Ρέει πραγματικά ο χρόνος; Οι νέες ενδείξεις προέρχονται από μια προσέγγιση αιώνων στα μαθηματικά

Ρωτήστε ένα μέσο θεωρητικό φυσικό για τη φύση του χρόνου, και πιθανότατα θα σας πει ότι η ροή του χρόνου είναι κάτι σαν παραίσθηση. Σύμφωνα με τη γενική θεωρία της σχετικότητας, οι τρεις διαστάσεις του χώρου υφαίνονται μαζί με μια 4η διάσταση, αυτή του χρόνου, σε ένα «σύμπαν μπλοκ» που καλύπτει ολόκληρο το παρελθόν, το παρόν και το μέλλον.

«Για εμάς τους πιστούς φυσικούς», έγραψε ο Αϊνστάιν το 1955, εβδομάδες πριν από το θάνατό του, «η διάκριση μεταξύ του παρελθόντος, του παρόντος και του μέλλοντος είναι μόνο μια αποφασιστικά επίμονη ψευδαίσθηση».

Ωστόσο, μια νέα ιδέα για το χρόνο και την τυχαιότητα – αυτή που προέρχεται από μια παλιά ιδέα για τα μαθηματικά – μπορεί να μας προσφέρει ένα νέο προβληματισμό για το τι σημαίνει το μπλοκ σύμπαν. Έτσι πολλοί αρχίζουν να αναρωτιούνται και να αμφισβητούν τις επιπτώσεις του.

Ρέει λοιπόν πραγματικά ο χρόνος; Οι νέες ενδείξεις προέρχονται από μια προσέγγιση αιώνων στα Μαθηματικά, που ονομάζεται διαισθητικά μαθηματικά, και τα οποία απορρίπτουν την ύπαρξη αριθμών με άπειρα ψηφία..

Οι νόμοι της φυσικής υπονοούν ότι η ροή του χρόνου είναι μια ψευδαίσθηση. Για να αποφύγουμε αυτό το συμπέρασμα, ίσως χρειαστεί να ξανασκεφτούμε την πραγματικότητα των απεριόριστα ακριβείας αριθμών. Και εάν οι αριθμοί δεν μπορούν να έχουν άπειρες σειρές ψηφίων, τότε το μέλλον δεν μπορεί ποτέ να είναι απόλυτα προκαθορισμένο. Εάν οι αριθμοί είναι πεπερασμένοι και περιορισμένοι στην ακρίβειά τους, τότε η ίδια η φύση είναι εγγενώς ανακριβής και συνεπώς απρόβλεπτη

Οι φυσικοί που εξετάζουν το χρόνο δείχνουν προβλήματα που δημιουργούνται από την κβαντομηχανική, δηλαδή τους νόμους που περιγράφουν την πιθανοκρατική συμπεριφορά των σωματιδίων. Στην κβαντική κλίμακα, εμφανίζονται μη αναστρέψιμες αλλαγές που διακρίνουν το παρελθόν από το μέλλον: Ένα σωματίδιο διατηρεί ταυτόχρονες κβαντικές καταστάσεις έως ότου κάνετε μία μέτρηση του, οπότε το σωματίδιο υιοθετεί μία από τις καταστάσεις. Μυστηριωδώς, τα μεμονωμένα αποτελέσματα μέτρησης είναι τυχαία και απρόβλεπτα, ακόμη και όταν η συμπεριφορά των σωματιδίων ακολουθεί συλλογικά στατιστικά πρότυπα. Αυτή η φαινομενική ασυνέπεια μεταξύ της φύσης του χρόνου στην κβαντική μηχανική και του τρόπου λειτουργίας της σχετικότητας έχει δημιουργήσει αβεβαιότητα και σύγχυση.

Το 2019 λοιπόν ο Ελβετός φυσικός Nicolas Gisin είχε δημοσιεύσει τέσσερα άρθρα που προσπαθούσαν να διαλύσουν την ομίχλη γύρω από το χρόνο στη φυσική. Όπως το βλέπει ο Gisin, το πρόβλημα από την αρχή ήταν μαθηματικό. Και υποστηρίζει ότι ο χρόνος γενικά και ο χρόνος που καλούμε το παρόν εκφράζονται εύκολα σε μια μαθηματική γλώσσα μιας αιωνόβιας που ονομάζεται διαισθητικός μαθηματικά, η οποία απορρίπτει την ύπαρξη αριθμών με απεριόριστα πολλά ψηφία. Όταν τα διαισθητικά μαθηματικά χρησιμοποιούνται για να περιγράψουν την εξέλιξη των φυσικών συστημάτων, καθιστά σαφές, σύμφωνα με τον Gisin, ότι «ο χρόνος περνά πραγματικά και δημιουργούνται νέες πληροφορίες». Επιπλέον, με αυτόν τον φορμαλισμό, ο αυστηρός ντετερμινισμός που υπονοείται από τις εξισώσεις του Αϊνστάιν δίνει τη θέση του σε ένα κβαντικό απρόβλεπτο. Εάν οι αριθμοί είναι πεπερασμένοι και περιορισμένοι στην ακρίβειά τους, τότε η ίδια η φύση είναι εγγενώς ανακριβής και συνεπώς απρόβλεπτη.

Οι φυσικοί εξακολουθούν να μελετούν το έργο του Gisin – γιατί δεν είναι σύνηθες κάποιος να προσπαθεί να αναδιατυπώσει τους νόμους της φυσικής σε μια νέα μαθηματική γλώσσα – αλλά πολλοί από αυτούς που έχουν εμπλακεί με τα επιχειρήματά του πιστεύουν ότι θα μπορούσαν ενδεχομένως να γεφυρώσουν το εννοιολογικό χάσμα μεταξύ του ντετερμινισμού της γενικής σχετικότητας και της εγγενούς τυχαιότητας στην κβαντική κλίμακα.

Ο ίδιος ο Gisin είπε ότι είναι σημαντικό να διαμορφωθούν νόμοι της φυσικής που να καθιστούν το μέλλον τόσο ανοιχτό και το παρόν τόσο πραγματικό, γιατί αυτό βιώνουμε. «Είμαι φυσικός που έχει τα πόδια του στο έδαφος», είπε. “Κυλάει ο χρόνος και δημιουργούνται νέες πληροφορίες. Όλοι το ξέρουμε αυτό.”