Bevezetés
Az idő lineárisnak tűnik számunkra: emlékezünk a múltra, megtapasztaljuk a jelent és megjósoljuk a jövőt, egymás után haladva egyik pillanatról a másikra. De miért van ez így, és lehet, hogy az idő végül egyfajta illúzió? Ebben az epizódban a Nobel-díjas fizikus Frank Wilczek beszél a házigazdával Steven Strogatz az idő sok „nyiláról”, és arról, hogy miért tűnik a legtöbbjük visszafordíthatatlannak, az óra lényegéről, arról, hogyan változtatta meg Einstein az idő meghatározását, valamint az idő és a sötét anyagról alkotott elképzeléseink közötti váratlan kapcsolatról.
Figyelj Apple Podcastok, Spotify, Google Podcastok, TuneIn vagy kedvenc podcast-alkalmazását, vagy megteheti onnan streamelni Quanta.
Másolat
STEVEN STROGATZ: Mindannyian tisztában vagyunk az idő múlásával. Éreztük ezt az évszakok váltakozásában, az ének-tánc ritmusában, a gyerekeink felnövekedésében és öregedésében. Akár tetszik, akár nem, az idő az élet alapvető része. És az évezredek során a tudósok általában egydimenziós dolognak tekintették az időt, egy nyílnak, amely folyamatosan halad előre, soha nem hátra. De minél közelebbről nézzük az időt, annál bonyolultabbá és titokzatosabbá válik. A mai tudósok megosztottak abban a tekintetben, hogy az idő, vagy legalábbis az azzal kapcsolatos tapasztalatunk valós vagy illuzórikus. Talán nem igazán haladunk az időben. Talán a jelen, a múlt és a jövő egyaránt valóságos.
[Témajátékok]
Steve Strogatz vagyok, és ez a „The Joy of Why”, egy podcast a következőtől Quanta Magazine, ahol műsorvezetőtársam, Janna Levin, és felváltva kutatok a matematika és a természettudomány mai legnagyobb megválaszolatlan kérdéseire.
Ebben az epizódban megkérdezzük Frank Wilczek elméleti fizikus, "Mi az idő?" Hogyan határoztuk meg a múltban? És hogyan definiálhatja újra a kvantumfizika a jövőben?
Frank az MIT Herman Feshbach fizikaprofesszora, az Arizonai Állami Egyetem kiváló professzora és a Stockholmi Egyetem professzora. Ő a győztes a 2004-as Nobel-díj a fizikában és a 2022-es Templeton-díjban. És számos könyv szerzője, köztük a legutóbbi Alapok: Tíz kulcs a valósághoz. Frank, üdvözöljük a The Joy of Why-ban.
FRANK WILCZEK: Köszönöm. Örülök, hogy itt lehetek.
STROGATZ: Nos, nagyon örülök, hogy újra cseveghetek veled. Imádtam az egész könyvedet alapjai, és számomra az egyik legmegrendítőbb és legszebb magyarázat, amit az időről és az időről való gondolkodásról adtál. De egyfajta személyes kérdéssel kezdeném az Ön időtapasztalatával kapcsolatban, csak fiaként és emberként, férjként, nem tudom. Hogyan éli meg az időt emberként, és különbözik-e attól, ahogyan tudósként éli meg?
WILCZEK: Nos, idén nagyon szép módon szembesültem az idővel. Ez, ez az 50. évfordulója első tudományos dolgozatomnak és egyben, nem véletlenül, házasságomnak is. Ennek 50 éve…
STROGATZ: (Nevet) Azta.
WILCZEK: És elgondolkoztam az idő múlásán, és bizonyos értelemben visszautaztam az időben, hogy újra meglátogassam azokat a fontos pillanatokat.
Nagyon érdekes kérdés, amit feltesz, hogy az idő, ahogy az egyenleteinkben megjelenik… Nos, ez a mesterváltozó, amely alatt a világ kibontakozik. Tehát ez egy szimbólum, t, ez megjelenik az egyenleteinkben. Az egyenletek követésével pedig tippeket kapunk, hogy mire t van. És ez megmondja, milyen tulajdonságai vannak, amint azt a körülöttünk látott dolgok és viselkedésük tükrözi.
De az idő úgymond önálló életet él, mert meg lehet beszélni tulajdonságait függetlenül attól, hogy milyen dolgokra hat, nevezetesen a szimmetriájára.
De visszatérve az idő tapasztalatához és az idő fizikai definíciójához – a szó szoros értelmében egy ráncot vezet be benne, hogy a múltról való információ tárolásával és a jövőről való gondolkodással olyan módon utazhatunk az időben, mint a fizikai. a fizika egyenleteinek engedelmeskedő tárgyak valójában nem.
Csak a szomszédok időben beszélnek igazán egymással az egyenletekben. De a fejünkben tárolhatunk emlékeket. Vagy gondolhatunk a jövőre. Igazán utazhatunk az időben.
STROGATZ: Nagyszerű. Hogy van valami az egyenletekben, amit csak végtelenül előre tekintünk. Ahogy mondod, az időbeli szomszédok számítanak, nem? A jelenlegi körülmények megjósolják, hogy mi fog történni a szomszédos pillanatban a jövőben.
WILCZEK: Igen, az alapjog jelenleg értelmezett keretei között ez minden bizonnyal így működik. Szórakoztató azon spekulálni, hogy végső soron talán van egy globálisabb struktúra, hogy vannak olyan körülmények, amelyeket még nem fogtunk fel, és amelyek elkerülhetetlenné és egyedivé teszik az univerzum kibontakozását.
De ahogy most van, a törvények megmondják, hogy a világ állapota az egyik pillanatban hogyan bontakozik ki a következő pillanatban.
STROGATZ: Mit mondana, melyek az idő nagy titkai?
WILCZEK: Azt hiszem, az egyik rejtély, ami nagyon gyümölcsöző, és azt hiszem, talán sokat haladtunk a tisztázásban, az az, hogy a fizika alapvető törvényei időben szinte visszafordítható, bár a világ mindennapi tapasztalata nem az.
Ez tehát két kérdést vet fel, amelyek a következők: Hogyan juthatunk el azoktól az alapvető törvényektől, amelyek rendelkeznek ezzel a visszafordíthatósági tulajdonsággal, de drasztikusan nem?
Másodszor pedig, mi a fenéért van a törvényeknek ez a tulajdonsága, amikor nemcsak hogy nem szükséges a tapasztalatot leírni, de ez egyfajta kínos is? Problémát, kihívást jelent. Hogyan egyeztethetjük össze a törvények ezt a tulajdonságát a tapasztalattal, amely úgy tűnik, ha nem is ellentmond, de legalább feszültségben van vele?
Ez a két nagy probléma, amelyekről azt gondolom, hogy nagyjából megoldódott, de mégis nagyon gyümölcsöző, különösen az első: Miért ilyenek a törvények?
És akkor egy még nagyobb probléma, ami – vagy még titokzatosabb és mélyebb probléma az, ahogyan a világ leírását most megfogalmazzuk – olyan törvények szerint, amelyek megmondják, hogyan bontakozik ki a világ pillanatról pillanatra – az, hogy teljes?
Filozófiailag nem tűnik kielégítőnek, mert a világ leírását két részre osztja. Az egyik az egyenletek, a másik pedig a világ egykori állapota, amit valahogy be kell injektálnod, hogy beinduljanak a dolgok.
STROGATZ: Szóval lássuk, megértem-e. A kérdések arra vonatkoznak, hogy miért van a törvényeknek ez a közeli visszafordíthatósági tulajdonsága.
WILCZEK: Igen.
STROGATZ: Az „egyenletek versus kezdeti feltételek” kérdése úgy fogalmazhatnánk.
WILCZEK: Igen igen.
STROGATZ: Vannak, akik anélkül is tudják, hogy kezdeti feltételeket mondasz.
WILCZEK: Jobb.
STROGATZ: És ott van ez a zsargon is, a "az idő nyila”, arról – hogy tapasztalataink szerint úgy érezzük, az idő csak előre halad. És azt mondod, hogy az ember úgy érzi, hogy jó a felbontása. Azt hisszük, megértjük az idő nyilát.
WILCZEK: Azt hiszem. Ez egy hosszú történet, amely az idő múlásával egyre meggyőzőbbé vált. De úgy gondolom, hogy láthatóan sokféle időnyila létezik, sokféleképpen különbözik a jövő a múlttól. Természetesen van pszichológiai jelenség. Valamint a termodinamika második főtétele. Azt mondja, hogy a dolgok véletlenszerűbbé válnak, nagyon durván szólva, de pontos megfogalmazása is van. Ott van az idő sugárzási nyila, hogy a sugárzás hajlamos kimenni a dolgokból, és nem jön be. Van ez az idő nyila, amely az élet fejlődéséhez kapcsolódik. És még sok más, amit menet közben kitalálhatsz. Bármerre nézel, ott az idő nyilai. Aszimmetriák vannak a jövő és a múlt között.
De azt hiszem, most mindegyiket – egy nyílba csomagolhatjuk. Csakúgy, mint az „Egy Gyűrű, amely mindegyiket uralja”, van egy nyíl, amely mindegyiket uralja, és ez az idő kozmológiai nyila.
És így azt mondhatod, hogy megfejtettük a rejtélyt, de szerintem pontosabb lenne azt mondani, hogy az összes rejtélyt egybe csomagoltuk, ami a következő: Miért volt az ősrobbanás?
A gravitáció szereti, ha a dolgok összetapadnak, de a korai univerzum az Ősrobbanás idején az űrben nagyon-nagyon egységes volt. Tehát a gravitáció kilépett az egyensúlyból. És ami azóta is történik, az az, hogy a gravitáció az egyensúly helyreállításáért küzd.
Tehát az anyag kitágul és lehűl, majd összetapad, és (végül) csillagokat hoz létre, amelyek nukleáris energiát és bolygókat szabadítanak fel, amelyeken lények fejlődhetnek. Van egy nagyon hihető történet, amely gazdagon részletezett, és az összes nyilat a kozmikus evolúció egyetlen nyílához igazítja.
STROGATZ: Nagyon úgy érzem – még abban sem biztos, hogy milyen jelzőt adnék erre, de azt az elképzelést, hogy az idő, mint a jelenből a jövőbe áramló tapasztalatunk, és hogy a tojások nem fejtik ki magukat, és ilyesmi, hogy ez valahogy bele van kötve az egész univerzum evolúciójába a forró, egyenletes állapotból a jelenlegi csomós állapotba, tudod, galaxisokkal megterhelt, csillag... Egyszerűen vad belegondolni, hogy az olyan távolinak tűnő dolgok hatással vannak a hátfájásaimra most, hogy én vagyok öreg, tudod? Tényleg, igaz? Végül is ezt mondod.
WILCZEK: Ez természetesen nem egy magától értetődő történet, és a modern tudomány során felhalmozott bizonyítékok hegyei nélkül hihetetlen lenne. Szóval teljesen elképesztő.
STROGATZ: Ha a dolgok nem változnának – például ha el tudnánk képzelni egy gondolatkísérletet, ahol semmi sem változna, akkor is létezne az idő? Az idő az eseményektől elkülönülve létezik? Vagy az idő egyfajta mértéke annak, hogy a dolgok változnak?
WILCZEK: Nos, minden bizonnyal el tudod képzelni – sőt, meg is tudod alkotni a fizika alaptörvényeinek megoldásait –, amelyek annyira összhangban vannak az általunk ismert alapelvekkel, ahol semmi sem történik, és t még mindig része ezeknek az egyenleteknek –
STROGATZ: Tehát egy üres univerzumnak lenne még ideje?
WILCZEK: Igen, az idő még benne lenne az egyenletekben. És még ebben a helyzetben is felteheti a kérdést, hogy mi történne, ha egy kicsit megzavarná ezt az egyetemes egyensúlyt? És akkor kiderülne az idő. Az idő tehát egyfajta látens lenne, de a helyzet megfogalmazásához mégis szükségesnek tűnik. Olyasmiről beszélünk, ami független az időtől, de ezt nem lehet úgy megfogalmazni, hogy ne mondanád, hogy van valami, amitől függhetett, hogy nem.
STROGATZ: Ez már egy érdekes válasz. Kicsit meglep, hogy ezt mondod. Úgy értem, ha jól emlékszem, szereted a filozófiát. Azt hiszem, tanultál egy kicsit filozófiát, igaz?
WILCZEK: Nagyon amatőr, nagyon amatőr módon. De igazából mostanában ezen gondolkodtam, technikai szinten. De gondolj egy folyóra, egy folyó folyására. Két különböző leírás létezik egy olyan folyóról, amely nagyon szabályosan folyik.
Tehát az egyik leírásban, amelyet technikailag Euler-leírásnak neveznek, meg kell határoznia, hogy mekkora az áramlási sebesség minden helyzetben, és ez teljes leírást adna a folyó áramlásáról. És ha az áramlás szabályos, akkor lehet, hogy semmi sem történik. A sebességek nem változtak az időben.
STROGATZ: Jobbra.
WILCZEK: Van azonban egy másik leírás is, amely Lagrange nevéhez kapcsolódik. Ez egyfajta belső leírás, ahol követed az egyes vízmolekulák áramlását. Aztán ezek a minták a helyi sebességgel mozognak. És ahogy telik az idő, más helyen vannak, így más sebességet látnak. Annak ellenére, hogy a sebesség eredetileg egy pozíció függvénye volt, de nem az idő függvénye. De belülről nézve, amikor magát az áramlást követed, akkor történnek dolgok.
Tehát mindkét leírás érvényes. Ha ezt a folyót univerzumnak nevezzük, az univerzum bizonyos értelemben nem változik. De ahogy belülről tapasztaltuk, ez változik. Rengeteg tere van a dinamikus fejlődésnek, ha a folyón belül vagy, és haladsz az áramlással.
És azt gondolom, hogy ez lehet mélyen az, ami az univerzumban történik. Ha belső leírást szeretne kapni – Lagrange-féle leírást, szemben az Euler-leírással –, ez nem ellentmondás. Csak másképp nézzük ugyanazt a tárgyat, ugyanazt a valóságot belülről vagy kívülről. Emberi szemmel szemben az isteni szemmel.
STROGATZ: Tudod, szeretnék veled együtt feltárni a tudománytörténet különböző időfelfogásait, ahogy mondjuk Newtontól Einstein felé haladunk. De ebben a pillanatban csak azt szeretném kérdezni – és persze vicces, hogy folyamatosan az időről beszélünk, miközben az időről beszélünk. Ahogy mondom: „Ebben a pillanatban felteszek egy kérdést az idővel kapcsolatban.”
WILCZEK: Nehéz megszökni, nem?
STROGATZ: Nehéz megszökni!
WILCZEK: Ezt mondják. Ha ez illúzió, akkor elég meggyőző illúzió.
STROGATZ: Ez egy nagyon meggyőző illúzió. Tehát a következőre gondoltam: tudjuk, hogy Einsteinre nagy hatással volt egy Mach nevű tudós/filozófus, Ernst Mach. A hangban a Mach-számról beszélünk, de ez ugyanaz a Mach. Jó, de így: Mach. Nagyon érdekelte ezt a fickót a dolgok operatív meghatározásai? Így hát Einstein ott ül a szabadalmi hivatalban, és az időre gondol, és elkezdi mondani: „Az időt mérik az órák.”
És sokat írsz róla alapjai, és azt gondoltam, hogy ez egy nagyon érdekes megközelítés a dolgokhoz. Akarod – meg tudnád élni ezt az ötletet? Például az időre úgy kell gondolnunk, mint amit az órák mérnek, szemben az idő ködösebb meghatározásával?
WILCZEK: Nos, szerintem igen, ha tudományosan és gyümölcsözően akarunk gondolkodni az időről alapvető szinten. De hadd minősítsem egy kicsit.
STROGATZ: Kicsomagolásra szorul.
WILCZEK: Az angol „time” szó sok területet takar, és különböző értelemben használható, akárcsak az „energy”, OK? Az energia valami nagyon specifikusat jelent a tudományos vitában. De a köznyelvben sokkal tágabb jelentése van, és homályos élei is vannak.
Tehát, hasonlóan az időhöz, amikor azt mondom, hogy „az idő az, amit az órák mérnek”, az idő tudományos fogalmára utalok, amely rendkívül termékeny és nagyon messzire vihető nagy pontossággal. És ahhoz, hogy megfelelően megértsük ezt a kijelentést, ki kell tágítani az óra fogalmát is.
Az óra minden olyan dolog a világon, ami bármilyen módon változik, mert a törvények úgy vannak megfogalmazva, hogy a dolgok ennek a változónak a függvényében változnak. t. És minden változik, és a dolgok különböző módon változnak. Megmozdulnak. Kémiai reakciókon mennek keresztül. Biológiai értelemben öregednek. És a figyelemre méltó kijelentés az, hogy az egyenletekben szereplő egyetlen változó alapozza meg mindezt.
Így lehetnek olyan órái, amelyek nagyon-nagyon különböző elveken működnek. Lehetnek olyan dolgok, amelyek figyelik a Föld mozgását a Nap körül. Lehetnek olyan dolgok, amik figyelik a víz áramlását, vízórák. Lehetne egy órája a nézés alapján hogyan öregszik valaki, egy emberi lény öregszik. Ez nem lenne túl pontos óra, de elvileg, és ha beleásnánk a biokémiába, pontosítani lehetne. Sok-sok különböző óratípus, de mindegyik összhangban van egymással.
Tehát, ha azt mondom, az idő az, amit az órák mérnek, az több, mint egy operatív megállapítás. Nagyon nem triviális tartalma van. Azt mondja, hogy minden megfelelően kalibrált és megértett óra, függetlenül attól, hogy milyen elven alapul, képes lesz következetes megegyezésre jutni az időről.
STROGATZ: Visszajövünk.
[Szünet a hirdetés beszúrásához]
STROGATZ: Üdvözöljük újra a „The Joy of Why” című filmben.
A filozófiáról egy kicsit a tudománytörténetre kapcsolva számomra úgy tűnik, hogy a tudomány sikertörténetének nagy része, különösen abban, amit gyakran az 1600-as és későbbi évek tudományos forradalmának nevezünk, a képes elég jól elkezdeni mérni az időt. Nem véletlen, hogy Galileo, Huygens, Newton és, ugye, az utódaik is ott voltak egy időben, amikor elkezdtek jó ingaórákat gyártani. És hogy a mozgástörvényeket úgy érheti el, hogy még azelőtt gondjai lettek volna elérniük őket, mielőtt jó időmérő eszközei lettek volna.
Szerinted ez így van? Hogy a tudományos fejlődésünk valóban az időmérési képességtől függött?
WILCZEK: Biztosan segített. És különösen, ha az idő definícióját kiterjeszti a bolygók szabályos mozgására, mint például a Kepler-törvény, amely szerint a bolygók egyenlő idő alatt egyenlő területeket söpörnek ki. És természetesen ez a megfigyelés központi szerepet játszott a Kepler-törvények megfogalmazásában, ami Galilei ingákról és zuhanó testekről szóló tanulmányával együtt mindez a tudományos forradalom csúcsához vezetett: Newton klasszikus mechanikájának és gravitációs törvényeinek megfogalmazásához. Szóval igen, mindez nagymértékben olyan megfontolásokon alapul, amelyek nagy vonalakban idővel jöttek.
STROGATZ: Így aztán, ha gyorsan előrelépünk – természetesen továbbra is ezekhez az időjátékokhoz tartva –, közelítünk Einsteinhez. Einsteinben kezdünk igazán furcsa dolgokat tapasztalni – sok ember számára intuitív dolgok történnek.
WILCZEK: Nos, amikor a gravitációs kölcsönhatásról gazdagabb leírást fogalmazott meg, amely túlmutat a newtoni felfogáson, és még ezt megelőzően, amikor megpróbált igazságot tenni az elektrodinamikai egyenletek szimmetriájával, Einsteint az idő rugalmasabb koncepciójához vezették.
Tehát hadd kezdjem a speciális relativitáselmélettel, amely történelmileg első helyen állt. Ha egy zárt laboratóriumban tartózkodik, és csak olyan kísérleteket végzett laboratóriumokban, amelyek állandó sebességgel mozognak egymáshoz képest, akkor ugyanazokhoz a törvényekhez jutnának, függetlenül attól, hogy mekkora sebességről van szó. Ez a speciális relativitáselmélet lényege. De ehhez kiderül, hogy amit az egyik srác időnek nevez, azt a másik tér és idő keverékének. Ez egy matematikailag egyszerű keverék. Ezt hívjuk lineáris kombinációnak, de határozottan tér és idő keveréke. Tehát ez bevezeti azt az elképzelést, hogy van némi rugalmasság az idő meghatározásában.
Bármelyik idő használatával megszerezheti a fizika érvényes törvényeit azonos tartalommal t vagy más időpontban, t $latex ^{prime}$ [t-prím], ez a keveréke t és a x, Ahol x az a pozíció. Szóval ez a speciális relativitáselmélet volt.
És akkor ez egy nagy meglepetés volt. mert például Newton egy dolognak gondolta az időt. Newton nagymértékben teológus volt, és nagyon úgy gondolta, hogy amit a munkája során csinál, az megérti Isten működését. És úgy gondolta Istent, mint aki pszichológiai idejét rákényszeríti a világra, azt hiszem. Volt olyan gondolat, hogy az időnek különböző érvényes meghatározásai lehetnek, nagyon idegen lett volna Newtontól.
De ez az, amit Einstein feltételezett, és ez lehetővé teszi, hogy nagyon szép megfogalmazásokat kapjunk a fizika törvényeiről, és olyan törvényszerűségeket találjunk bennük, amelyeket egyébként nagyon nehéz lenne megtalálni.
Aztán az általános relativitáselméletben ez még furcsábbá válik, mert lehetővé teszi, hogy különböző helyeken különböző emberek válasszák ki a magukét. t verziót, melyik időpontot válassza. Ezt helyi Lorentz-invarianciának hívják. Mindenki kiválaszthatja a saját tér- és időkeverékét. Az egyenleteket pedig úgy kell megfogalmazni, hogy lehetővé tegyék ezeket a választásokat. Van bennük az úgynevezett szimmetria. Bár az egyenletek megfogalmazása nagyon eltérően fog kinézni, ha az emberek különböző döntéseket hoznak, tartalmuk ugyanaz lesz. És csak a nagyon speciális egyenletek rendelkeznek ezzel a tulajdonsággal.
És Einstein hihetetlen zseniális bravúrral – ebből az elvből – egy továbbfejlesztett gravitációs elméletet tudott levezetni. Az idő összeolvad a térrel, és az egész téridő görbülhet. Ezek a hatások nagyon-nagyon kicsik laboratóriumi méretekben. De ha makroszkopikus léptékekről beszélünk – a Föld és a Föld gravitációs mezőjének, vagy az univerzumnak a léptéke, vagy nagyon szélsőséges körülmények között, például ahol nagyon nagy tömegkoncentráció van, amely a fekete lyukakban görbíti meg a teret. Aztán az idő rugalmasabb, hajlítható vagy akár cseppfolyósabb formái is magukévá válnak.
STROGATZ: Hmm. Úgy értem, sok a relativitáselmélet, kísérletek atomórák szállítására a repülőgépeken. Ha az emberek nem hallották ezeket a dolgokat, amiket az imént említettél, valószínűleg fantasztikusan hangzik. De nagyon jó, erős bizonyítékunk van arra, hogy mindegyik igaz, beleértve még a GPS modulokat is amit az autóinkban használunk. Tudod, úgy értem, ha az általános és a speciális relativitáselmélet, ha nem számolnánk ezekkel…
WILCZEK: Nos, a GPS nem működne, mert nagyon fontos, hogy a GPS-ben pontos idő legyen. A GPS-rendszer működésében nagyon pontos időzítést használ a távolságok megállapítására, arra támaszkodva, hogy a fénysebesség univerzális állandó. Kicsit leegyszerűsítem, de alapvetően ez az igazság, igen.
És mivel a fénysebesség a mindennapi sebességhez képest nagyon-nagyon nagy, az időmérés nagyon kis hibái a távolság jelentős változásaiban tükröződnek vissza. Tehát ha apró hibákat követ el az idő kezelésében, azok sokkal nagyobb hibákká, fontos térbeli hibákká válnak. Tehát nagyon-nagyon pontosnak kell lennie az idő kezelésében, hogy a GPS-t hasznos rendszerré tegye.
STROGATZ: Igaz, szóval az a tény, hogy a műholdak magasan vannak, ahol a gravitációs tér gyengébb. Tudod, ezek a műholdak a GPS-rendszer részét képezik, és elég gyorsan mozognak odafent. Mindezeket a dolgokat figyelembe kell venni és ki kell javítani, és szerintem ez egy nagyszerű példa arra, hogy, tudod, azt gondolhatod, hogy a mi Einsteinünk csak a fekete lyukakról vagy az egész univerzumról szól, de…
WILCZEK: Nos, igazán figyelemre méltó, hogy ha visszamegyünk Einstein eredeti speciális relativitáselméleti tanulmányához, akkor a különböző állomások szinkronizálásáról és korrelációjáról beszél, ha úgy tetszik, hogy megegyezzenek a tér és az idő meghatározásában. Egy kis humorérzékkel pedig láthatod, hogy amit ott leír, az a GPS rendszer.
STROGATZ: Wow.
WILCZEK: Tudod, az emberek pálcákkal és órákkal mozognak, és a fénysebességet használják a szinkronizálásra, majd a távolság mérésére. Pontosan ez – ez a GPS-rendszer, igaz.
STROGATZ: Ó, erre soha nem gondoltam. Nagyon sok dologról szeretnék kérdezni. Mit szólnál a sötét anyaghoz? Tudom, hogy ez az egyik kedvenced. Halljunk erről. Mi köze a sötét anyagnak az időhöz?
WILCZEK: Logikailag a legjobb esetben is gyengén kapcsolódik az időhöz, de ez egy nagyon érdekes történet, ami nagyon izgalmas, és jelenleg erősen érintett vagyok. Így sötét anyag Az a megfigyelés, hogy a jelenségek egész hálózata létezik, ahol úgy tűnik, hogy több a gravitáció, több a gravitációs erő, mint amennyit az anyag jelenlétének nyomon tudunk követni.
Nagyon úgy tűnik, hogy ez egy újfajta részecske lehet, amely történetesen nagyon-nagyon gyengén lép kölcsönhatásba azokkal az anyagokkal, amelyekkel évtizedek óta foglalkozunk, de még mindig gravitációt fejtenek ki. És azt hiszem, tudom, mi az, és kialakulóban van egyfajta konszenzus, hogy ez jó ötlet – valami úgynevezett axion. És most végre jön az idővel való kapcsolat.
Az axionokat nem a sötét anyag létrehozásának módjaként vezették be a fizikába, hanem azért, hogy kezeljék a törvények furcsa tulajdonságát: hogy nagyon közel azonosak vagy nagyon közel azonos tartalommal rendelkeznek, ha megváltoztatjuk az idő irányát. Tehát, bár a makroszkopikus tapasztalat nem így viselkedik, a mikroszkopikus törvények igen.
Miért? Van egy nagyon szép történetünk erről.
A relativitáselmélet és a kvantummechanika elvei, valamint a Standard Modell mély szimmetriái – az úgynevezett mérőszimmetriák, amelyek a többi erő lényegét szabályozzák – erőteljesen korlátozzák az anyag kölcsönhatását. Tehát ha feltételezzük, hogy ezek az elvek helyesek, akkor erőteljes korlátozásokat kapunk a fizika törvényeire vonatkozóan.
És kiderül, hogy ezeknek a korlátozásoknak szinte véletlen következményeként a törvények szinte ugyanúgy futnak előre és vissza az időben. Tehát ez az elméleti megértés óriási diadala.
De még nincs teljesen kész. És van egy interakció, amely összhangban van az alaptörvényekkel, az alapelvekkel, azt kell mondanom, hogy engedelmeskednek ezeknek az elveknek, de nem lennének visszafordíthatók időben. És kiderült, hogy ez az interakció is nagyon-nagyon kicsi.
Tehát ennek mélyreható megértéséhez a vezető ötlet egy másik nagy elv bevezetése. Ezt úgy hívják Peccei-Quinn szimmetria után a fizikusok, akik bevezették.
Aztán néhányan rájöttünk, hogy ennek az új elvnek a következményeként van egy jóslat, miszerint léteznie kell egy újfajta részecskének, amit én axionnak nevezek, és amely teljesen figyelemre méltó tulajdonságokkal rendelkezik. Az előrejelzések szerint nagyon-nagyon gyengén kölcsönhatásba lép a közönséges anyagokkal. És akkor rájövünk, hogy ha az egyenleteket az ősrobbanáson keresztül futtatjuk, akkor az éppen a megfelelő módon jön létre a csillagászok által megfigyelt sötét anyag előállításához.
Finoman szólva is nagyon biztató, hogy automatikusan kezeli ezt a másik kozmológiai problémát. És az a csodálatos dolog, ami az elmúlt néhány évtizedben történt – de különösen mostanában egyre gyorsuló ütemben –, hogy lehetséges olyan kísérleteket tervezni, amelyek észlelik őket, ha kint vannak.
A kísérletek nagyon nehezek. Ez olyan, mint a neutrínók észlelésének problémája, de nehezebb – ha egyszer megtanuljuk a megfelelő trükköket, már nem tűnik olyan nehéznek. De ezek a kísérletek folyamatban vannak. Sokkal többet fogunk tudni 10-XNUMX év múlva.
STROGATZ: Tetszik, hogy a műsorunkat azzal az 10-10 év megemlítésével fejezi be, mert valami remélhetőleg megrendítő vagy érzelmes hangon szeretném levonni azt a következtetést, hogy sok olyan munka, amelyről különösen ismert, megvan. Nobel-díjat kapott, pályafutása elején volt. Hát nem csodálatos dolog, ha XNUMX-XNUMX év múlva ezeket a tengelyeket megmérik és megfelelőnek találják.
WILCZEK: Feldobná a napomat. Remélem, ez nem jelenti a karrierem végét, de mindenképpen feldobja a napomat.
STROGATZ: Nos, nagyon izgatott vagyok, hogy újra beszélhettem veled, Frank. Tehát Frank Wilczek elméleti fizikussal beszélgettünk az idő rejtélyéről és szépségéről. Frank, nagyon köszönöm, hogy velünk voltál ma.
WILCZEK: Köszönöm. Megtiszteltetés és kiváltság, ahogy mondani szokás.
[Témajátékok]
STROGATZ: Köszönöm, hogy meghallgattak. Ha élvezi a „The Joy of Why”-t, és még nem iratkozott fel, nyomja meg a feliratkozás vagy a követés gombot ott, ahol hallgat. Véleményt is írhat az előadásról. Segít az embereknek megtalálni ezt a podcastot.
A „The Joy of Why” egy podcast a következőtől Quanta Magazineáltal támogatott, szerkesztőileg független kiadvány Simons Alapítvány. A Simons Alapítvány finanszírozási döntései nincsenek hatással a témák kiválasztására, a vendégekre vagy más szerkesztői döntésekre ebben a podcastban vagy a Quanta Magazine.
A „The Joy of Why” producere PRX produkciók. A produkciós csapat Caitlin Faulds, Livia Brock, Genevieve Sponsler és Merritt Jacob. A PRX Productions ügyvezető producere Jocelyn Gonzales. Morgan Church és Edwin Ochoa további segítséget nyújtott.
Tól től Quanta Magazine, John Rennie és Thomas Lin nyújtott szerkesztői útmutatást Matt Carlstrom, Samuel Velasco, Nona Griffin, Arleen Santana és Madison Goldberg támogatásával.
Főcímzenéink az APM Music-tól származnak. Julian Lin találta ki a podcast nevét. Az epizód grafikáját Peter Greenwood, a logónkat pedig Jaki King és Kristina Armitage készítette. Külön köszönet a Columbia Journalism School-nak és Bert Odom-Reednek a Cornell Broadcast Studios-tól.
Én vagyok a házigazdád, Steve Strogatz. Ha bármilyen kérdése vagy észrevétele van velünk kapcsolatban, kérjük, írjon nekünk a címre . Köszönöm, hogy meghallgattak.
- SEO által támogatott tartalom és PR terjesztés. Erősödjön még ma.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Erősítse meg magát. Hozzáférés itt.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Felerősített tudás. Hozzáférés itt.
- PlatoESG. Carbon, CleanTech, Energia, Környezet, Nap, Hulladékgazdálkodás. Hozzáférés itt.
- PlatoHealth. Biotechnológiai és klinikai vizsgálatok intelligencia. Hozzáférés itt.
- Forrás: https://www.quantamagazine.org/what-is-the-nature-of-time-20240229/
- :van
- :is
- :nem
- :ahol
- ][p
- $ UP
- 10
- 2022
- 50
- a
- képesség
- Képes
- Rólunk
- teljesen
- gyorsuló
- baleset
- véletlen
- Fiók
- pontos
- cselekmények
- tulajdonképpen
- Ad
- További
- címek
- címzés
- érintő
- Után
- újra
- kor
- Korosztály
- Megállapodás
- előre
- Repülők
- idegen
- Igazítás
- Minden termék
- lehetővé
- lehetővé teszi, hogy
- majdnem
- mentén
- már
- Is
- Bár
- amatőr
- an
- és a
- Évforduló
- Másik
- válasz
- bármilyen
- Már
- bármi
- app
- megjelenik
- Megjelenik
- Apple
- VANNAK
- területek
- arizona
- körül
- Művészet
- AS
- kérdez
- Támogatás
- társult
- feltételezni
- At
- atom
- szerző
- automatikusan
- tudatában van
- vissza
- alapján
- alapvető
- Alapvetően
- BE
- szép
- szépség
- mert
- válik
- válik
- óta
- előtt
- kezdődik
- Kezdet
- viselkedés
- hogy
- hajlítható
- BEST
- között
- Túl
- Nagy
- Big Bang
- nagyobb
- Legnagyobb
- Bit
- Fekete
- fekete lyukak
- testületek
- könyv
- Könyvek
- mindkét
- szünet
- rádióadás
- bővül
- tágabb
- nagyjából
- borz
- hozott
- de
- gomb
- by
- hívás
- hívott
- kéri
- jött
- TUD
- Kaphat
- rögzített
- Karrier
- végrehajtott
- szállítás
- autók
- központi
- biztosan
- kihívás
- változik
- megváltozott
- Változások
- változó
- beszélgetni
- kémiai
- választás
- A pop-art design, négy időzóna kijelzése egyszerre és méretének arányai azok az érvek, amelyek a NeXtime Time Zones-t kiváló választássá teszik. Válassza a
- templom
- Klíring
- óra
- Órák
- zárt
- közelebb
- Társtárs
- KOLUMBIA
- kombináció
- hogyan
- jön
- Hozzászólások
- Közös
- képest
- teljes
- bonyolult
- koncepció
- megállapítja,
- Körülmények
- kapcsolat
- megegyezés
- következmény
- megfontolások
- következetes
- állandó
- konstrukció
- tartalom
- kontextus
- Cornell
- kijavítására
- korrigált
- korreláló
- tudott
- Tanfolyam
- Covers
- lények
- Jelenlegi
- görbe
- tánc
- sötét
- Sötét anyag
- nap
- foglalkozó
- évtizedek
- határozatok
- mély
- meghatározott
- meghatározó
- minden bizonnyal
- definíció
- definíciók
- elbűvölő
- származik
- leírni
- leíró
- leírás
- Design
- részletes
- kimutatására
- fejlett
- Fejlesztés
- Eszközök
- DID
- különböző
- nehéz
- irány
- megvitatni
- vita
- távolság
- Kiváló
- megosztott
- oszt
- do
- nem
- Nem
- Ennek
- ne
- le-
- drasztikusan
- minden
- Korai
- Korai Univerzum
- föld
- Szerkesztőségi
- Edwin
- hatások
- Tojás
- Einstein
- bármelyik
- csiszolókő
- bátorító
- végén
- energia
- Angol
- élvezi
- epizód
- egyenlő
- egyaránt
- egyenletek
- Egyensúlyi
- hibák
- menekülés
- különösen
- lényeg
- Még
- események
- végül is
- EVER
- Minden
- mindennapi
- minden
- mindenhol
- bizonyíték
- evolúció
- fejlődik
- pontosan
- példa
- izgalmas
- végrehajtó
- ügyvezető producer
- létezik
- kitágul
- tapasztalat
- tapasztalt
- kísérlet
- kísérletek
- magyarázat
- feltárása
- Feltárása
- szélső
- rendkívüli módon
- szem
- tény
- Eső
- fantasztikus
- messze
- GYORS
- Kedvenc
- kedvencek
- tett
- úgy érzi,
- hiba
- kevés
- mező
- Végül
- Találjon
- vezetéknév
- öt
- Rugalmasság
- rugalmas
- áramlási
- Folyó
- flow
- következik
- következő
- A
- Kényszer
- erők
- formák
- megfogalmazása
- Előre
- talált
- Alapítvány
- Keretrendszer
- őszinte
- ból ből
- gyümölcsöző
- móka
- funkció
- alapvető
- finanszírozás
- vicces
- jövő
- nyomtáv
- adott
- fogaskerekek
- általános
- általában
- generáló
- zseni
- kap
- jelentkeznek
- szerzés
- Ad
- Globális
- Go
- Jó
- Goes
- megy
- jó
- kapott
- kormányoz
- gps
- gravitációs
- gravitációs
- nagy
- Csalitos
- Griffmadár
- Földi
- Növekvő
- vendég
- útmutatást
- Fickó
- kellett
- történik
- történt
- Esemény
- megtörténik
- boldog
- Kemény
- nehezebb
- Legyen
- he
- hall
- hallott
- súlyosan
- segített
- segít
- itt
- Magas
- tanácsok
- övé
- történelmileg
- történelem
- Találat
- Holes
- becsület
- remény
- remélhetőleg
- vendéglátó
- FORRÓ
- Hogyan
- How To
- azonban
- HTTPS
- emberi
- humor
- i
- ötlet
- if
- Illúzió
- kép
- fontos
- impozáns
- javított
- in
- tartalmaz
- Beleértve
- hihetetlen
- független
- egyéni
- elkerülhetetlen
- befolyás
- befolyásolható
- információ
- kezdetben
- injekciót
- belső
- példa
- kölcsönhatásba
- kölcsönhatás
- kölcsönhatások
- érdekelt
- érdekes
- belső
- bele
- bevezet
- Bevezetett
- Bemutatja
- részt
- IT
- ITS
- maga
- Jacob
- zsargon
- János
- újságírás
- öröm
- éppen
- Igazság
- Tart
- tartja
- kulcsok
- gyerekek
- Kedves
- fajta
- király
- Ismer
- ismert
- laboratóriumok
- laboratórium
- nyelv
- nagy
- nagymértékben
- keresztnév
- a későbbiekben
- Törvény
- törvények
- vezető
- TANUL
- legkevésbé
- Szabadság
- Led
- hadd
- szint
- élet
- fény
- mint
- Kedvencek
- lin
- lineáris
- Kihallgatás
- kis
- helyi
- logikusan
- logo
- Hosszú
- néz
- nézett
- keres
- MEGJELENÉS
- Sok
- szeretett
- készült
- magazin
- csinál
- KÉSZÍT
- férfi
- sok
- sok ember
- Tömeg
- mester
- matematikai
- matematikailag
- matt
- Anyag
- Lehet..
- talán
- me
- jelent
- jelenti
- eszközök
- intézkedés
- mérés
- mérő
- mechanika
- Memories
- említ
- megemlíteni
- mikroszkopikus
- esetleg
- elmék
- hibákat
- MIT
- keverék
- modell
- modern
- pillanat
- Pillanatok
- monitor
- több
- Morgan
- a legtöbb
- mozgás
- mozog
- mozgó
- sok
- zene
- my
- titokzatos
- Rejtély
- név
- Nevezett
- Természet
- közel
- elengedhetetlen
- igények
- szomszédos
- szomszédok
- hálózat
- neutrínók
- soha
- Új
- Newton
- következő
- szép
- nem
- Nóbel díj
- nevezetesen
- megjegyezni
- semmi
- Most
- nukleáris
- szám
- tárgy
- objektumok
- megfigyelés
- Nyilvánvaló
- OCHOA
- of
- Office
- gyakran
- oh
- Rendben
- Régi
- idősebb
- on
- egyszer
- ONE
- csak
- operatív
- ellentétes
- or
- érdekében
- rendes
- eredeti
- eredetileg
- Más
- Egyéb
- másképp
- mi
- ki
- felett
- saját
- Papír
- rész
- átjáró
- Múló
- múlt
- szabadalom
- Emberek (People)
- talán
- person
- személyes
- kimerül
- jelenség
- filozófiailag
- filozófia
- fizikai
- fizikus
- Fizika
- vedd
- darabok
- orom
- Hely
- Helyek
- Bolygók
- Plató
- Platón adatintelligencia
- PlatoData
- valószínű
- játszik
- kérem
- bőséges
- podcast
- podcasting
- pózok
- pozíció
- lehetséges
- erős
- pontos
- Pontosság
- előre
- jósolt
- előrejelzés
- jelenlét
- be
- jelenleg
- szép
- alapelv
- elvek
- kiváltság
- díj
- valószínűleg
- Probléma
- problémák
- Készült
- termelő
- Termelés
- produkciók
- Egyetemi tanár
- mélységes
- Haladás
- megfelelően
- ingatlanait
- ingatlan
- védett
- feltéve,
- pszichológiai
- A megjelenés
- tesz
- jogosultak
- Quantamagazine
- Kvantum
- Kvantummechanika
- kvantumfizika
- kérdés
- Kérdések
- egészen
- véletlen
- Arány
- reakciók
- igazi
- Valóság
- észre
- realizált
- tényleg
- nemrég
- újradefiniál
- tükrözi
- tekinteni
- szabályos
- relativitás
- támaszkodva
- figyelemre méltó
- eszébe jut
- távoli
- Felbontás
- tisztelet
- korlátoz
- korlátozások
- Kritika
- Forradalom
- gazdagabb
- gazdagon
- jobb
- Gyűrű
- Folyó
- Szoba
- nagyjából
- szabályok
- futás
- azonos
- műholdak
- azt mondják
- mondás
- azt mondja,
- Skála
- Mérleg
- Iskola
- Tudomány
- tudományos
- Tudós
- tudósok
- évszakok
- Második
- lát
- látszik
- Úgy tűnik,
- kiválasztás
- értelemben
- különálló
- kellene
- előadás
- jelentős
- Hasonlóképpen
- Egyszerű
- óta
- Ülés
- helyzet
- kicsi
- So
- Megoldások
- néhány
- valahogy
- Valaki
- valami
- a
- dal
- hang
- Hely
- Tér és Idő
- beszél
- beszélő
- beszél
- speciális
- különleges
- sebesség
- sebesség
- Spotify
- standard
- Csillag
- kezdet
- kezdődött
- kezdődik
- Állami
- nyilatkozat
- Állomások
- Steve
- ragasztás
- Még mindig
- tárolni
- tárolása
- Történet
- furcsa
- idegen
- erős
- struktúra
- küzd
- tanult
- stúdiók
- Tanulmány
- Iratkozz fel
- siker
- ilyen
- nap
- támogatás
- Támogatott
- biztos
- meglepetés
- meglepődött
- Söprés
- szimbólum
- rendszer
- Vesz
- meghozott
- tart
- Beszél
- beszéd
- Talks
- csapat
- Műszaki
- technikailag
- mondd
- megmondja
- templeton
- tíz
- hajlamos
- feltételek
- tesztek
- mint
- köszönet
- Kösz
- hogy
- A
- A jövő
- Az állam
- a világ
- azok
- Őket
- téma
- maguk
- akkor
- elméleti
- elmélet
- Ott.
- Ezek
- ők
- dolog
- dolgok
- Szerintem
- Gondolkodás
- ezt
- idén
- Tamás
- azok
- bár?
- gondoltam
- izgalommal
- Keresztül
- Bekötött
- idő
- alkalommal
- időzítés
- nak nek
- Ma
- együtt
- Témakörök
- vágány
- utazás
- Utazó
- kezelésére
- kezelés
- borzasztó
- diadal
- baj
- igaz
- igazság
- próbál
- fordul
- kettő
- Végül
- alatt
- mennek
- megért
- megértés
- megértett
- Váratlan
- kibontakozó
- egyedi
- Egyetemes
- Világegyetem
- egyetemi
- Kicsomagolás
- bemutatta
- us
- használ
- használt
- hasznos
- segítségével
- érvényes
- változó
- Hatalmas
- Sebesség
- változat
- Ellen
- nagyon
- Megnézem
- akar
- volt
- őrzés
- Víz
- Út..
- módon
- we
- gyengébb
- webp
- fogadtatás
- JÓL
- voltak
- Mit
- Mi
- amikor
- vajon
- ami
- WHO
- egész
- miért
- Vadon
- lesz
- győztes
- val vel
- belül
- nélkül
- csodálatos
- szó
- Munka
- dolgozott
- működésébe
- művek
- világ
- lenne
- adna
- wow
- betakar
- csomagolt
- ír
- év
- év
- Igen
- még
- te
- A te
- zephyrnet
- zoom