Apakah Anda berpikir bahwa Anda tidak dapat memasuki sungai yang sama dua kali? Fisika modern berpikir sebaliknya
Kita semua mendengar pepatah: "Anda tidak dapat memasuki sungai yang sama dua kali" [dalam aslinya tidak ada waktu seperti sekarang, yaitu, "tidak ada momen lain seperti sekarang" / kira-kira. diterjemahkan.]. Dalam arti luas, ini berarti bahwa perlu untuk "memanfaatkan momen", atau menyelesaikan keterlibatan dalam penundaan. Dari sudut pandang psikologis, ini masuk akal. Orang merasakan “perjalanan waktu”, dan momen saat ini memiliki kualitas khusus. Jika hipnosis dan mimpi dibuang, tidak ada cara untuk secara langsung mengalami masa lalu atau masa depan dengan cara yang sama seperti yang kita alami saat ini. Tetapi apakah pepatah itu benar? Apakah fisika modern sepakat bahwa Anda tidak dapat memasuki sungai yang sama dua kali?
Teori ruang dan waktu terbaik kami hari ini adalah teori relativitas. Sebelum revolusi Einstein, yang terjadi lebih dari seratus tahun yang lalu, fisika menganggap waktu sebagai "parameter eksternal" - fitur realitas fundamental yang independen, yang tidak dipengaruhi oleh faktor lain di alam semesta. Apakah perjalanan waktu itu nyata atau nyata (debat filosofis ini sudah sangat tua, bahkan sebelum Einstein, dan teorinya tidak memungkinkan diskusi ini), kita sekarang tahu bahwa interval waktu tidak eksternal, dan tidak didefinisikan sama di mana-mana. Waktu adalah komponen internal dari sistem fisik, dimensi yang terkait dengan tiga yang spasial. Bersama-sama, mereka membentuk "ruang-waktu," dan mereka dipengaruhi oleh berbagai faktor, termasuk kecepatan (relatif terhadap pengamat atau sistem lain) dan gaya gravitasi. Karena teori relativitas mendalilkan kekonstanan kecepatan cahaya untuk semua pengamat (bahkan bergerak relatif satu sama lain), ruang-waktu itu sendiri harus dideformasi, dan konsep interval waktu menjadi fleksibel.
Akibatnya, tidak ada konsep universal tentang momen saat ini yang berlaku sama untuk semua pengamat. Apa yang tampak nyata bagi saya mungkin di masa depan orang lain dan di masa lalu orang ketiga. Simultanitas itu relatif. Katakanlah pasangan Anda melakukan perjalanan bisnis dan berada di sisi lain dunia. Tepat pada saat Anda memikirkan bagaimana Anda merindukannya, dia menekan tombol "kirim" di klien surat pada surat dengan kata-kata tentang bagaimana dia merindukanmu. Romantis, bukan? Tetapi meskipun kedua peristiwa ini terjadi secara simultan dari sudut pandang Anda, untuk alien yang terbang di pesawat ruang angkasa yang mengorbit orbit Bumi, urutan waktunya mungkin berbeda. Jika kapal terbang menuju pasangan Anda, alien akan melihat pengiriman email sebelum pikiran suram terjadi pada Anda. Jika kapal terbang menjauh dari pasangan Anda, suratnya akan dikirim setelah itu. Oleh karena itu, karena teori relativitas, pada saat ini tidak ada yang istimewa atau unik. Bahkan, ada banyak hal yang mirip dengan apa yang terjadi sekarang - pengamat lain akan menyebut masa kini atau masa depan Anda.
Dan itu belum semuanya. Meskipun relativitas umum sangat didukung oleh eksperimen, ini bukan teori alam semesta yang lengkap. Itu tidak termasuk pelajaran dari pilar fisika abad ke-20 lainnya - mekanika kuantum. Dan kedua teori ini benar-benar dalam bentuknya saat ini tidak kompatibel satu sama lain. Mempelajari, misalnya, lubang hitam atau asal-usul Alam Semesta, fisikawan perlu menggambarkan benda yang sangat masif (yang relativitas umum berjalan dengan baik), dikemas ke dalam ruang yang sangat kecil (milik ruang lingkup mekanika kuantum). Skenario seperti itu memerlukan pemikiran ulang fisika, dan diharapkan bahwa suatu hari mereka akan mengarah pada penemuan teori gravitasi kuantum. Salah satu kesulitan pencarian seperti itu adalah bahwa dalam dua teori ini, waktu diperlakukan secara berbeda. Mekanika kuantum kanonik menggunakan pendekatan sebelumnya terhadap waktu sebagai parameter eksternal yang tidak dipengaruhi Semesta. Tetapi kita tahu bahwa waktu tidak dapat dilihat dengan cara ini, karena GR memberi tahu kita bahwa gravitasi mempengaruhi waktu - dan fisika kuantum tidak menjelaskannya. Karena itu, teori baru gravitasi quantum kemungkinan akan mengubah pandangan kita tentang waktu kembali, seperti yang dilakukan Einstein seratus tahun yang lalu. Sebuah revolusi dalam fisika abad ke-21 dapat terjadi segera.
Dan meskipun versi gravitasi quantum yang berbeda memiliki teori yang berbeda tentang sifat waktu, mungkin salah satu prospek yang paling menarik adalah
teori dinamika bentuk. Bentuk dinamika umumnya meninggalkan waktu dan mencoba menjelaskan efek gravitasi melalui evolusi bentuk spasial, yang masing-masing menceritakan sejarah sebab akibat dari penampilan Alam Semesta. Teori memberi kita momen nyata yang tak terhitung jumlahnya, "sekarang." Masing-masing momen ini mirip dengan foto dari album yang berisi catatan sejarah tentang bagaimana kita sampai ke keadaan sekarang, ditangkap dalam foto yang terpisah.
Pendukung dinamika bentuk menyebutnya “nows” kapsul waktu yang terlalu cepat dan mengklaim bahwa otak kita menyatukannya, yang mengarah pada penampakan ilusi perjalanan waktu. Pikirkan tentang bagaimana kita memahami pergerakan kucing yang melompat: mata kita melihat "snapshot" instan kucing yang terletak di titik yang berbeda di udara, dan otak menyatukannya untuk menciptakan ilusi gerakan. Dinamika bentuk menunjukkan bahwa proses serupa bertanggung jawab atas persepsi waktu itu sendiri.
Mengenai pepatah kita, dinamika bentuk setuju dengan teori relativitas: tidak dapat dikatakan bahwa mustahil untuk memasuki sungai yang sama dua kali. Jika dinamika bentuk itu benar, maka Semesta terdiri dari sejumlah besar momen "sekarang", dan tidak ada perjalanan waktu yang konstan sama sekali.
Tetapi dinamika bentuk jauh dari satu-satunya pendekatan terhadap gravitasi kuantum. Apa nasib waktu, misalnya, dalam teori string? Ternyata di sini Anda tidak dapat berbicara tentang keunikan momen saat ini. Teori string menyatakan bahwa partikel titik fundamental dalam fisika paling baik dimodelkan sebagai objek satu dimensi yang dapat berbentuk loop atau segmen "string". Landasan teori string mensyaratkan pengadopsian dimensi spasial tambahan (setidaknya sepuluh, tergantung pada variasi teorinya), ditutup sendiri sehingga tidak terlihat di dunia tiga dimensi yang lazim. Analogi dengan selang taman dapat membantu di sini: jika Anda melihatnya dari kejauhan, misalnya, dari jendela di lantai dua, selang yang terletak di halaman tampaknya satu dimensi, hanya memiliki panjang. Tetapi jika Anda mendekatinya, Anda akan mengerti bahwa itu juga memiliki properti kedua, lebar.
Sama seperti dimensi spasial muncul dari teori string, maka waktu muncul dari elemen yang tidak tepat waktu dalam versi yang sesuai dari teori ini. Dalam pengertian ini, waktu bukanlah konsep dasar dalam teori string, dan kita tidak dapat mengatakan bahwa masa sekarang itu unik karena tidak ada waktu sama sekali.
Dan sekarang permisi, saya masih harus mengulang banyak hal, dan saya perlu menangkap momen sekarang, apakah itu benar-benar ada atau tidak.