Mis siis, kui ajaosa ruumi-aja pidevvõrrandis oleks sõna otseses mõttes elimineeritud? Võib-olla osutab üks viimastest uuringutest, et aeg kaob aeglaselt ja järk-järgult meie universumist ning ühel päeval aurustub see täielikult. Radikaalselt uus teooria võiks selgitada kosmoloogilist mõistatust, mis on teadlasi juba aastaid lollitanud.
Teadlased on varem mõõtnud kaugete plahvatavate tähtede valgust, et näidata, et universum laieneb ja selle laienemise kiirus kasvab pidevalt. Teadlased on soovitanud, et need supernoovad lendavad laiali kiiremini kui universumi vananemine. Füüsikud jõudsid ka järeldusele, et mingi gravitatsioonivastane jõud peab galaktikad teineteisest lahti tõmbama, ja hakkasid seda tundmatut jõudu nimetama "tumedaks energiaks".
Idee, et aeg iseenesest võib kaduda miljardite aastate jooksul - ja kõik peatub - pakkusid 2009. aastal välja Bilbao Baskimaa ülikooli ja Hispaania Salamanca ülikooli professorid Jose Senovilla, Mark Mars ja Raul Vera. Aja enda kardinaalse liikumise tagajärg lõpupoole on "tumeda energia" alternatiivne seletus - müstiline gravitatsioonivastane jõud, mis on pakutud mõne kosmilise nähtuse selgitamiseks.
Kuid tänapäevani ei tea keegi, mis tume energia tegelikult on ja kust see pärineb. Professor Senovilla ja tema kolleegid on välja pakkunud uskumatu alternatiivi. Teadlased on teinud ettepaneku välistada selline mõiste nagu tume energia täielikult ja vaadata meie vaated uuesti läbi. Senovilla sõnul lollitame end mõttelt, et universum laieneb, kui tegelikult see aeg aeglustub. Igapäevasel tasemel pole see aeglustumine märgatav. Kuid kui jälgida Universumi arengut miljardite aastate jooksul, siis kosmilises plaanis saab kõik ilmsiks. See muutus on inimese vaatevinklist lõpmata aeglane, kuid kosmoloogia seisukohast, mille võimet uurida miljardeid aastaid tagasi paistnud iidsete päikeste valgust on see hõlpsasti mõõdetav.
Teadlaste grupi ettepanek, mis avaldati ajakirjas Physical Review D, välistab tumeda energia väljamõeldisena. Senovilla selgitab kiirenduse ilmnemist selle asemel, et aeg ise järk-järgult aeglustub.
Kui aeg aeglustub järk-järgult "ja jätkame naiivselt oma võrrandite kasutamist laienemiskiiruse muutuste määramiseks tavalise aja kuluga, siis näitab meie töös demonstreeritud lihtne mudel selle laienemise tõhusat kiirendust".
Praegu saavad astronoomid universumi laienemise kiirust kindlaks teha niinimetatud punanihke meetodil. See tehnika põhineb arusaamal, et meist eemalduvad tähed on punasemad kui need, mis liiguvad meie suunas. Teadlased otsivad teatud tüüpi supernoovasid, millest on selles osas saanud etalon. Nende mõõtmiste täpsus eeldab aga ajavariatsiooni kogu universumis. Kui aeg aeglustub, siis vastavalt uuele teooriale muutub meie üksildane ajamõõde aeglaselt uueks ruumiliseks mõõtmeks. Seega paistavad kosmoloogide poolt meie vaatenurgast kauged iidsed tähed kiirenevat.
Vaatamata kogu nende radikaalsusele ja enneolematusele ei jää need ideed toeta. Cambridge'i ülikooli kosmoloog Gary Gibbons ütleb, et kontseptsioonil on oma eelised. "Me usume, et aeg ilmus Suure Paugu protsessis ja kui aeg võib ilmuda, siis see võib kaduda - see on just vastupidine mõju."
Kas aega on olemas?
2011. aastal pakkusid Sloveenias Ptuj'is asuva Bista uurimiskeskuse teadlased, et Newtoni ettekujutus ajast kui iseenesest voolavast absoluutkogusest, samuti eeldus, et aeg on ruumiaja neljas mõõde, olid valed. Nad tegid ettepaneku asendada need ajamõisted meie füüsilises maailmas sobivamatega: aeg kui muutuste kvantitatiivne järjekord.
Kahes ajakirjas Physics Essays avaldatud artiklis on Amrit Sorli, David Fiscalletti ja Duchamp Klinard püüdnud selgitada, et see, mida mõtleme aja all, on tegelikult absoluutne füüsiline suurus, mis mängib sõltumatu muutuja rolli (aeg, t, sageli on X-telg koordinaatsüsteemis, mis näitab füüsilise süsteemi arengut). Kuid nagu teadlased märgivad, ei mõõda me kunagi t. Mõõdame objekti sagedust ja kiirust. Aeg ise on puhtalt matemaatiline kogus ja seda füüsiliselt ei eksisteeri.
See vaatepunkt ei tähenda, et aega pole olemas, kuid see aeg on rohkem seotud ruumiga kui absoluutse aja ideega. Ehkki eeldatakse, et neljamõõtmeline ruumiaeg koosneb sageli kolmest ruumimõõtmest ja ühest ajamõõtmest, soovitab teadlaste seisukoht, et õigem oleks kosmoseaega kujutada ruumi nelja mõõtme kujul. Teisisõnu, universum on "ajatu".
"Minkowski ruum ei ole kolm dimensiooni pluss aeg, vaid neli dimensiooni," kirjutasid teadlased. Vaade, et aega esindab füüsiline üksus, milles olulised muutused toimuvad, asendatakse mugavama vaatega, milles aeg on lihtsalt oluliste muutuste numbriline järjekord. See vaade reageerib paremini füüsilisele maailmale ja selgitab paremini hetkelisi füüsikalisi nähtusi: raskusjõud, elektrostaatiline interaktsioon, teabe edastamine EPR-eksperimendi ajal ja muud."
Teadlased toovad selle ajakontseptsiooni näite, kujutades footoni, mis liigub ruumis kahe punkti vahel. Nendevaheline ruum koosneb täielikult Plancki pikkusest, st väikseimast kaugusest, mida footon saab korraga ületada. Kui footon liigutab Plancki pikkust, siis kirjeldatakse seda kui liikumist ainult kosmoses ja mitte absoluutses ajas. Võib arvata, et footon liigub punktist 1 punkti 2 ja selle positsioon punktis 1 on punkti 2 positsioon "enne", sõna otseses mõttes, kuna number 1 asub numbriseeria numbri 2 ees. Numbriline järjekord ei ole samaväärne ajalise järjekorraga, see tähendab, et 1. numbrit ei eksisteeri enne numbrit 2, ainult numbriliselt.
Ilma aega ruumaja neljanda mõõtmena kasutamata saaks füüsikalist maailma täpsemalt kirjeldada. Nagu märkis füüsik Enrico Prati hiljutises uuringus, on Hamiltoni dünaamika (võrrandid klassikalises mehaanikas) väga selgelt määratletud ilma absoluutse aja mõisteta.
Teised teadlased märkisid, et ruumi-aja matemaatiline mudel ei vasta füüsilisele reaalsusele, ja soovitasid kasutada ajatut "ruumi olekut", mis annaks täpsema raamistiku. Samuti märkisid teadlased kahe ajamõiste võltsimist. Näiteks saab aja kontseptsiooni kui ruumi neljanda mõõtme - kui põhilise füüsilise mahuti, milles eksperiment toimub - võltsida eksperimendi abil, milles aega pole.
Achilleus ja kilpkonn
Lisaks füüsilise reaalsuse olemuse täpsemale kirjeldusele võib aja mõiste kui kvantitatiivse muutuste järjekorra abil lahendada ka Zeno Achilleuse ja Kilpkonna paradoksi. Selles paradoksis üritab Achilleus kilpkonnale järele jõuda. Kuid kuigi Achilleus suudab joosta 10 korda kiiremini kui kilpkonn, ei möödu ta kunagi kilpkonnast, sest alati, kui Achilleus teatud kindla vahemaa läbib, läbib kilpkonn selle vahemaa kümnendiku. Seega, kui Achilleus jõuab punkti, kus kilpkonn asus, on ta ikkagi pisut ees. Ehkki järeldus, et Achilleus ei saa kunagi kilpkonnast üle astuda, on ilmselgelt vale, on selle paradoksi jaoks palju muid seletusi.
Paradoksi saab lahendada kiiruse uuesti määratlemisega, nii et mõlema jooksja kiirus määratakse nende liikumise numbrilise järjekorra, mitte liikumise ja ajasuuna järgi. Sellest vaatenurgast liiguvad Achilleus ja kilpkonn ainult läbi ruumi ja Achilleus edestab oma vastast kindlasti kosmoses, ehkki mitte absoluutses ajas.
Mõnedes hilisemates uuringutes on seatud kahtluse alla teooria, mille kohaselt aju esindab aega kui närvisüsteemi tikke kiirgavat sisemist “kella”, ning pakkunud, et aju tähistab aega ruumilise jaotusega, registreerides erinevate närvisõlmede aktiveerimise. Ehkki me tajume sündmusi toimununa minevikus, olevikus või tulevikus, võivad need mõisted olla lihtsalt osa psühholoogilisest raamistikust, milles me kogeme olulisi muutusi ruumis.
Igal juhul, kui seda teooriat saab matemaatiliselt käsitleda (aja noole probleemile lahenduse näol), jääb veel üks vastamata küsimus: mis on aeg?
Ilja Khel
