Τι είναι ο χρόνος;

Αναίρεση των στερεότυπων αντιλήψεων σχετικά με τον χρόνο
ΚΟΣΜΟΣ
1169 προβολές
 

Συντακτική Ομάδα ΦΕΒ 26. 2018
από Συντακτική Ομάδα

 

Τα μεγαλύτερα επιστημονικά αδιέξοδα προκύπτουν από τα απλά ερωτήματα. 

Ο χρόνος θεωρείται η τέταρτη διάσταση της πραγματικότητας που χρησιμοποιούμε για να περιγράψουμε γεγονότα του τρισδιάστατου χώρου μας. Δεν είναι κάτι που μπορούμε να δούμε, να αγγίξουμε ή να γευτούμε, αλλά μπορούμε να το μετρήσουμε. Αντιλαμβανόμαστε τον χρόνο ως μία κατεύθυνση στην οποία μπορούμε να ταξιδέψουμε, περίπου όπως κινούμαστε και στον χώρο. Η μόνη διαφορά είναι ότι ενώ στον χώρο μπορούμε  να κινηθούμε εμπρός, πίσω αριστερά ή δεξιά, στον χρόνο μπορούμε να κινηθούμε μόνο προς τα εμπρός. Εάν δηλαδή επιλέξουμε να δούμε μία ταινία, και αφού την δούμε δεν μας αρέσει, δεν μπορούμε να κινηθούμε πίσω στην στιγμή της έναρξης της και να κάνουμε κάποια άλλη επιλογή. Τι κάνει λοιπόν τον χρόνο διαφορετικό από τον χώρο, και τον καθιστά να έχει μόνο μία κατεύθυνση (βέλος του χρόνου);

Εάν έχουμε ένα Lego κάστρο, και ξαφνικά κάποιος καταστρέφει ένα κομμάτι του, όσο και να προσπαθήσουμε να το ξαναφτιάξουμε κάποιο κομμάτι θα λείπει, ή τουλάχιστον το κάστρο δεν θα μπορέσει να ξαναγίνει ακριβώς όπως ήταν αρχικά. Αυτή η διαδικασία συμβαίνει στην φύση και εκφράζει την τάση του σύμπαντος για αποδιοργάνωση και ονομάζεται εντροπία ή δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής. Έτσι μπορεί να προσπαθήσεις να φτιάξεις το κάστρο (μειώνοντας την εντροπία) αλλά πότε δεν θα μπορέσεις να το αποκαταστήσεις στην αρχική του μορφή (η συνολική εντροπία συνεχώς αυξάνεται). Η έννοια μιας εντροπίας προτάθηκε το 1850 από το Γερμανό φυσικό Rundolf Clausius στο πλαίσιο των μελετών του για τη θερμοδυναμική. Ο Clausius σχημάτισε τον όρο από ελληνικές λέξεις "εν" και "τροπή" (με την έννοια της μετατροπής). Δεν ήξερε ότι ήδη υπήρχε τέτοια λέξη στην ελληνική γλώσσα ("ντροπή"), και έφτιαξε τη λέξη "entropie" κατά αντιστοιχία με τη λέξη "energie" θέλοντας να περιγράψει αυτό που θεωρούσε ότι είναι "εκφυλισμός" της ενέργειας κατά τη διαδικασία της μετατροπής της από τη μία μορφή στην άλλη. Aκριβώς εξαιτίας αυτού του νόμου είναι αδύνατο να πάμε πίσω στο χρόνο, αφού δεν μπορούμε να επαναφέρουμε ουσιαστικά την χαμένη ενέργεια.

Έτσι, μολονότι αντιλαμβανόμαστε ότι δεν μπορούμε να πάμε πίσω στον χρόνο, η έννοια του εξακολουθεί να μας μπερδεύει. Ενώ μπορούμε να μετρήσουμε την απόσταση με χειροπιαστές ράβδους ενός μέτρου, τον χρόνο τον μετράμε μόνο με ρολόγια.  Ή μήπως όχι;  Θα μπορούσαμε να μετρήσουμε όμως τον χρόνο με μέτρα; Η απάντηση είναι το φως. Το φως ταξιδεύει με 300.000 χλμ. / δευτερόλεπτο. Η ταχύτητα αυτή λοιπόν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να μετρηθεί ο χρόνος που χρειάζεται να ταξιδέψει κάποιος στο διάστημα. 

Προσπαθώντας να ανακαλύψουμε την έννοια του χρόνου προκύπτει ένα άλλο απλό ερώτημα.
Είναι τελικά ο χρόνος υπαρκτός;

Όλοι γνωρίζουμε και αντιλαμβανόμαστε τις παρακάτω ιδιότητες του χρόνου. Όμως πόσο πραγματικά ισχύουν;

Είναι απόλυτος και σταθερός. Έχετε παρατηρήσει τον κόσμο  μέσα από ένα λεωφορείο που κινείται; Φανταστείτε ότι βρίσκεστε σε ένα λεωφορείο που κινείται με πολύ μεγάλη ταχύτητα.  Ο χρόνος και η ταχύτητα, όπως τα αντιλαμβάνονται επιβάτες που βρίσκονται μέσα σε αυτό είναι διαφορετικός από ένα παρατηρητή που βλέπει το λεωφορείο να περνά από μπροστά του.

Είναι παντού και ενιαίος. Ένα από τα πιο θαυμάσια πειράματα της φυσικής είναι εκείνο των  δύο σχισμών που υλοποιήθηκε πρώτη φορά από τον Tomas Young. Ρίχνουμε ένα μοναδικό φωτόνιο μέσα από από μία δύο μικρές σχισμές. Αυτό που θα περιμέναμε είναι να δούμε το αποτύπωμά του ύστερα από το πέρασμά του από την μία εκ των δύο σχισμών. το αποτέλεσμα του πειράματος δείχνει ότι ένα και μοναδικό φωτόνιο περνά μέσα και από τις δύο σχισμές ταυτόχρονα. Αυτό μας οδηγεί στο συμπέρασμα ότι ένα φωτόνιο μπορεί να υπάρχει όχι μόνο σε δύο χώρους αλλά και σε δύο χρόνους αποδεικνύοντας ότι τόσο ο χώρος όσο και ο χρόνος μπορεί να κατακερματιστεί. 
 


Το πείραμα του φωτονίου  με τις δύο σχισμές


Υπάρχει πάντα και δεν σταματά ποτέ.   Η μαύρη τρύπα ή μελανή οπή, ονομάζεται το σημείο του χωροχρόνου, στο οποίο οι βαρυτικές δυνάμεις είναι τόσο μεγάλες, ώστε τίποτε - ούτε καν τα σωματίδια και η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, όπως το φως - να μην μπορεί να ξεφεύγει από αυτό. Ο όρος «μαύρη τρύπα» είναι ευρύτατα διαδεδομένος και επινοήθηκε το 1967 από τον Αμερικανό αστρονόμο και θεωρητικό φυσικό, Τζον Γουίλερ. Δεν αναφέρεται σε τρύπα με τη συνήθη έννοια (οπή), αλλά σε μια περιοχή του χώρου, από την οποία τίποτα δεν μπορεί να επιστρέψει λόγω της υπερβολικής του μάζας και της βαρύτητας που ασκείται εξαιτίας της. Σε αυτή την περιοχή, ο χρόνος παύει να υπάρχει. 

Κινείται πάντα προς μία κατεύθυνση, και αυτή είναι μπροστά. Ένα αγαπημένο θέμα της επιστημονικής φαντασίας και της λογοτεχνίας είναι το ταξίδι στον χρόνο. Ωστόσο σήμερα η δημιουργία μιας χρονομηχανής μπορεί να είναι επιστημονική πραγματικότητα. Το θεωρητικό σχέδιο για μία χρονομηχανή ήδη υπάρχει. Στο μικροσύμπαν του ατόμου ο χρόνος και ο χώρος γίνεται εξαιρετικά ασταθής που μοιάζει σαν αφρός. Στο επίπεδο της κβαντικής ονομάζουμε αυτό το φαινόμενο ο χωροχρόνος του αφρού. Σε αυτό σχηματίζονται κάποιες “τρύπες” μεταξύ δύο χωροχρόνων. Η σταθεροποίηση αυτών των “τρυπών” αποτελεί το μυστικό της χρονομηχανής. και χρειάζεται μία εξαιρετικά μεγάλη ποσότητα ενέργειας για να επιτευχθεί αυτό. Η ενέργεια αυτή πιθανόν να μπορεί να παραχθεί από τον επιταγχυντή του CERN που χρησιμοποιείται για την επιτάχυνση πρωτονίων κοντά στην ταχύτητα του φωτός. Μία σύγκρουση πρωτονίων παράγει τόση ενέργεια που θα μπορούσε να σταθεροποιήσει αυτήν χωροχρονική τρύπα και να επιτευχθεί το πέρασμα σε μία άλλη διάσταση του χρόνου. 

Δεν έχει αρχή και τέλος. Είναι αιώνιος.  Η θεωρία του Big Bang εκφράζει την δημιουργία του σύμπαντος άρα και του χρόνου. Αλλά εάν ο χρόνος έχει αρχή, μήπως έχει και τέλος; Πιθανόν ο χρόνος να είναι αιώνιος, ο χρόνος εξελίσσεται. Το σύμπαν αλλάζει συνεχώς, άρα αλλάζει και η έννοια του χρόνου καθώς μεταφερόμαστε από την μία εποχή του σύμπαντος στην επόμενη. Και όπως το φωτόνιο μπορεί και περνά ταυτόχρονα από τις δύο σχισμές, ίσως έτσι να ορίζεται και η έννοια του χρόνου στο σύμπαν. Ίσως, όταν φθάσουμε σε αυτό το σημείο ίσως τότε να μην αναγνωρίζουμε καν την έννοια του χρόνου …
 

Πηγές: thephysics mill / science alert / thought co / Discivery channel / space / wikipedia 

Like:
9
Σχόλιο(α)
ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΑ ΑΠΟ ΚΟΣΜΟΣ
«tulou», ιστορικά σπίτια - φρούρια αφηγούνται...
«tulou», ιστορικά σπίτια - φρούρια αφηγούνται...
ΣΕΠ 10. 2017
877
Μια ιστορία 600 ετών
Η έννοια της ταυτότητας
Η έννοια της ταυτότητας
ΑΥΓ 09. 2018
2017
Ποιοι είμαστε;
Ο ιδρυτής του LinkedIn, από τους πρώτους επενδυτές του facebook μιλά για τον Zuckerberg
Ο ιδρυτής του LinkedIn, από τους πρώτους επενδυτές του facebook μιλά για τον Zuckerberg
ΝΟΕ 28. 2017
831
“Εϊναι πολύ ευφράδης τώρα. Παλιότερα απλά κάθονταν στο γραφείο χωρίς να λέει κάτι”
Η Θεωρία της επίπεδης γης τον 19ο αιώνα
Η Θεωρία της επίπεδης γης τον 19ο αιώνα
ΜΑΙ 21. 2017
1550
Ιστορική αναδρομή και παράδοξα
ΠΙΣΩ ΣΤΗΝ ΚΑΤΗΓΟΡΙΑ
comments powered by Disqus