национален парк Арчес. Извор: Flickr/ CC BY-ND
Замислете како времето се движи наназад. Луѓето би младееле и по долго подмладување – одучувајќи се што знаат – ќе ги снема како само идеја на нивните родители. Тоа е времето како што е претставено во роман од Филип К. Дик, но сепак насоката на времето е нешто со кое и космолозите се занимаваат.
Додека земаме здраво за готово дека времето има дадена насока, физичарите не го прават тоа: повеќето природни закони не се противат на тоа времето да оди назад. Тогаш зошто времето се движи напред? Дали секогаш ќе го прави тоа?
Дали времето има почеток?
Секој универзален концепт на времето мора да биде основан на еволуцијата на космосот. Кога гледаме во Универзумот, гледаме случки од минатото. Потребно е време за светлината да стигне до нас. Всушност, наједноставните набљудувања можат да ни помогнат да го разбереме космолошкото време, на пр. фактот што небото е темно. Ако Универзумот имал бескрајно минато со бескрајно пространство, ноќното небо би било целосно светло – полнејќи го небото со бескрајно многу ѕвезди во космос кој секогаш постоел.
Многу научници, вклучувајќи го Алберт Ајнштајн, сметале дека Универзумот е фиксен и бесконечен. Набљудувањата имаат покажано дека всушност Универзумот се шири, притоа забрзувајќи се. Ова значи дека потекнува од помала состојба наречена Големиот Прскот, значејќи дека времето има почеток. Всушност ако бараме доста стара светлина, можеме да ја видиме радијацијата од Големиот Прскот – космичката микробранова позадина. Ова било многу важно за да се одреди староста на Универзумот.
Но, постои штос. Ајнштајновата теорија на релативитет покажува дека времето е релативно: што побрзо се движиш релативно на мене, побавно ќе поминува времето за тебе, релативно на мојата перцепција за време. Значи во нашиот Универзум на проширувачки галаксии, ротирачки ѕвезди и планети во вртеж, искуството за времето може да се разликува: сè што е минато, сегашно и идно, е релативно.
Дали има универзално време со кое секој може да се сложи?
Временски тек на Универзумот. Заслуги: Alex Mittelmann, Coldcreation/wikimedia, CC BY-SA
Се покажува дека бидејќи Универзумот е просечно ист секаде и просечно изгледа ист во секоја насока, постои космичко време. За да се измери, треба да се измерат својствата на космичката микробранова позадина. Универзумот е стар 13.799 милијарда години.
Стрелката на времето
Знаеме дека времето започнало при Големиот Прскот. Сепак останува прашањето: што е тоа време?
Мораме да погледнеме кај основните својства на просторот и времето. Во димензиите на просторот можеме да се се движиме назад и напред. Времето е различно, има насока, секогаш се движиш напред, а никогаш назад. Зошто е тоа нереверзибилно? Ова е едно од големите нерешени прашања на физиката.
За да докажеме дека времето е нереверзибилно, мораме да најдеме процеси во природата кои го имаат истото својство. Едно од ретките концепти во физиката е дека како што минува времето нештата се повеќе „несредени“. Ова се опишува со физичко својство наречено ентропија, кое одредува колку нешто има ред.
Ако во кутија гас, сите честици се во еден агол (средена состојба), тие ќе се рашират насекаде низ кутијата (несредена состојба). За да се вратат честиците на место, потребна е енергија. Ова е нереверзибилно. Исто како кога кршиме јајце за да направиме омлет и тоа ќе се рашири низ тавчето – никогаш нема да се врати во истата состојба. Така е и со Универзумот: како што еволуира, просечната ентропија се зголемува.
За жал, нередот нема едноставно да се расчисти. Заслуги: Alex Dinovitser/wikimedia, CC BY-SA
Ентропија е добар начин да се обајсни стрелката на времето. Додека се чини дека Универзумот се средува со создавањето на ѕвезди, планети, луѓе и статии за време, сепак можно е тоа да се зголемува нередот. Тоа е така бидејќи материјата се спојува во средени состојби, но нередот е скриен во гравитациските полиња. Значи, нередот може да се зголемува колку и да не го забележуваме тоа.
Но, зошто Универзумот започнал во средена состојба, кога природата има тенденција да сака неред? Ова сè уште е мистерија. Некои научници воопшто не сметаат дека Големиот Прскот бил почетокот. Можно е да има паралелни универзуми, каде што времето оди во спротивна насока.
Дали времето има крај?
Времето имало почеток, но тоа дали има крај зависи од природата на темната енергија која предизвикува Универзумот да се шири со забрзување. Брзината на ова ширење може евентуално да го донесе универзумот до Големо Кинење (Big Rip), ширењето може да забави Универзумот да заврши со Големо Збивање (Big Crunch), или едноставно да се шири засекогаш.
Сепак, дали може некое од овие сценарија да стават крај на времето? Според чудни правила на квантната механика, мали честици можат моментално да се појават – честа појава во експерименти во физика на честици. Некои имаат аргументирано дека темната енергија може да направи квантни флуктуации. започнувајќи нов Голем Прскот. Ова е многу шпекулативно и може да се дознае само ако ја рабереме темната енергија.
Што е најверојатно? Само времето може да ни каже.
Превод: Јован Милосковски
Извор: IFL Science
