"Aeg takistab kõigel samal ajal toimumas." Füüsiku John Wheeleri avaldus võtab õigesti kokku selle, mida aeg teeb, mitte millelegi muule. See paistab eriti silma taustal, et meie jahipidamine reaalsuse kõige põhilisemate koostisosade vastu ei toonud meile midagi, mida saaks ajaga siduda. Einstein saavutas edu rohkem kui teised: ta ühendas aja ruumiga. Kuid juba enne teda oli selge, et füüsikaseadused töötavad samamoodi, sõltumata sellest, kas liigute ajas edasi või tagasi. Ja see lihtsalt ei sobi meie kogemustega. Mis on aeg? Siin on viis meie senist parimat teooriat.
Aeg … lihtsalt on
Järgides üldist relatiivsusteooriat, saabus kiiresti kvantmehaanika ja kehtestas aja mõiste, millega oleme harjunud. Kvantmaailma sumin vastab ühegi kirjeldatud osakeste süsteemist väljas oleva kella autoritaarsele tiksumisele. Aja kvantmehaaniline esitus ei ole siiski veenev. Võtame Wheeler-DeWitti võrrandi, mis kirjeldab kogu universumi kvant olekut. Kui see süsteem on kõik, mida me teame, siis kus oleks tiksuv kvantkell?
Aeg … lihtsalt illusioon
Füüsik Julian Barbour arvab, et peame võib-olla aja täielikult tapma. Tema arvates tuleb Einsteini üldise relatiivsusteooria ühendatuna ühendada ruum ja aeg. Ainus viis ruumi määratlemiseks on tema arvates tema vaadeldud osakeste vahel geomeetriliseks suhteks sõltumata ajast. Ta nimetab iga konfiguratsiooni "hetkepildiks", mis eksisteerib "võimaluste ruumis". Barbouri kontseptsioonis on olemas ainult need kujutised. Aeg pole reaalne, vaid ainult meie ettekujutuse tagajärg - illusioon, mis ilmneb tänu sellele, et universum muutub pidevalt ühelt pildilt teisele.
Reklaamvideo:
Aeg … on entroopia nool
Ainult siin ei puuduta Barbour'i skeem peenemat teemat. Kõik meie füüsilised seadused on ajas sümmeetrilised, mis tähendab, et matemaatiliselt võib kõik ajas voolata võrdselt edasi ja tagasi. Ühe erandiga. Termodünaamika teine seadus väidab, et entroopia ehk häire suurus suureneb aja jooksul osakeste ja energia üksikute kollektsioonide korral. Teine seadus selgitab, miks veepott ei saa näiteks iseseisvalt kuumeneda. Selle seaduse ainulaadne asümmeetria on pannud paljud füüsikud mõtlema, et äärmiselt ühekülgne ajavoog on seotud entroopiaga. Sellel "entroopilisel noolel" on ka kvantversioon, mille on välja töötanud Suurbritannia Bristoli ülikooli füüsik Sandu Popescu. Popescu ja ta kolleegid näitasidet võime vaadata kasvavat entroopiat kvantide takerdumise kasvu tagajärjel.
Aeg … absoluutselt reaalne ju
Võib-olla pole aja entroopia nool kogu lugu, ütleb Lee Smolin Kanadas Waterloos asuvas Perimeetri Instituudis. Ta märgib, et kui entroopia kasvab pidevalt, siis oleks Suure Paugu ajal olnud universum pidanud olema madala entroopia (kõrge järjekord) olekus. Kuid pole selgitust, miks kõik peab nii olema. See viib meid tagasi küsimuse juurde, miks meie füüsilised seadused on ajas sümmeetrilised. Võib-olla on meil lihtsalt valed seadused, ütleb Smolin. Koos kolleegidega püüab ta leida alternatiivseid põhiseadusi, kuhu manustatakse aja suund. Ainus probleem on see, et tema kummaline lähenemine viib faktini, et seadused muutuvad aja jooksul.
Aeg … väärib võrdsust
John Vaccaro Austraalia Griffithi ülikoolist proovib aja ja ruumi võrdsetele alustele asetada. Kvantmehaanika võimaldab osakesel ühes kohas eksisteerida, teises aga mitte. Ehk, ütleb Vaccaro, lubab see osake ühel eksisteerida, kuid mitte teisel, ilma et oleks vaja interaktsioone, mis seda loovad või hävitavad.
Katse võrrandite parandamiseks seda silmas pidades ei viinud midagi, kuna see rikub füüsika nurgakivi - massi säilitamise seadust. Kuid Vaccaro näitab, et nende võrrandite prahi alt saab kvantmehaanikat parandatud kujul taastada. Selle idee toetamiseks vajame lihtsalt eksperimentaalseid tõendeid. 2012. aastal Californias SLACi riikliku kiirendi keskuses BaBari tehtud katse näitas, et B-mesooni osakesed lagunevad erinevatel aegadel erinevalt. Võib-olla on Vaccaro ideedel veel midagi.
ILYA KHEL
