זמן הוא בהחלט נושא מורכב מאוד ב פיזיקהויש אנשים שמאמינים שהזמן לא קיים בפועל. טענה אחת נפוצה בה הם משתמשים היא שאיינשטיין הוכיח שהכל יחסי, ולכן הזמן אינו רלוונטי. בספר רב המכר הסודהחוקרים אומרים כי "הזמן הוא רק אשליה." האם זה באמת נכון? האם הזמן הוא רק דמיון לדמיון שלנו?
בקרב הפיזיקאים, אין ספק אמיתי שהזמן מתקיים באמת. זו תופעה ניתנת למדידה וניתנת לצפייה. הפיזיקאים פשוט חלוקים מעט על הגורמים לקיום הזה, ומה המשמעות של אמירת קיומו. אכן, שאלה זו גובלת בתחום המטאפיזיקה והאונטולוגיה (הפילוסופיה של הקיום) בדיוק כמו בשאלות אמפיריות בהחלט אודות הזמן שהפיזיקה מצוידת היטב להתייחס אליה.
חץ הזמן והאנטרופיה
הביטוי "חץ הזמן" נטבע בשנת 1927 על ידי סר ארתור אדינגטון ופופולארי בספרו משנת 1928 טבע העולם הפיזי. בעיקרון, חץ הזמן הוא הרעיון שהזמן זורם בכיוון אחד בלבד, בניגוד לממדי המרחב שאין להם כיוון מועדף. אדינגטון מעלה שלוש נקודות ספציפיות ביחס לחץ הזמן:
- זה מכיר באופן חי על ידי התודעה.
- באותה מידה אנו מתעקשים על ידי סגל ההיגיון שלנו, שאומר לנו כי היפוך החץ יהפוך את העולם החיצוני לבלתי-רגיש.
- זה לא מופיע במדע הגופני אלא בלימוד הארגון של מספר אנשים. כאן החץ מציין את כיוון הגידול המתקדם של האלמנט האקראי.
שתי הנקודות הראשונות בהחלט מעניינות, אבל זו הנקודה השלישית שתופסת את הפיזיקה של חץ הזמן. הגורם המבדיל של חץ הזמן הוא שהוא מצביע לכיוון של הגדלה אנטרופיה, לפי החוק השני של התרמודינמיקה. דברים ביקום שלנו מתפוררים כמסלול של תהליכים טבעיים מבוססי זמן... אבל הם לא מקבלים סדר באופן ספונטני בלי הרבה עבודה.
עם זאת, ישנה רמה עמוקה יותר של מה שאדדינגטון אומר בנקודה השלישית, וזה "זה לא מופיע במדע הפיזי אלא ..." מה זה אומר? הזמן הוא בכל מקום בפיזיקה!
אמנם זה בהחלט נכון, הדבר המוזר הוא שחוקי הפיזיקה הם "הפיכת זמן", וזהו לומר שהחוקים עצמם נראים כאילו הם יעבדו טוב אם היקום היה משחק בהם הפוך. מבחינה פיסיקלית, אין שום סיבה אמיתית לכך שחץ הזמן צריך בהכרח להתקדם.
ההסבר הנפוץ ביותר הוא שבעבר הרחוק מאוד היה ליקום דרגה גבוהה של סדר (או אנטרופיה נמוכה). בגלל "תנאי גבול" זה, חוקי הטבע הם כאלה שהאנטרופיה הולכת וגוברת. (זה הטענה הבסיסית שהועלתה בספרו של שון קרול לשנת 2010 מהנצח לכאן: המסע אחר התיאוריה האולטימטיבית של הזמןלמרות שהוא ממשיך להציע הסברים אפשריים מדוע יתכן שהיקום התחיל בכל כך הרבה סדר.)
הסוד והזמן
תפיסה שגויה אחת נפוצה המתפשטת על ידי דיון לא ברור באופי היחסות ובפיזיקה אחרת הקשורה לזמן היא שהזמן לא קיים בכלל. הדבר מתרחש במספר תחומים המסווגים בדרך כלל כמדע מדעי או אפילו מיסטיקה, אך ברצוני להתייחס למופע מסוים במאמר זה.
בספר העזרה העצמית הנמכר ביותר (ווידאו) הסודהחוקרים העלו את הרעיון כי פיזיקאים הוכיחו כי הזמן אינו קיים. עיין בכמה מהשורות הבאות מקטע "כמה זמן לוקח?" בפרק "כיצד להשתמש בסוד" מהספר:
"זמן הוא רק אשליה. אינשטיין אמרו לנו את זה. "
"מה שפיזיקאים קוונטיים ואיינשטיין אומרים לנו הוא שהכל קורה במקביל."
"אין זמן ליקום ואין גודל ליקום."
על פי כל שלוש ההצהרות שלעיל רוב פיזיקאים (בעיקר איינשטיין!). הזמן הוא למעשה חלק בלתי נפרד מהיקום. כאמור, מושג הזמן הקווי מאוד נקשר למושג החוק השני של תרמודינמיקה, הנחשבת בעיני פיסיקאים רבים כאחד החוקים החשובים ביותר בכול פיזיקה! ללא זמן כנכס אמיתי של היקום, החוק השני הופך חסר משמעות.
מה שכן, איינשטיין הוכיח באמצעותו תורת היחסות, שהזמן כשלעצמו לא היה כמות מוחלטת. במקום זאת, זמן ומרחב מאוחדים בצורה מדויקת מאוד ליצירת זמן-חלל, וזמן-מרחב זה הוא מדד מוחלט שניתן להשתמש בו - שוב, בצורה מאוד מדויקת ומתמטית - לקבוע כיצד תהליכים פיזיקליים שונים במיקומים שונים מתקשרים עם כל אחד מהם אחר.
זה כן לא אבל אומר שהכל קורה במקביל. למעשה, איינשטיין האמין בתוקף - בהתבסס על עדויות למשוואותיו (כגון ה = mc2) - כי שום מידע אינו יכול לנסוע מהר יותר ממהירות האור. כל נקודה בזמן-חלל מוגבלת באופן שהיא יכולה לתקשר עם אזורים אחרים במרחב-זמן. הרעיון שהכל קורה בו זמנית מנוגד בדיוק לתוצאות שפיתח איינשטיין.
זה ושגיאות פיזיקה אחרות ב- הסוד מובנים לחלוטין מכיוון שהעובדה שמדובר בנושאים מורכבים מאוד, והם לא בהכרח מובנים לחלוטין על ידי פיזיקאים. עם זאת, רק מכיוון שלפיזיקאים אין בהכרח הבנה מוחלטת של מושג כמו זמן אינו פירושו שתקף לומר שאין להם שום הבנה של זמן, או שהם ביטלו את כל המושג לא אמיתי. הם בטוחים שלא.
זמן שינוי
סיבוך נוסף בהבנת הזמן מודגם על ידי ספרו של לי סמולין לשנת 2013 זמן שנולד מחדש: ממשבר הפיזיקה לעתיד היקוםבו הוא טוען שהמדע מתייחס (כטענת המיסטיקנים) לזמן כאל אשליה. במקום זאת, הוא חושב שעלינו להתייחס לזמן ככמות אמיתית מיסודה, ואם ניקח זאת ברצינות ככאלה, נגלה חוקי פיזיקה שמתפתחים לאורך זמן. נותר לראות אם ערעור זה אכן יביא לתובנות חדשות על יסודות הפיזיקה.
נערך על ידי אן מארי הלמנסטין, ד.