2013-10-31 00:22:07
Τα εργαλεία που αναπτύχθηκαν τον περασμένο αιώνα για την περιγραφή της φύσης είναι δύο ειδών: αυτά που έχουν να κάνουν με φαινόμενα του μικρόκοσμου, στα οποία κυριαρχούν οι νόμοι της κβαντικής φυσικής, κι εκείνα που περιγράφουν τι συμβαίνει στις μεγάλες κλίμακες, όπου η βαρύτητα διαδραματίζει σημαντικό ρόλο, και περιγράφονται από τη γενική θεωρία της σχετικότητας. Ένα από τα μεγαλύτερα προβλήματα της επιστήμης σήμερα, είναι πως οι δύο αυτές δε συμβαδίζουν: όταν εξετάζονται υπό ενιαίο πρίσμα, προκύπτουν πολλοί απειρισμοί, κάνοντας τη θεωρία ανεφάρμοστη στην πράξη.
Σύμφωνα με πολλούς θεωρητικούς φυσικούς το πρόβλημα αυτό της σύγχρονης φυσικής ίσως να βρίσκεται στα θεμέλιά της, και πιο συγκεκριμένα στην ίδια τη φύση του χώρου και του χρόνου. Υπάρχουν κάποιοι που υποστηρίζουν πως ο χωροχρόνος δεν θα πρέπει να λαμβάνεται ως ένα ανεξάρτητο υπόβαθρο στο οποίο εξελίσσεται η θεωρία, αλλά να προκύπτει από αυτή.
Μία προσπάθεια για την ενοποίηση κβαντομηχανικής και γενικής σχετικότητας έγινε στα μέσα της δεκαετίας του ’60, όταν οι Τζον Γουίλερ και Μπράις Ντε Βιτ συνένωσαν σε ένα κοινό πλαίσιο φαινομενικά αντιφατικές ιδέες από τις δύο θεωρίες, καταλήγοντας στην εξίσωση Γουίλερ-Ντε Βιτ. Η σημασία της είναι πως εξαλείφει πολλούς από τους ενοχλητικούς απειρισμούς των ενοποιημένων θεωριών.
Εάν όμως επίλυνε ορισμένα προβλήματα, η συγκεκριμένη σχέση εισήγαγε κάποια άλλα. Συγκεκριμένα, ο χρόνος φαίνεται να μην παίζει ρόλο στη σχέση Γουίλερ-Ντε Βιτ. Εάν κάτι τέτοιο ίσχυε, τίποτε δε θα άλλαζε ποτέ στο Σύμπαν, κάτι που ασφαλώς δεν ανταποκρίνεται στην πραγματικότητα.
Το 1983 όμως, οι Ντον Πέιτζ και Γουίλιαμ Γούτερς υπερκέρασαν αυτό το εμπόδιο, μέσω του φαινομένου της κβαντικής διεμπλοκής, σύμφωνα με το οποίο δύο σωματίδια που αλληλεπιδρούν μεταξύ τους μοιράζονται κάποιες από τις κβαντικές τους ιδιότητες. Οι δύο φυσικοί έδειξαν πως ένα ρολόι το οποίο έχει αλληλεπιδράσει μέσω διεμπλοκής με το υπόλοιπο Σύμπαν θα φαινόταν να μετράει το χρόνο που περνάει, όμως για ένα υποθετικό παρατηρητή που θα βρισκόταν εκτός Σύμπαντος, τα πάντα θα φαίνονταν στατικά και άχρονα.
Φυσικά, μια πειραματική επιβεβαίωση της παραπάνω ιδέας θα ήταν αδύνατη, καθώς δε νοείται παρατηρητής εκτός Σύμπαντος. Ωστόσο, μία ομάδα φυσικών από το Τορίνο της Ιταλίας, κατάφερε να προσομοιώσει τη συγκεκριμένη πρόβλεψη, δημιουργώντας ένα εικονικό Σύμπαν, που αποτελείται μόνο από δύο φωτόνια.
Οι φυσικοί επιβεβαίωσαν πράγματι πως ο χρόνος είναι ένα δευτερεύον φαινόμενο που προκύπτει μόνο για παρατηρητές εντός του Σύμπαντος, αλλά είναι απών για οποιονδήποτε παρατηρητή εκτός Σύμπαντος.
Πρόκειται αναμφίβολα για ένα πολύ ενδιαφέρον πείραμα, το οποίο αποδεικνύει για πρώτη φορά πως ο χρόνος ίσως να είναι ποσότητα δευτερεύουσας σημασίας στην περιγραφή της φύσης. Το επόμενο βήμα για τους ερευνητές θα είναι να προχωρήσουν στη μελέτη παρόμοιων φαινομένων σε μεγαλύτερα μοντέλα-Σύμπαντα, ώστε να καταφέρουν να περιγράψουν ό,τι παρατηρούμε σε κοσμική κλίμακα.
katohika.gr
Σύμφωνα με πολλούς θεωρητικούς φυσικούς το πρόβλημα αυτό της σύγχρονης φυσικής ίσως να βρίσκεται στα θεμέλιά της, και πιο συγκεκριμένα στην ίδια τη φύση του χώρου και του χρόνου. Υπάρχουν κάποιοι που υποστηρίζουν πως ο χωροχρόνος δεν θα πρέπει να λαμβάνεται ως ένα ανεξάρτητο υπόβαθρο στο οποίο εξελίσσεται η θεωρία, αλλά να προκύπτει από αυτή.
Μία προσπάθεια για την ενοποίηση κβαντομηχανικής και γενικής σχετικότητας έγινε στα μέσα της δεκαετίας του ’60, όταν οι Τζον Γουίλερ και Μπράις Ντε Βιτ συνένωσαν σε ένα κοινό πλαίσιο φαινομενικά αντιφατικές ιδέες από τις δύο θεωρίες, καταλήγοντας στην εξίσωση Γουίλερ-Ντε Βιτ. Η σημασία της είναι πως εξαλείφει πολλούς από τους ενοχλητικούς απειρισμούς των ενοποιημένων θεωριών.
Εάν όμως επίλυνε ορισμένα προβλήματα, η συγκεκριμένη σχέση εισήγαγε κάποια άλλα. Συγκεκριμένα, ο χρόνος φαίνεται να μην παίζει ρόλο στη σχέση Γουίλερ-Ντε Βιτ. Εάν κάτι τέτοιο ίσχυε, τίποτε δε θα άλλαζε ποτέ στο Σύμπαν, κάτι που ασφαλώς δεν ανταποκρίνεται στην πραγματικότητα.
Το 1983 όμως, οι Ντον Πέιτζ και Γουίλιαμ Γούτερς υπερκέρασαν αυτό το εμπόδιο, μέσω του φαινομένου της κβαντικής διεμπλοκής, σύμφωνα με το οποίο δύο σωματίδια που αλληλεπιδρούν μεταξύ τους μοιράζονται κάποιες από τις κβαντικές τους ιδιότητες. Οι δύο φυσικοί έδειξαν πως ένα ρολόι το οποίο έχει αλληλεπιδράσει μέσω διεμπλοκής με το υπόλοιπο Σύμπαν θα φαινόταν να μετράει το χρόνο που περνάει, όμως για ένα υποθετικό παρατηρητή που θα βρισκόταν εκτός Σύμπαντος, τα πάντα θα φαίνονταν στατικά και άχρονα.
Φυσικά, μια πειραματική επιβεβαίωση της παραπάνω ιδέας θα ήταν αδύνατη, καθώς δε νοείται παρατηρητής εκτός Σύμπαντος. Ωστόσο, μία ομάδα φυσικών από το Τορίνο της Ιταλίας, κατάφερε να προσομοιώσει τη συγκεκριμένη πρόβλεψη, δημιουργώντας ένα εικονικό Σύμπαν, που αποτελείται μόνο από δύο φωτόνια.
Οι φυσικοί επιβεβαίωσαν πράγματι πως ο χρόνος είναι ένα δευτερεύον φαινόμενο που προκύπτει μόνο για παρατηρητές εντός του Σύμπαντος, αλλά είναι απών για οποιονδήποτε παρατηρητή εκτός Σύμπαντος.
Πρόκειται αναμφίβολα για ένα πολύ ενδιαφέρον πείραμα, το οποίο αποδεικνύει για πρώτη φορά πως ο χρόνος ίσως να είναι ποσότητα δευτερεύουσας σημασίας στην περιγραφή της φύσης. Το επόμενο βήμα για τους ερευνητές θα είναι να προχωρήσουν στη μελέτη παρόμοιων φαινομένων σε μεγαλύτερα μοντέλα-Σύμπαντα, ώστε να καταφέρουν να περιγράψουν ό,τι παρατηρούμε σε κοσμική κλίμακα.
katohika.gr
ΜΟΙΡΑΣΤΕΙΤΕ
ΔΕΙΤΕ ΑΚΟΜΑ
ΠΡΟΗΓΟΥΜΕΝΟ ΑΡΘΡΟ
Πτώση στη Wall Street
ΣΧΟΛΙΑΣΤΕ
