Je čas něco, co teče – nebo jen iluze? Zkoumání prostoru jako pevného „blokového vesmíru“ nebo dynamické látky odhaluje hlubší tajemství o existenci, změně a samotné povaze reality.
Jen málo myšlenek v moderní vědě změnilo to, jak chápeme realitu tak hluboko jako časoprostor, propojené spojení prostoru a času v jádru teorie relativity Alberta Einsteina.
Časový čas je často popisován jako „struktura reality“. V některých vysvětleních má tato tkanina podobu pevného, čtyřrozměrného “Block vesmír„Kompletní mapa všech událostí v minulost, přítomnost a budoucnost.
V jiných vysvětleních se jedná o dynamické pole, které se v reakci na gravitaci ohýbá a zakřivuje. To vede k hlubší otázce: Co to znamená říci, že existuje časoprostor? Co to je: struktura, látka nebo metafora?
Srdce moderní fyziky
Tyto otázky nejsou čistě filozofické. Leží na základech toho, jak dnes interpretujeme fyziku a ovlivňují myšlenky od našeho chápání relativity až po spekulace o cestování časem, multiverses a původu vesmíru.
Také formují teorie o tom, jak Objeví se samotný časvčetně návrhů, které to považují za druh paměti pro vesmír. Přesto samotný jazyk používaný k popisu času je často vágní, metaforické a nekonzistentní.
Rakouský britský filozof Ludwig Wittgenstein kdysi poznamenal, že filozofické problémy vznikají, když “Jazyk jde na dovolenou“ Fyzika v mnoha ohledech ilustruje tento bod.
Během posledních sto let, běžná slova jako „čas“„ “existovat“A„nadčasový„Byly dány specializované technické významy, aniž by se plně zabývaly předpoklady přenášené z každodenního používání.
To vedlo k rozsáhlému zmatku o tom, co tyto pojmy vlastně znamenají.
Problém s jazykem
Ve filozofii fyziky, zejména v názoru známém jako věčnýSlovo „nadčasové“ se používá doslova. Eternalismus je myšlenka, že čas neprotéká ani neprochází-že všechny události ve všech dobách jsou stejně reálné v rámci čtyřrozměrné struktury známé jako „blokový vesmír“.
Podle tohoto názoru je celá historie vesmíru již rozložena, nadčasově ve struktuře časoprostoru. V této souvislosti znamená „nadčasový“, že samotný vesmír nevydrží ani se nerozvíjí v žádném skutečném smyslu. Nestane se. Nedochází ke změně. Existuje pouze blok a v něm existuje celá věčnost.
To však vede k hlubšímu problému. Pokud je všechno, co se kdy děje během věčnosti, stejně reálné a všechny události již existují, co to ve skutečnosti znamená říci, že existuje časoprostor?
Slon v místnosti
Mezi existencí a výskytem existuje strukturální rozdíl. Jedním z nich je způsob, jak se stane.
Představte si, že vedle vás stojí slon. Pravděpodobně byste řekli: „Tento slon existuje.“ Můžete to popsat jako trojrozměrný objekt, ale co je důležité, je to „trojrozměrný objekt že existuje“
Naproti tomu si představte čistě trojrozměrný slon, který na okamžik bliká do místnosti: průřezový okamžik v životě existujícího slona, objevující se a zmizení jako duch. Tento slon ve skutečnosti neexistuje v běžném smyslu. Stává se to. Vyskytuje se.
Existující slon v průběhu času vydrží a kataloguje katalogové časové období každé okamžiku své existence jako čtyřrozměrné světové linie-cesta objektu skrz prostor a čas po celou jeho existenci. Imaginární „vyskytující se slon“ je jen jeden kosmický plátek této trubice; jeden trojrozměrný okamžik.
Nyní použijte tento rozlišení na samotný čas. Co to znamená, že čtyřrozměrný čas prostoru existuje v tom smyslu, že slon existuje? Vydrží časoprostor ve stejném smyslu? Má časoprostor svůj vlastní sadu „nyní“ okamžiků? Nebo je časoprostor-potrubí všech událostí, které se dějí po celou věčnost-jen něco, co se vyskytuje? Je časoprostor jednoduše popisným rámcem pro vztahy těchto událostí?
Eternalismus tento rozlišení blázne. Zachází s celou věčností-tj. Celá časoprostor-jako existující strukturu a trvá čas, než je iluze. Ale tato iluze je nemožná, pokud se veškerý čas dochází k záblesku.
Aby se obnovila iluze, že čas v tomto rámci uběhne, musí existovat čtyřrozměrná doba prostoru jako trojrozměrný existující Slon-jehož existence je popsána čtyřrozměrným prostorem.
Každá událost
Pojďme tuto myšlenku o krok dále.
Pokud si představíme, že každá událost v celé historii vesmíru „existuje“ v blokovém vesmíru, pak bychom se mohli zeptat: Kdy existují samotné bloky? Pokud se to nerozvíjí nebo se nezmění, existuje nadčasově? Pokud ano, pak vrhneme další dimenzi času na něco, co mělo být nadčasové v doslovném smyslu.
Abychom toho pochopili, mohli bychom vytvořit pětirozměrný rámec pomocí tří prostorových rozměrů a dvou časových rozměrů. Osa podruhé by nám dala říci, že čtyřrozměrný časoprostor existuje přesně stejným způsobem, jakým si běžně myslíme o slonu v místnosti jako existující ve třech rozměrech prostoru, které nás obklopují, jehož události katalogujeme jako čtyřrozměrný prostor.
V tomto okamžiku vystupujeme ven zavedená fyzika To popisuje časoprostor pouze prostřednictvím čtyř dimenzí. Odhaluje však hluboký problém: Nemáme soudržný způsob, jak mluvit o tom, co to znamená pro existenci, aniž by existoval čas, aniž by se náhodou pašoval čas zpět prostřednictvím přidané dimenze, která není součástí fyziky.
Je to jako pokusit se popsat píseň, která existuje najednou, aniž by byla prováděna, slyšet nebo rozvíjet.
Od fyziky k fikci
Tento zmatek formuje, jak si představujeme čas ve fikci a popové vědě.
Ve filmu James Cameron z roku 1984, TerminátorVšechny události jsou považovány za pevné. Je možné cestování času, ale časová osa nelze změnit. Všechno již existuje v pevném, nadčasovém stavu.
Ve čtvrtém filmu v Avengers franšíza, Avengers: Endgame (2019), cestování časem umožňuje postavám změnit minulé události a přetvořit časovou osu, což naznačuje blokový vesmír, který existuje a změny.
K této změně může dojít pouze v případě, že existuje čtyřrozměrná časová osa stejným způsobem, jakým existuje náš trojrozměrný svět.
Ale bez ohledu na to, zda je taková změna možná, oba scénáře předpokládají, že minulost i budoucnost jsou tam a jsou připraveny k cestování. Ani se však ani nepotkává s jakou existencí, nebo jak se časoprostor liší od mapy událostí.
Porozumění realitě
Když fyzici říkají, že časoprostor „existuje“, často pracují v rámci, který tiše rozmazal hranici mezi existencí a výskytem. Výsledkem je metafyzický model, který přinejlepším postrádá jasnost a v nejhorším případě zakrývá samotnou povahu reality.
Nic z toho neohrožuje matematickou teorii relativity nebo empirické vědy, která ji potvrzuje. Einsteinovy rovnice stále fungují. Ale na tom, jak tyto rovnice interpretujeme, záleží, zejména když to formuje, jak mluvíme o realitě a jak přistupujeme k hlubším problémům ve fyzice.
Tato porozumění zahrnují pokusy Smířit obecnou relativitu s kvantovou teorií – Prozkoumaná výzva ve filozofii i populární vědecké diskuse.
Definování časoprostoru je více než technická debata-jde o to, v jakém světě si myslíme, že žijeme.
Přizpůsobeno z článku původně zveřejněného v Konverzace.
Nikdy nezmeškáte průlom: Připojte se k zpravodaji Scitechdaily.
