Время на солнце медленнее чем на земле
5 фактов о солнечной системе, которые вас удивят
Солнечная система — это ближайший космос, который можно даже назвать нашим родным домом. Она образовалась сравнительно недавно по космическим меркам — около 4,5 миллиардов лет назад. Как предполагают некоторые ученые, она могла возникнуть внутри космического пузыря. Солнечная система состоит из звезды и восьми планет, которые движутся вокруг нее практически в одной плоскости. Правда, до 2006 года планет было на одну больше, но потом ученые решили, что Плутон не соответствует требованиям, в результате чего лишили его статуса планеты. С развитием науки учены уже разгадали и продолжают разгадывать все больше секретов Солнечной системы, что позволило составить о ней и ее планетах кое-какое представление. Некоторые полученные факты о Солнечной системе удивляют, а другие вообще кажутся фантастическими. Наверняка многие из них вам неизвестны, поэтому далее предлагаю с наиболее интересными из них ознакомиться.
В некоторые факты о солнечной системе по истине сложно поверить
Время на Земле и в космосе идет по-разному
Наверняка вы слышал в различных фильмах, что время в космосе протекает по-разному. И это далеко не выдумки режиссеров-фантастов, а закон природы. Связан он с гравитационным полем, которое искажает пространство-время. Ученые выяснили, что чем сильнее гравитационное поле, тем медленнее течет время. К примеру, возле черной дыра время практически останавливается. Так как гравитационное поле окружает Землю, время здесь тоже искажается.
Размер Солнца в сравнении с другими планетами Солнечной системы
Почти вся масса солнечной системы приходится на Солнце
Масса нашей звезды составляет 99.86% от массы всей солнечной системы. К примеру, масса Земли в 330 000 раз меньше массы Солнца. Разумеется, Солнце такое же гигантское и по размеру. Если бы звезда была полой, в нее можно было бы поместить 960 000 планет, схожих по размеру с Землей.
Еще больше интересный фактов о Солнечной системе и космосе в целом вы найдете на нашем Telegram-канале
Диаметр Солнца составляет 1 392 684 километров, в то время как диаметр Земли немногим более 12000 километров. Но это далеко не все факты о нашей звезде, которые поражают. К примеру, температура внутри Солнца составляет около 15 млн градусов. В сравнении с ядром, поверхность звезды можно назвать холодной, так как ее температура находится в пределах 5600 градусов. Но самое интересное, что температура в атмосфере Звезды, как установили ученые, гораздо выше, чем на ее поверхности. Она достигает 1 млн градусов.
Луна все время отдаляется от Земли со скоростью 38 мм в год
Луна все время отдаляется от Земли
Скорость, с которой Луна отдаляется от Земли, небольшая — всего 38 мм в год. Казалось бы, это такой незначительный показатель, которым можно пренебречь. Однако, как установили ученые, полтора миллиарда лет назад Луна находилась ближе к Земле на 44 тысячи км. При этом сутки составляли всего 18 часов, то есть Земля вращалась значительно быстрее. К слову, ученые считают, что именно благодаря замедлению вращения Земли, которое вызвала Луна, на планете возникла “кислородная катастрофа”.
Титан — самое похожее на Землю место в Солнечной системе
Титан — это спутник Сатурна, который обладает плотной атмосферой. Кроме того, он является единственным небесным телом в Солнечной системе, на котором имеются стабильные жидкие озера. Эти признаки делают его похожим на нашу планету.
Титан — загадочный спутник Сатурна, который напоминает Землю
Атмосфера Титана примерно на 78% состоит из азота. В результате такой схожести с нашей планетой существует гипотеза, что спутник Сатурна похож на раннюю Землю. Ученые также считают его наиболее благоприятным местом в Солнечной системе для поиска жизни.
Венера — самая горячая планета Солнечной системы
Казалось бы, на Меркурии температура должна быть выше, чем не Венере, так как он расположен ближе к Солнцу, но нет. В результате плотной атмосферы и сверхвысокого давления на Венере температура гораздо выше. Возле поверхности планеты этот показатель составляет около 460 градусов.
Несмотря на такие экстремальные условия на Венере, некоторые ученые предполагают, что ее можно охладить и использовать для колонизации. Больше информации о том, какие планеты ученые рассматривают для создания на них поселений, читайте на нашем Яндекс.Дзен-канале.
На Венере регулярно идут дожди из серной кислоты, но они не долетают до ее поверхности, так как по причине высокой температуры испаряются раньше. К слову, на Меркурии, в отличие от Венеры, даже имеются запасы льда. Правда, спрятаны они глубоко в кратерах возле полюсов, куда никогда не попадает солнечный свет.
12. Скорость течения времени на Земле и на Солнце
Из общей теории относительности следует, что чем сильнее гравитационное поле в заданной точке пространства, тем медленнее там течет время. Это значит, что всегда на больших небесных телах время течет медленнее, чем на малых. Если бы в мире не было материи, то не было бы и пространства и времени. Неотделимость времени от материи проявляется в существовании конкретной связи между массой и временем. Все процессы с массами происходят во времени, скорость же течения времени, в свою очередь, зависит от величины ближайших масс.
Рассмотрим теперь подробнее, как измеряется скорость течения времени на других небесных телах.
Атом каждого элемента излучает определенный присущий только этому элементу спектр света. Так, например, свет, излученный атомом водорода, состоит из четырех спектральных линий: первая из них имеет частоту 457 млн. Мгц (красная линия), вторая — 617 млн. Мгц (светло-синяя линия), третья — 691 млн. Мгц (темно-синяя линия) и, наконец, четвертая — с частотой 755 млн. Мгц (фиолетовая линия).
Если на Солнце время течет медленнее, чем на Земле, то это должно оказывать влияние и на атомы. На Солнце частота излучения атома определяется течением времени на Солнце, атом же, находящийся на Земле, излучает в соответствии с течением времени на Земле. Частота света, идущего от Солнца, поэтому должна отличаться от частоты излучения земных источников света. Рассмотрим этот вопрос конкретнее.
Рис. 56. Спектр водорода Земного источника (верхняя полоса) по сравнению со спектром солнечного водорода (нижняя полоса).
Для наглядности смещение линий нижнего спектра по отношению к верхнему увеличено в 10000 раз H α — красная спектральная линия; Нβ — светло-синяя; Нγ — темно-синяя; Нσ —фиолетовая
Предположим, что атомы водорода на Солнце излучают свет, который совершает за одну солнечную секунду 4,57 • 10 14 колебаний. Пусть этот свет достигает Земли и при этом его частота остается прежней. Так как на Земле время течет быстрее, чем на Солнце, то земная секунда короче солнечной. Тот самый свет, который на Солнце имел частоту, равную 4,57 • 10 14 гц (т. е. за одну солнечную секунду совершал столько колебаний), на Земле будет иметь частоту, меньшую на 10 9 гц (т. е. за одну земную секунду будет совершать на 10 9 колебаний меньше). В то же время на Земле атомы водорода излучают свет с частотой 4,57 • 10 14 гц. Таким образом, свет, излученный атомами водорода на Солнце, будет иметь меньшую частоту, чем свет, излученный атомами водорода на Земле. Так как с уменьшением частоты спектр света смещается «в красную сторону», то в спектре солнечного света все линии будут смещены в сторону более длинных волн по сравнению с линиями спектра, полученного в земной лаборатории. Сравнение спектров должно дать приблизительно такую картину, как на рис. 56, где верхняя полоса изображает линии спектра земного водорода, а нижняя — те же самые линии в спектре солнечного водорода. Для наглядности сдвиг линий увеличен приблизительно в 10000 раз.
Существует ли в действительности такое смещение спектральных линий? Чтобы ответить на этот вопрос, нужно сравнить спектр света, пришедшего до нас от Солнца или от других звезд, со спектром света земного источника. Трудность заключается в том, что смещение спектра может быть вызвано не только разницей в скорости течения времени, но рядом других причин. Если, например, звезда удаляется от нас, спектральные линии излученного ею света будут смещены в красную сторону; у приближающейся звезды, напротив, спектральные линии будут сдвигаться в фиолетовую сторону (эффект Допплера). Даже движение со скоростью несколько километров в секунду вызывает больший сдвиг спектральных линий, чем гравитационное смещение в спектрах таких звезд, как Солнце. Кроме того, атомы в звездных атмосферах движутся с очень большими скоростями — одни атомы в данный момент приближаются к нам, другие удаляются от нас. Поэтому спектральные линии одной части атомов будут смещаться в красную сторону, а другой части — в фиолетовую сторону. Вследствие этого спектральная линия будет уширяться, что будет затруднять точное определение сдвига ее положения. И все же измерения, правда, не вполне уверенно, показывают, что линии солнечного спектра действительно сдвинуты в красную сторону и притом на ожидаемую величину.
Лучше, чем у света, идущего от Солнца, эффект красного смещения заметен в спектре меньшего компонента Сириуса. Сириус — двойная звезда, один компонент которой (так называемый спутник) обладает большой плотностью; его масса примерно равна массе Солнца, а диаметр составляет всего 0,8% диаметра Солнца. Один кубический сантиметр массы спутника Сириуса составляет около 2 т. Благодаря большой концентрации массы сила тяжести на поверхности спутника Сириуса в 20 раз больше, чем на поверхности Солнца, поэтому время на спутнике течет значительно медленнее, чем на Солнце. Вследствие этого спектральные линии спутника Сириуса должны быть сдвинуты в несколько десятков раз больше по сравнению с линиями солнечного спектра. Это смещение действительно было обнаружено. Соответствует ли в точности величина смещения предсказанной теоретически, все же еще нельзя сказать, так как диаметр спутника Сириуса и масса его неизвестны с достаточной точностью, а величина смещения спектральных линий зависит от массы и плотности звезды. Во всяком случае наблюдения подтверждают, что предсказанное общей теорией относительности гравитационное смещение спектральных линий существует. Это показывает, что вблизи больших масс время течет медленнее, чем вблизи малых масс.
Замедленное течение времени в сильном гравитационном поле — одно из следствий общей теории относительности. Общая теория относительности, в свою очередь, основывается на принципе эквивалентности, который утверждает равенство тяжелой и инертной масс. Используя идеи квантовой теории, легко убедиться, что красное смещение спектральных линий света, излучаемого массивными небесными телами, непосредственно следует уже из равенства тяжелой и инертной масс.
Одним из основных понятий квантовой теории является понятие о квантах света (фотонах): электромагнитная волна с частотой v обладает такими свойствами, как если бы она состояла из отдельных частиц — фотонов. При этом энергия каждого фотона равна
m = hν/c 2 (б)
Хотя масса покоя фотона равна нулю, как мы уже видели раньше, масса фотона, движущегося со скоростью света, имеет конечное значение, которое определяется формулой (б).
Далее мы уже отмечали, что инертная и тяжелая массы всегда равны. Следовательно, формула (б) определяет и тяжелую массу фотона.
Итак, у фотонов всегда имеется тяжелая масса. Другими словами, фотоны подчиняются действию силы тяжести. Например, на фотоны, излученные Солнцем, действует сила тяжести, которая притягивает их обратно, и для преодоления этой силы тяжести фотоны должны затратить определенную энергию. Энергия фотонов, достигших Землю, будет меньше той энергии, которую они имели на Солнце. Из формулы (а) видно, что энергия фотона может уменьшиться только в том случае, если уменьшается частота света ν. Отсюда следует, что частота света, приходящего с Солнца на Землю, должна уменьшаться, т. е. должно существовать красное смещение спектральных линий.
Где время идет быстрее, когда оно закончится и кто живет в прошлом
Время было запущено примерно 13,8 миллиардов лет назад. По крайне мере физики-теоретики, в число которых входил Альберт Эйнштейн, полагали, что время взяло свое начало в момент Большого взрыва. Стивен Хокинг на лекциях о происхождении времени говорил, что до Большого взрыва вся материя вселенной была сжата, а ее плотность стремилась к бесконечности. Эта невероятно плотная точка называется сингулярностью, до которой не было вообще ничего.
В классической физике время считается абсолютным. Все процессы в мире, независимо от их сложности, не оказывают никакого влияния на ход времени. Ньютон утверждал, что все движения могут ускоряться или замедляться, течение же абсолютного времени изменяться не может. С одной стороны все так. Но теория относительности утверждает, что течение времени зависит от скорости движения. Другими словами, за час езды на метро вы постареете меньше, чем сидя дома в кресле.
Еще один забавный факт, подтверждающий, что время пластично, подтвердили физики-практики. Источник гравитации воздействует на эту фундаментальную величину: глубоко под землей течение времени проходит медленнее, чем на вершине горы. Про этот эффект гравитационного замедления говорил еще Эйнштейн в 1907 году, однако подтвердить его теорию удалось только с появлением сверхточной аппаратуры. Вы этого никогда не почувствуете, но человек, живущий на 17-м этаже, стареет быстрее своих соседей снизу. И это не шутка: в работу околоземной аппаратуры всегда вводят поправки на искривление времени.
На сегодня самые точные атомные часы находятся в Университете Колорадо. Они определяют одну секунду как 9 192 631 770 периодов электромагнитного излучения, возникающего при переходе между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133. Часы настолько точны, что отстают всего на одну секунду за пять миллиардов лет. И они способны фиксировать эффект гравитационного замедления при изменении высоты на несколько десятков сантиметров.
С гравитацией связано еще одно изменение текущего времени. По мере вращения Луна воздействует на Землю, замедляя ее. В далеком прошлом вращение нашей планеты было настолько быстрым, что сутки продолжались не более 2-3 часов, а Луна успевала облететь Землю всего за пять часов. Процесс замедления продолжается и по сей день: за сто лет сутки прибавляют 0,002 секунды. Теоретически, наступит момент, когда время на нашей планете остановится, но наши потомки этого не застанут, так как разрастающееся Солнце поглотит Землю куда быстрее.
Кстати, если вы думаете, что в минуте всегда ровно 60 секунд, то спешим вас разочаровать. Существует так называемая секунда координации, ее еще называют «скачущей» и «високосной» секундой. Ее периодически добавляют либо в конце 30 июня, либо 31 декабря ко всемирному координированному времени (UTC) для его согласования со со средним солнечным (UT1). Делают это так, чтобы время UTC не отличалось от UT1 более, чем на ±0,9 секунды. Считается, что в такие дни после времени 23:59:59 идет 23:59:60. Вследствие увеличения продолжительности суток из-за ослабевающего влияния гравитации Луны на Землю, в будущем дополнительные секунды надо будет вводить все чаще и чаще, в каждом следующем веке надо будет вводить примерно на 64 секунды больше, чем в предыдущем. Так, в 22 веке надо будет вводить уже по две секунды в год, а через 2000 лет делать тоже самое примерно раз в месяц. Через 200 000 000 лет сутки будут длиться 25 часов.
И напоследок еще один интересный факт. Всем известно утверждение, что догнать будущее невозможно, оно всегда будет на шаг впереди от вас, это как прыгать выше головы — нереально. Но вам придется смириться и с тем, что в данную минуту, секунду текущего момента времени вы находитесь в прошлом. Это связано с тем, что наш мозг обрабатывает события с опозданием. Нейробиолог Дэвид Иглмэн выяснил, что задержка синхронизации нашего мозга с реальностью занимает 80 миллисекунд. А еще в экстремальных ситуациях и при стрессе время для нашего мозга замедляется: он фиксирует в разы больше информации, чем в спокойном состоянии. Это своего рода режим slow motion как у камеры вашего смартфона, в котором записывается видео с вдвое большей частотой кадров.
Время на квантовом уровне течет иначе. Но как? И что это означает для физики?
До начала ХХ столетия считалось, что время – есть величина абсолютная. Но после того, как Альберт Эйнштейн опубликовал общую теорию относительности (ОТО), стало понятно, что время – понятие более субъективное и имеет отношение к наблюдателю, который его измеряет. И все же, многие продолжали трактовать время так, словно это прямая железнодорожная линия, двигаться по которой можно только вперед или назад. Но что, если эта железнодорожная линия ветвится или вовсе имеет окружные пути, двигаясь по которым поезд возвращается на станцию, которую уже проезжал? Иными словами, можно ли путешествовать в будущее или прошлое? Начиная со знаменитого романа Герберта Уэллса «Машина времени», научные фантасты придаются фантазиям во всю. Но в реальной жизни представить нечто подобное невозможно. Ведь если бы кто-то в будущем изобрел машину времени, неужто он бы не предупредил нас об угрозе пандемии COVID-19 или об ужасных последствиях глобального потепления? Но к нам так никто и не прибыл. Быть может, стоит посмотреть на время под другим углом?
Законы квантового мира очень сильно отличаются от тех, что мы можем непосредственно наблюдать
Квантовая механика – раздел теоретической физики, описывающий физические явления, действие в которых сравнимо по величине с постоянной Планка.
Ход времени
Наше понятие времени восходит к картине, описанной Исааком Ньютоном: стрела времени движется только вперед, лишая нас всякой возможности вернуться назад, в прошлое. В то же самое время ОТО гласит, что ход времени различен для наблюдателей в разных гравитационных полях.
Это означает, что у поверхности Земли время течет медленнее, так как сила гравитации на планете сильнее, чем на орбите. И чем сильнее гравитационное поле, тем больше этот эффект. Подробнее о том, почему время на вершине горы и на пляже течет по-разному, можно прочитать здесь.
Выходит, законы движения Ньютона положили конец идее абсолютного положения времени в пространстве, а теория относительности и вовсе поставила на этой идее крест. Более того, как пишут в своей книге «Кратчайшая история времени» физики Стивен Хокинг и Леонард Млодинов, путешествия во времени возможны.
Обложка замечательной книги Стивена Хокинга и Леонарда Млодинова, настоятельно рекомендуем к прочтению
Теория относительности показывает, что создание машины времени, способной переместить нас в будущее действительно возможно. Все, что нужно сделать после ее создания – войти внутрь, подождать некоторое время, а затем выйти – и обнаружить, что на Земле время шло иначе, нежели для вас. То есть намного быстрее. Безусловно, никто на планете не обладает подобными технологиями, но их появление – вопрос времени. Ведь если хорошенько подумать, то что нужно для изобретения такой машины?
Во-первых, она должна разгонятся до околосветовых скоростей (напомню, что скорость света достигает 300 000 км/с), а во-вторых, следует вспомнить знаменитый парадокс близнецов, при помощи которого физики пытаются доказать противоречивость специальной теории относительности, которая гласит, что с точки зрения «неподвижных» наблюдателей все процессы у двигающихся объектов замедляются.
Согласно специальной теории относительности (СТО) все физические законы одинаковы для всех свободно двигающихся наблюдателей, независимо от их скорости.
Альберт Эйнштейн опубликовал теорию относительности 106 лет назад.
Немного проясним – данный способ предполагает, что машина времени, в которую вы вошли, взлетает, разгоняется до околосветовой скорости, движется так какое-то время (в зависимости от того, как далеко вперед во времени вы направляетесь) и затем возвращается назад. Когда путешествие заканчивается, покинув машину времени вы понимаете, что для вас прошло намного меньше времени, чем для всех жителей Земли – вы совершили путешествие в будущее. Но если отныне мы воспринимаем время по-другому, быть может, законы физики подскажут, как путешествовать в прошлое?
Можно ли отправиться в прошлое?
Первый намек на то, что человек может совершать путешествия во времени, появился в 1949 году, когда австрийский математик Курт Гедель нашел новое решение уравнений Эйнштейна. Или новую структуру пространства-времени, допустимую с точки зрения ОТО.
Вообще, говоря об уравнениях Эйнштейна, важно понимать, что они удовлетворяют множество разных математических моделей Вселенной. Эти модели различаются, например, начальными или граничными условиями.
И чтобы понять, соответствуют ли они Вселенной, в которой мы живем, мы должны проверить их физические предсказания.
Кстати, если вы давно не пересматривали «Назад в будущее» – самое время)
Гедель, будучи математиком, прославился тем, что доказал – не все истинные утверждения можно доказать, даже если дело сводится к попытке доказать все истинные утверждения, например, с помощью простой арифметики. Таким образом, подобно принципу неопределенности, теорема Геделя о неполноте может быть фундаментальным ограничением нашей способности познавать и предсказывать Вселенную.
Принцип неопределенности – принцип, сформулированный Гейзенбергом и утверждающий, что нельзя одновременно точно определить и положение, и скорость частицы; чем точнее мы знаем одно, тем менее точно другое.
Интересно, что пространство-время Геделя имело любопытную особенность: Вселенная в его представлении вращалась как целое. А вот Эйнштейн был очень огорчен тем, что его уравнения допускают подобное решение. Общая теория относительности в его понимании не должна позволять путешествия во времени. Уравнение Геделя, однако, не соответствует Вселенной, в которой мы живем, но его труд позволил миру взглянуть на время (а заодно и на Вселенную) иначе.
Итак, пространство-время, как известно, тесно взаимосвязаны. Это означает, что вопрос о путешествиях во времени переплетается с проблемой перемещения на скоростях, превыщающих 300 000 км/с, то есть скорость света. А когда речь заходит о фотонах, общая теория относительности, увы, уходит на задний план, а ее место занимает квантовая механика.
Подробнее о том, что изучает квантовая механика, а главное как, мы рассказывали в этой статье, рекомендую к прочтению!
Переход на квантовый уровень
Не так давно команда физиков из Университетов Вены, Бристоля, Балеарских островов и Института квантовой оптики и квантовой информации (IQOQI-Вена) показала, как квантовые системы могут одновременно развиваться по двум противоположным временным стрелкам (вперед и назад во времени). Иными словами, квантовые системы могут двигаться как вперед, так и назад во времени.
Квантовые системы могут двигаться как вперед, так и назад во времени
Ранее, чтобы понять почему, ученые установили, что время знает только одно направление — вперед. Так что нам с вами придется вспомнить второй закон термодинамики. Он гласит, что в замкнутой системе энтропия системы (то есть мера беспорядка и случайности внутри системы) остается постоянной или увеличивается.
Если наша Вселенная представляет собой замкнутый цикл, свернутый в клубок, ее энтропия никогда не может уменьшиться, а это означает, что Вселенная никогда не вернется в более раннюю точку. Но что, если бы стрела времени «посмотрела» на явления, где изменения энтропии невелики?
Второй закон термодинамики – это статистический закон, в среднем верный для макроскопической системы. В микроскопической системе мы можем видеть, как система естественным образом эволюционируют в сторону ситуаций с более низкой энтропией, – пишут авторы научной работы.
Вот что говорит об этом Джулия Рубино, научный сотрудник Университета Бристоля и ведущий автор новой статьи: «Давайте предположим, что в начале газ в сосуде занимает только его половину. Затем представьте, что мы удаляем клапан, который удерживал его в пределах половины сосуда, так что газ теперь может свободно расширяться по всему сосуду».
Термодинамика хранит в себе множество тайн о нашем мире и Вселенной
В результате мы увидим, что частицы начнут свободно перемещаться по всему объему сосуда. Со временем газ займет весь сосуд. «В принципе, существует ненулевая вероятность того, что в какой-то момент газ естественным образом вернется, чтобы занять половину сосуда, только эта вероятность становится меньше, чем больше становится количество частиц, составляющих газ», – объясняет Рубино.
Если бы существовало только три частицы газа вместо огромного количества газа (состоящего из миллиардов частиц), эти несколько частиц могли бы снова оказаться в той части сосуда, откуда они первоначально стартовали. Вот такая физика.
ОТО допускает путешествия во времени в будущее. С прошлым все намного сложнее
Далее, как вы могли догадаться, следует второй закон термодинамики – так называемый статистический закон, который является верным в среднем для макроскопической системы. «В микроскопической системе мы можем видеть, как система естественным образом эволюционирует в сторону ситуаций с более низкой энтропией», – отмечают исследователи.
Стрела времени
Чтобы разобраться еще подробнее, отметим, что в ходе нового исследования физики задавались вопросом о последствиях применения описанной выше парадигмы в квантовой области. Согласно принципу квантовой суперпозиции, отдельные единицы (например, свет) могут существовать одновременно в двух состояниях, как в виде волн, так и в виде частиц, проявляясь в том или ином виде в зависимости от того, что именно вы тестируете.
Команда Рубино рассмотрела квантовую суперпозицию с состоянием, которое развивается как назад, так и вперед во времени. Измерения показали, что чаще всего система в конечном итоге движется вперед во времени. Если бы не небольшие изменения энтропии, система действительно могла бы продолжать развиваться как вперед, так и назад во времени.
Разрушение суперпозиции состоянии при взаимодействии с окружением с течением времени Изображение Joint Quantum Institute
Так как же эти сложные физические понятия соотносятся с реальным человеческим опытом? Неужели наконец-то пришло время начать собирать вещи для путешествия назад во времени? Увы.
«Мы, люди, являемся макроскопическими системами. Мы не можем воспринимать эти квантовые суперпозиции временных эволюций», – говорит Рубино. Для нас время действительно движется вперед. Возможно, это тот случай, когда мир немного не определился.
И действительно – на самом фундаментальном уровне мир состоит из квантовых систем (которые могут двигаться вперед и назад). Более глубокое понимание того, как описать течение времени на уровне этих элементарных составляющих, могло бы позволить физикам сформулировать более точные теории для их описания и, в конечном счете, получить более глубокое понимание физических явлений мира, в котором мы живем.
Еще больше интересных статей обо всем на свете, а также о путешествиях во времени и Мультивселенной читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен. Там регулярно выходят статьи, которых нет на сайте!
Выводы
Однако не все согласны с тем, что различие между макроскопическим и микроскопическим является четким. Как пишет Popular Mechanics, Рамакришна Подила, доцент кафедры физики и астрономии Университета Клемсона в Южной Каролине, говорит, что статистика многих частиц по сравнению со статистикой отдельных частиц является более точным способом описания вещей.
Даже у одной частицы есть свои собственные, уникальные микросостояния. Подила считает, что в нашем стремлении понять время мы ставим уравнения выше физической реальности — и упускаем главное.
Связывание стрелы времени с энтропией или коллапсом квантово-механической системы (как указано в статье) – это не формальные утверждения, а популярные методы, которые просты в использовании. Даже то, что время движется вперед, само по себе не аксиома, а теория, которую астрофизик Артур Эддингтон придумал и популяризировал в 1927 году.
Время и пространство неразрывно связаны, но правильно ли мы их понимаем?
Так что, возможно, идея о том, что пространство и время сливаются в один переплетенный континуум, имеет право на жизнь. С тех пор как Альберт Эйнштейн сформулировал теорию относительности, мы перестали воспринимать пространство как трехмерную фигуру, а время — как одномерное.
Время стало четвертым элементом четырехмерного вектора, описывающего пространство и время, — говорит Рубино. Это единая, динамичная сущность, над которой мы все еще ломаем голову.
В заключение же хочу не только поблагодарить читателя за внимание, но и вновь процитировать ученых: «Хотя время часто рассматривается как непрерывно увеличивающийся параметр, наше исследование показывает, что законы, управляющие его течением в квантово-механических контекстах, намного сложнее. Это может означать, что нам нужно переосмыслить то, как мы представляем эту величину во всех тех контекстах, где квантовые законы играют решающую роль».
Из-за квантовой суперпозиции ход времени в микромире не имеет определенного направления — исчезает грань между причиной и следствием.
Полностью ознакомиться с текстом научной работы можно в журнале Nature. Кстати, как вы думаете, можно ли путешествовать во времени и что новое исследование говорит нам о Вселенной? Ответ будем ждать здесь, а также в комментариях к этой статье!
Новости, статьи и анонсы публикаций
Свободное общение и обсуждение материалов
Чего только не сотворили ученые и исследователи во благо науки. Какие только безумные эксперименты они не ставили, чтобы открыть что-то новое. Все это сейчас…
Что находится внутри черных дыр? Откуда они появляются? Точно ли мы уверены, что они вообще существуют? Мы знаем, как ответить на 10 самых популярных вопросов об этом самом загадочном явлении во Вселенной.
Большинство людей с легкостью назовут три классических состояния вещества: жидкое, твердое и газообразное. Те, кто немножко знает науку, добавит к этим трем …