Fizikçiler Camda Zamanın Tersine Dönebildiğinin Kanıtını Keşfediyor

Fizikçiler Camda Zamanın Tersine Dönebildiğinin Kanıtını Keşfediyor

Çoğunlukla fizik yasaları zamanın okunu pek umursamaz. Bir nesnenin hareketini açıklayan denklemi çevirerek hareketin nerede başladığını kolayca hesaplayabilirsiniz. Bu tür yasaları zamanın tersine çevrilebilir olarak tanımlıyoruz .

♦Fizikçiler Camda Zamanın Tersine Dönebildiğinin Kanıtını Keşfediyor

Zamanın amansız ilerleyişi kimseyi beklemeyebilir, ancak Almanya’daki Darmstadt Teknik Üniversitesi ve Danimarka’daki Roskilde Üniversitesi’ndeki araştırmacılar tarafından yapılan yeni bir deney, bazı materyallerde zaman zaman nasıl karışabileceğini gösteriyor.

Cam yaşı gibi maddelerin nasıl olduğu üzerine yapılan bir araştırma, malzemeye dayalı bir zaman ölçüsünün tersine çevrilebilir olduğuna dair ilk fiziksel kanıtları ortaya çıkardı.

Çoğunlukla fizik yasaları zamanın okunu pek umursamaz. Bir nesnenin hareketini açıklayan denklemi çevirerek hareketin nerede başladığını kolayca hesaplayabilirsiniz. Bu tür yasaları zamanın tersine çevrilebilir olarak tanımlıyoruz .

Pek çok bireysel yasa zaman zaman burun kıvırırken, bir bütün olarak Evrenimizin kaderi, kaosun kaçınılmaz çekimi tarafından belirleniyor. Bir yönde taze bırakılmış yumurtalar. Diğerinde omlet. Hiçbir hesaplama size tekrar güzel, yuvarlak bir yumurta kazandırmaz.

Bilimsel terimlerle, zamanın termodinamiğin ikinci yasasının bir özelliği olduğunu söyleyebiliriz ; izole edilmiş sistemlerin geçmişte olduğundan daha kolay geri alınamayacak şekilde daha düzensiz olma eğilimi.

Maddi bir sistemin zamanın tersine çevrilebilir mi yoksa entropi tarafından mı yönlendirildiğine karar veren şeyin ne olduğunu söylemek zor..

-Eski bir arabanın paslanmasını, bir heykelin hava koşullarına maruz kalmasını veya kıyıya vurmuş bir geminin sürekli çürümesini kolayca hayal edebiliriz, ancak cam gibi malzemeler dış aşındırıcı kuvvetlerle hiçbir ilgisi olmayan şekillerde yavaş yavaş değişebilir .

Sıvı benzeri parçacık yığınlarından, çeşitli polimerler içeren kristal olmayan maddelerden ve cam gibi amorf katılardan oluşan, kendi entropi güdümlü saatlerine göre teorik olarak kararlı bir duruma gevşer.. Bunu, yerçekimi veya ivmeye değil, termodinamik olarak yerine oturan çeşitli moleküllerin istikrarlı bir şekilde yeniden yapılandırılmasına dayanan bir tür özel görelilik teorisi olarak düşünün..

Fizikçiler yaşlanmanın bu ölçüsünü maddi zaman olarak tanımlıyorlar. Konsept 1970’lerin başından beri ortalıkta olmasına rağmen, Tool-Narayanaswamy formalizmi olarak bilinen kavramdaki yorumu hiçbir zaman deneysel olarak ölçülmemiştir.

Bunun iyi bir nedeni var. Cam, yalnızca yakından izlenerek yakalanamayacak kadar yavaş yaşlanır..

–    Darmstadt Teknik Üniversitesi’nden yoğun madde fizikçisi olan başyazar Till Böhmer:

“Bu çok büyük bir deneysel zorluktu”

Ekip, dağınık lazer ışığını kaydetmek için son derece hassas bir video kamerayı akıllıca kullandı; bu lazer ışığı, bir cam örneğine çarptığında, üç farklı cam oluşturucu madde içindeki maddi zaman hissini aktaran dalgalanmalar olarak istatistiksel olarak yorumlanabilecek girişim desenleri oluşturdu.

Dengeye giden bir yolda kilitli kalmak yerine, zamanın moleküler düzeyde tersine çevrilebildiğine, parçacıklar birbirini yeni düzenlemelere itip çektikçe değişkenlik gösterdiğine dair kanıtlar buldular. Tüm süreci geri sardığınızda filmin ileri mi yoksa geri mi oynatıldığını söylemek imkansız hale gelir.

–   Böhmer:

“Ancak bu, malzemelerin yaşlanmasının tersine çevrilebileceği anlamına gelmiyor”

Bir bütün olarak sistem, entropinin belirlediği bir duruma yerleşmeye mahkumdur.

Ancak moleküler sarkacın minik salınımları bu sürece katkıda bulunmuyor; ileri geri tik-taklar yapıyor, görünüşe göre kendilerini çevreleyen zamanın gelgitlerini hiç düşünmüyorlar.

 

♦ZAMANDA GERİYE KOŞAN BİR ‘KARŞI EVREN’ VAR

Bilim İnsanları Zamanda Geriye Koşan Bir ‘Karşı Evren’ Olduğunu Söylüyor

Eğer doğruysa, karanlık maddenin nereden geldiğini ve nötrinolara dair anlayışımızda olası bir değişimi açıklayabilir.

  • Geriye dönük bir ayna evren , karanlık maddenin varlığını açıklayabilir mi?
  • Eğer bir anti-evren varsa, zamanda geriye, Büyük Patlama’dan önceye doğru akacaktır.
  • O halde karanlık madde, ayna evreninin ima ettiği sağ elini kullanan nötrinolar olabilir .

Bilim insanları, dışarıda bir yerlerde, kendi evrenimizin aynadaki görüntüsüne benzeyen ve neredeyse yaptığımız her şeye karşılık veren bir “karşı evren” olabileceğine inanıyor.

 Eğer bu teori doğruysa karanlık maddenin varlığını açıklayabilir .

Öncelikle biraz arka plan: ” Büyük Patlama “, saati evrenin başlangıcına mümkün olduğunca yakın bir yere geri sarmaya çalışan bilim adamları olan kozmologlar tarafından incelenen çeşitli teorileri içeren kolektif bir terimdir. Çoğu kişi maddenin patladığı konusunda hemfikirdir, ancak örneğin sıcaklığın o ilk anda aşırı sıcak mı yoksa mutlak sıfır soğuk mu olduğu konusunda farklı görüşler vardır.

Patlamadan önce ne olmuş olabileceği konusunda da anlaşmazlıklar var..

Büyük Patlama dediğimiz şey, ilerlemekte olan daha da büyük bir sıçramanın dönüm noktası olabilir mi? 

Trambolin üzerinde zıpladığınız ve ayaklarınızın neredeyse yere değdiği noktayı düşünün; ardından yalnızca bir sonraki sıçramayı yukarıya doğru gördüğünüzü hayal edin; Sıçramanın ilk aşağı doğru yarısı olmadan bunun hiçbir anlamı yok!

Karanlık madde , eğer böyle bir şey varsa, bilim insanları için belki de Büyük Patlama’dan daha da kafa karıştırıcıdır. Bunun nedeni, karanlık maddenin, belirsiz bir bulmacanın – milyarlarca yıl önce değil, bugün etrafımızdaki evreni neyin oluşturduğu sorusu – tamamlanmasına yardımcı olan anahtar bir parça olmasıdır . Karanlık madde evrendeki maddenin büyük kısmını oluşturuyor ama onu hiçbir zaman hiçbir yerde göremedik.

Karanlık madde göz önünde nasıl gizlenir ve nitelikleri nelerdir?

 Bunlar, bir sürü başka fikrin dayanması gereken devasa gizemlerdir. 

    -Şimdilik, karanlık maddeyi tanımlamanın bir yolu tam anlamıyla doğrudur: “karanlık” derken onun parlak olmadığını kastediyoruz; bu, bizim tanımlayabileceğimiz şekilde herhangi bir foton yansıtmayan veya yaymayan madde için kullanılan teknik terimdir. . Ancak karanlık maddenin fiziksel (görsel değil) etkilerini yerçekimi dalgaları gibi şeylerde ölçebiliriz .

Şimdi teoriye geri dönüyoruz. Bir “anti-evren”in bizim evrenimize paralel fakat zamanda geriye doğru gitmesi mümkün olabilir mi? Eğer öyleyse, tıpkı evrenimizin zamanda “ileri” ilerlemesi gibi, Büyük Patlama’dan önce de aslında zamanda “geriye doğru” yayılmış olacaktır. Kanada Ontario’daki Perimeter Teorik Fizik Enstitüsü’nden araştırmacılar, Annals of Physics dergisinde 2018 yılında yayınlanan bir makalede , Büyük Patlama’nın düşündüğümüzden daha küçük ve daha simetrik olabileceğini öne sürüyorlar.

 –    Araştırmacılar:

“Diğer şeylerin yanı sıra, bu hipotezin dikkate değer bir sonucunu, yani kozmolojik karanlık madde için son derece ekonomik yeni bir açıklamayı ayrıntılı olarak açıklayacağız”

Bu Büyük Patlama modelinin harika bir yanı, bilim adamlarının “şişme” dediği, evrenin doğumdan hemen sonra büyüklüğünü hesaba katmak için büyük ölçüde genişlediği bir zaman periyoduna olan ihtiyacı ortadan kaldırmasıdır. Bunun yerine, mesele doğal olarak zaman içinde daha az güçlü bir şekilde genişleyebilirdi, bu da ne olduğuna dair açıklamamızı basitleştirebilirdi.

Ve bu iki öncesi ve sonrası evrenin gerçekten simetrik olması için, etrafımızdaki evrene ilişkin mevcut anlayışımıza bir parçacık eklememiz gerekir. Bugün, yalnızca yerçekimi ve zayıf etkileşimle ilgili olan çok küçük gizemli parçacıklar olan nötrinoları biliyoruz.

Eğer evrenimiz Büyük Patlama’dan geriye doğru giden benzer bir evren tarafından yansıtılıyorsa, o zaman karanlık madde dediğimiz şey aslında “sağ elini kullanan” bir nötrino versiyonu olabilir; bu terim, evrendeki hareket yönünü ifade eder. nötrino. Bu, diğer evrendeki solak nötrinoların doğal tersi olacaktır.

Eğer bu kulağa çılgınca ve baş döndürücü bir şey gibi geliyorsa, kesinlikle haklısın. Ancak bu tür yeni teoriyi kullanan yineleme, kozmolojinin kritik bir parçasıdır, çünkü bilim adamlarının, onları inceleyebilmeleri ve bir sonraki teorik adımlarının ne olacağına karar verebilmeleri için mevcut, yayınlanmış teorilere sahip olmaları gerekir. Kendi gözlemlerinizi ve ölçümlerinizi kullanarak halka açık bir şekilde yanıt vererek bunu yapmak çok daha kolaydır ve bu, anlayışımızı geliştirdikçe ve evreni gözlemlemek için daha karmaşık yollar geliştirdikçe zaman içinde güzel bir fikir izi bırakır.

zaman tersten akabilir mi

♦Fizikçiler Zamanın Aslında Geriye Akabileceğini Söyledi

Evet, gerçekten de zamanı geri çevirebilirsiniz; bir farkla.

  • Yeni bir makale , zamanın aslında ileri ve geri akabileceğini öne sürüyor .
  • Mikroskobik sistemler doğal olarak daha düşük entropiye doğru evrilebilir , yani önceki durumlarına dönebilirler.
  • İnsanlar bu mikro olguları kuantum düzeyinde algılamazlar .

Isaac Newton’un evrensel olarak tik tak eden saat resmi , zamanı nasıl anladığımızı aşağı yukarı özetliyor: Zamanın oku yalnızca ileriye doğru hareket eder ve bizi geçmişimizi yeniden ziyaret etme şansından acımasızca mahrum eder.

Ancak 1905 özel görelilik teorisinde zamanın gözlemciye göre hareket eden bir yanılsama olduğunu belirten Albert Einstein’ın da kanıtladığı gibi, herkes bunu olduğu gibi kabul etmiyor . Bugün, zaman yanılsaması üzerine bir kitap yazan Julian Barbour gibi fizikçiler, değişimin gerçek olduğunu ama zamanın olmadığını söylüyor; zaman yalnızca değişimin bir yansımasıdır. Daha geçen hafta bir fizikçi ekibi , kuantum sistemlerinin zamanda hem ileri hem de geri hareket edebildiğini öne süren yeni bir makale yayınladı .

Bilim adamlarının daha önce neden zamanın yalnızca tek bir yön bildiğini ortaya çıkardıklarını anlamak için, termodinamiğin ikinci yasasını incelememiz gerekiyor . Kapalı bir sistem içerisinde sistemin entropisinin (yani sistem içindeki düzensizliğin ve rastgeleliğin ölçüsünün ) sabit kaldığını veya arttığını belirtir . Eğer evrenimiz kapalı bir döngüyse , top gibi kıvrılmışsa, entropisi hiçbir zaman azalamaz, yani evren asla daha önceki bir noktaya dönemez. Peki ya zamanın oku entropi değişikliklerinin küçük olduğu olaylara baksaydı?

–   Bristol Üniversitesi’nde doktora sonrası araştırma görevlisi ve Communications Physics dergisinde yayınlanan yeni makalenin baş yazarı Giulia Rubino:

“Termodinamiğin ikinci yasası istatistiksel bir yasadır… Makroskobik bir sistemde ortalama olarak doğrudur. Mikroskobik bir sistemde sistemin doğal olarak daha düşük entropili durumlara doğru evrildiğini görebiliriz…

 Bir kaptaki gaz durumunu ele alalım..

Başlangıçta gazın kabın sadece yarısını kapladığını varsayalım. Daha sonra onu kabın yarısı içinde tutan valfı çıkardığımızı hayal edin, böylece gaz artık kabın her yerine serbestçe yayılabilir.”

Parçacıklar kabın tüm hacmi boyunca serbestçe hareket etmeye başlayacaktır. Zamanla gaz tüm kabı kaplayacaktır…Prensip olarak, bir noktada gazın doğal olarak geminin yarısını işgal etmek üzere geri dönmesine dair sıfırdan farklı bir olasılık vardır; ancak bu olasılık, gazı oluşturan parçacıkların sayısı arttıkça küçülür”

Milyarlarca parçacıktan oluşan devasa miktardaki gaz yerine yalnızca üç gaz parçacığı olsaydı, bu birkaç parçacığın, kabın başlangıçta başladıkları kısmında bir kez daha oturması mümkün olurdu.

–   Rubino: “Termodinamiğin ikinci yasası istatistiksel bir yasadır” diyor. “Makroskopik bir sistemde ortalama olarak doğrudur. Mikroskobik bir sistemde sistemin doğal olarak daha düşük entropili durumlara doğru evrildiğini görebiliriz.”

O ve meslektaşları bu paradigmayı kuantum aleminde uygulamanın sonuçlarını merak ediyorlardı. Kuantum süperpozisyon ilkesine göre , bireysel birimler (örneğin ışık) aynı anda hem dalga hem de parçacık olarak iki durumda var olabilir ve test ettiğiniz şeye bağlı olarak biri veya diğeri şeklinde tezahür edebilir. Rubino’nun ekibi, zamanda hem geriye hem de ileriye doğru gelişen bir durumla kuantum süperpozisyonunu inceledi. Ölçümler çoğu zaman sistemin zamanda ileri doğru ilerlediğini gösterdi. Ancak küçük entropi değişiklikleri için sistem aslında zamanda hem ileri hem de geriye doğru gelişmeye devam edebilir.

Peki bu karmaşık fizik kavramları gerçek insan deneyimine nasıl dönüşüyor? Sonunda zamanda geriye doğru bir yolculuk için bavul hazırlamaya başlamanın zamanı geldi mi? Atlarınızı tutun.

“Biz insanlar makroskobik sistemleriz.” 

Rubino:

“Zamansal evrimlerin bu kuantum süperpozisyonlarını algılayamıyoruz… Bizim için zaman gerçekten de ileri doğru akıyor. Ancak dünyanın biraz kararsız olduğu da söylenebilir..

En temel düzeyde, dünya ileri ve geri hareket edebilen kuantum sistemlerden oluşuyor..

Zaman akışını bu temel bileşenler düzeyinde nasıl tanımlayacağımıza dair daha derin bir anlayışa sahip olmak, onları tanımlamak için daha kesin teoriler formüle etmemize ve sonunda içinde yaşadığımız dünyanın fiziksel fenomeni hakkında daha derin bir anlayış kazanmamıza olanak sağlayabilir.”

Ancak herkes makroskobik ve mikroskobik arasındaki ayrımın net olduğu konusunda hemfikir değil. Güney Carolina’daki Clemson Üniversitesi Fizik ve Astronomi Bölümü’nde yardımcı doçent olan Ramakrishna Podila , tek parçacık istatistiklerine karşı çok parçacık istatistiklerinin olayları tanımlamanın daha doğru bir yolu olduğunu söylüyor. 

Tek bir parçacığın bile kendine özgü mikro durumları vardır. Podila, zamanı anlama arayışımızda denklemleri fiziksel gerçekliğin önüne koyduğumuzu ve asıl noktayı kaçırdığımızı düşünüyor..

 –   Ramakrishna Podila:

“Zamanın okunu entropi veya kuantum mekaniksel sistemin çöküşüyle ​​(makalede belirtildiği gibi) ilişkilendirmek resmi ifadeler değil, kullanımı kolay popüler yöntemlerdir.. Zamanın ileriye doğru evrimleşmesi bile başlı başına bir aksiyom değil, astrofizikçi Arthur Eddington’un 1927’de icat ettiği ve popüler hale getirdiği bir teoridir . Bu fikirlerin kullanılmış olması onları gerçek yapmaz. Gerçek, altta yatan fiziği (evrensel olarak kabul edilen aksiyomlar) unuttuğumuzda, her türlü çılgınca şeyle karşı karşıya kalıyoruz”

Yani belki de sevilen Kaptan James T. Kirk’ün her Star Trek bölümünün başında tekrarladığı şeye rağmen, son sınır uzay değil zamandır (zamandır) .

Veya belki de uzay-zaman, uzay ve zamanın iç içe geçmiş tek bir süreklilik halinde kaynaştığı fikri . Einstein görelilik teorisini formüle ettiğinden beri, uzayı üç boyutlu, zamanı ise tek boyutlu bir şekil olarak algılamayı bıraktık. Rubino, “Zaman, uzay ve zamanı tanımlayan dört boyutlu bir vektörün dördüncü unsuru haline geldi” diyor. Hâlâ üzerinde kafa yorduğumuz birleşik, dinamik bir varlık.

Bir Cevap Yazın

Bu site, istenmeyenleri azaltmak için Akismet kullanıyor. Yorum verilerinizin nasıl işlendiği hakkında daha fazla bilgi edinin.

CAFEMEDYAM sitesinden daha fazla şey keşfedin

Okumaya devam etmek ve tüm arşive erişim kazanmak için hemen abone olun.

Okumaya devam et