Pengantar
Waktu tampak linier bagi kita: Kita mengingat masa lalu, mengalami masa kini, dan meramalkan masa depan, bergerak secara berurutan dari satu momen ke momen berikutnya. Namun mengapa demikian, dan apakah waktu pada akhirnya bisa menjadi semacam ilusi? Dalam episode ini, fisikawan pemenang Hadiah Nobel Frank Wilczek berbicara dengan tuan rumah Steven Strogatz tentang banyaknya โpanahโ waktu dan mengapa sebagian besarnya tampak tidak dapat diubah, esensi jam, bagaimana Einstein mengubah definisi kita tentang waktu, dan hubungan tak terduga antara waktu dan gagasan kita tentang apa itu materi gelap.
Dengarkan Podcast Apple, Spotify, Google Podcast, TuneIn atau aplikasi podcasting favorit Anda, atau Anda bisa streaming dari Quanta.
Salinan
STEVEN STROGATZ: Kita semua sadar akan berlalunya waktu. Kita sudah merasakannya dalam pergantian musim, irama lagu dan tarian, pertumbuhan anak-anak kita dan bertambahnya usia. Suka atau tidak suka, waktu adalah bagian mendasar dalam kehidupan. Dan selama ribuan tahun, para ilmuwan umumnya menganggap waktu sebagai benda satu dimensi, sebuah anak panah yang terus bergerak maju, tidak pernah mundur. Namun semakin dekat kita melihat waktu, semakin rumit dan misterius hal tersebut. Para ilmuwan saat ini terpecah mengenai apakah waktu, atau setidaknya pengalaman kita terhadapnya, itu nyata atau ilusi. Mungkin kita tidak benar-benar bergerak melewati waktu. Mungkin masa kini, masa lalu, dan masa depan sama-sama nyata.
[Tema diputar]
Saya Steve Strogatz, dan ini adalah podcast dari โThe Joy of Whyโ. Majalah Quanta, di mana rekan tuan rumah saya, Jana Levin, dan saya bergiliran menjelajahi beberapa pertanyaan terbesar yang belum terjawab dalam matematika dan sains saat ini.
Dalam episode ini, kami akan bertanya fisikawan teoretis Frank Wilczek, "Apa itu waktu?" Bagaimana kita mendefinisikannya di masa lalu? Dan bagaimana fisika kuantum dapat mendefinisikannya kembali di masa depan?
Frank adalah Profesor Fisika Herman Feshbach di MIT, profesor terkemuka di Arizona State University, dan profesor di Universitas Stockholm. Dia adalah pemenangnya Hadiah Nobel 2004 dalam Fisika dan Penghargaan Templeton 2022. Dan dia adalah penulis sejumlah buku, termasuk, yang terbaru, Dasar: Sepuluh Kunci Realitas. Frank, selamat datang di โKegembiraan Mengapaโ.
FRANK WILCZEK: Terima kasih. Senang berada di sini.
STROGATZ: Baiklah, aku sangat senang bisa ngobrol denganmu lagi. Saya menyukai seluruh buku Anda Fundamental, dan penjelasan yang Anda berikan tentang waktu dan cara berpikir tentang waktu bagi saya adalah salah satu yang paling pedih dan indah. Namun saya ingin memulai dengan semacam pertanyaan pribadi tentang pengalaman Anda saat itu, sebagai seorang putra dan seorang pribadi, seorang suami, saya tidak tahu. Bagaimana Anda mengalami waktu sebagai pribadi, dan apakah berbeda dengan pengalaman Anda sebagai ilmuwan?
WILCZEK: Nah, tahun ini saya dihadapkan dengan waktu dengan cara yang sangat menyenangkan. Ini, ini adalah peringatan 50 tahun makalah ilmiah pertama saya dan juga, bukan kebetulan, pernikahan saya. Itu sudah 50 tahunโฆ
STROGATZ: (tertawa) Wow.
WILCZEK: Dan saya telah merenungkan berlalunya waktu dan dengan cara melakukan perjalanan kembali ke masa lalu untuk mengingat kembali momen-momen penting itu.
Ini adalah pertanyaan yang sangat menarik yang Anda tanyakan, waktu yang muncul dalam persamaan kita adalahโฆ Ya, itu adalah variabel utama, di mana dunia terungkap. Jadi itu sebuah simbol, t, yang muncul dalam persamaan kita. Dan dengan mengikuti persamaan tersebut, kita mendapatkan petunjuk tentang apa itu t adalah. Dan hal ini memberi tahu Anda apa saja sifat-sifatnya, sebagaimana tercermin dalam hal-hal yang kita lihat di sekitar kita dan perilakunya.
Namun waktu mempunyai kehidupannya sendiri, karena Anda dapat mendiskusikan sifat-sifatnya tanpa bergantung pada hal-hal yang mempengaruhinya, terutama simetrinya.
Tapi kembali ke pengalaman waktu versus definisi fisik waktu - hal yang menimbulkan kerutan, secara harfiah, adalah dengan menyimpan informasi tentang masa lalu dan memikirkan masa depan, kita dapat melakukan perjalanan melalui waktu dengan cara yang tidak bersifat fisik. objek yang mematuhi persamaan fisika sebenarnya tidak.
Hanya tetangga pada waktunya yang benar-benar berbicara satu sama lain dalam persamaan. Tapi dalam pikiran kita, kita bisa menyimpan kenangan. Atau kita bisa memikirkan masa depan. Kita benar-benar bisa melakukan perjalanan tepat waktu.
STROGATZ: Itu hebat. Bahwa ada sesuatu dalam persamaan yang hanya kita nantikan saja. Seperti yang Anda katakan, yang penting adalah tetangga pada waktunya, bukan? Kondisi saat ini meramalkan apa yang akan terjadi pada momen berikutnya di masa yang akan datang.
WILCZEK: Ya, tentu saja dalam kerangka hukum fundamental yang dipahami saat ini, begitulah cara kerjanya. Sangat menyenangkan untuk berspekulasi bahwa pada akhirnya mungkin terdapat struktur yang lebih global, bahwa terdapat kondisi-kondisi yang belum kita tangkap yang membuat terungkapnya alam semesta tak terelakkan dan unik.
Namun seperti yang terjadi sekarang, undang-undang memberi tahu Anda tentang bagaimana keadaan dunia pada suatu saat akan berubah menjadi keadaan dunia pada saat berikutnya.
STROGATZ: Menurut Anda, apa misteri besar tentang waktu?
WILCZEK: Saya pikir salah satu misteri yang sangat bermanfaat, dan saya pikir mungkin kita telah membuat banyak kemajuan dalam menyelesaikannya, adalah bahwa hukum dasar fisika terlihat seperti itu. hampir dapat dibalik dalam waktu, meskipun pengalaman dunia sehari-hari tidak demikian.
Jadi hal ini menimbulkan dua pertanyaan, yaitu: Bagaimana Anda bisa mendapatkan pengalaman dari hukum fundamental yang memiliki sifat reversibilitas, namun secara drastis tidak?
Lalu, yang kedua, mengapa hukum memiliki sifat tersebut padahal hal tersebut tidak hanya tidak diperlukan untuk menggambarkan pengalaman, namun juga memalukan? Ini menimbulkan masalah, sebuah tantangan. Bagaimana kita mendamaikan sifat hukum tersebut dengan pengalaman, yang tampaknya, jika tidak bertentangan, setidaknya bertentangan dengannya.
Itu adalah dua masalah besar, yang menurut saya sebagian besar sudah terselesaikan, namun masih sangat bermanfaat, terutama yang pertama: Mengapa hukumnya seperti itu?
Lalu, masalah yang lebih besar, yang โ atau masalah yang lebih misterius dan mendalam, adalah cara kita merumuskan gambaran kita tentang dunia saat ini โ dalam bentuk hukum yang memberi tahu Anda bagaimana dunia berkembang dari waktu ke waktu โ adalah bahwa menyelesaikan?
Tampaknya secara filosofis tidak memuaskan karena membagi deskripsi dunia menjadi dua bagian. Salah satunya adalah persamaan dan yang lainnya adalah keadaan dunia pada suatu waktu yang harus Anda masukkan untuk memulai.
STROGATZ: Jadi mari kita lihat apakah saya mengerti. Pertanyaannya adalah mengapa undang-undang memiliki sifat yang hampir dapat dibalikkan.
WILCZEK: Ya.
STROGATZ: Pertanyaan tentang โpersamaan versus kondisi awalโ, bisa kita ungkapkan.
WILCZEK: Ya ya.
STROGATZ: Beberapa orang di luar sana akan mengetahui bahwa Anda mengatakan kondisi awal tanpa mengatakannya.
WILCZEK: Benar.
STROGATZ: Dan ada juga jargon ini, โpanah waktu,โ tentang - yang menurut pengalaman kami terasa seperti waktu mengalir maju saja. Dan Anda mengatakan bahwa seseorang merasa resolusinya bagus. Kami pikir kami memahami panah waktu.
WILCZEK: Saya kira demikian. Ini adalah cerita panjang yang semakin meyakinkan seiring berjalannya waktu. Namun menurut saya, ada banyak arah waktu yang berbeda, banyak cara berbeda yang membuat masa depan berbeda dari masa lalu. Memang ada fenomena psikologis. Juga hukum kedua termodinamika. Ini memberi tahu Anda bahwa segala sesuatunya menjadi lebih acak, secara kasar, tetapi juga memiliki rumusan yang tepat. Ada panah waktu yang radiasi, radiasi itu cenderung keluar dari sesuatu dan tidak masuk. Ada panah waktu yang berhubungan dengan evolusi kehidupan. Dan banyak lagi lainnya yang dapat Anda ciptakan dengan cepat. Ke mana pun Anda melihat, ada panah waktu. Ada asimetri antara masa depan dan masa lalu.
Tapi menurut saya semuanya sekarang - kita bisa menggabungkan semuanya menjadi satu panah. Sama seperti โSatu Cincin yang mengatur semuanya,โ ada satu anak panah yang mengatur semuanya, dan itulah anak panah kosmologis waktu.
Jadi, Anda mungkin mengatakan kita telah memecahkan misteri tersebut, namun menurut saya akan lebih akurat jika kita mengatakan bahwa kita telah menggabungkan semua misteri menjadi satu, yaitu: Mengapa ada Big Bang?
Gravitasi menyukai segala sesuatu yang menggumpal, namun alam semesta awal pada saat Big Bang di ruang angkasa sangat seragam. Jadi gravitasi berada di luar keseimbangan. Dan yang terjadi sejak saat itu adalah gravitasi berjuang untuk mengembalikan keseimbangan.
Jadi materi tersebut mengembang dan mendingin, lalu menggumpal dan (akhirnya) membentuk bintang-bintang yang mulai melepaskan energi nuklir dan planet-planet tempat makhluk hidup dapat berevolusi. Ada cerita yang sangat masuk akal dan sangat rinci yang menyelaraskan semua anak panah dengan satu anak panah evolusi kosmik.
STROGATZ: Saya merasa sangat โ bahkan tidak yakin kata sifat apa yang akan saya gunakan untuk ini, tetapi gagasan bahwa pengalaman kita tentang waktu hanya mengalir dari masa kini ke masa depan dan bahwa telur-telur tidak dapat terurai dengan sendirinya dan hal-hal semacam itu, bahwa ini adalah entah bagaimana terkait dengan evolusi seluruh alam semesta dari keadaan seragamnya yang panas hingga gumpalannya saat ini, Anda tahu, penuh galaksi, bintangโฆ Sungguh liar untuk berpikir bahwa benda yang tampaknya begitu jauh itu memengaruhi sakit punggung saya sekarang karena saya seorang orang tua, kamu tahu? Benar sekali, bukan? Pada akhirnya, itulah yang Anda katakan.
WILCZEK: Ini jelas bukan cerita yang jelas, dan tanpa segudang bukti yang telah dikembangkan sepanjang ilmu pengetahuan modern, hal ini akan menjadi luar biasa. Jadi sungguh menakjubkan.
STROGATZ: Jika segala sesuatunya tidak berubah - misalnya jika kita dapat membayangkan eksperimen pemikiran yang tidak mengubah apa pun, apakah waktu akan tetap ada? Apakah waktu ada terpisah dari peristiwa? Atau apakah waktu merupakan semacam ukuran fakta bahwa segala sesuatunya berubah?
WILCZEK: Ya, Anda tentu bisa membayangkan - dan faktanya, Anda bisa menyusun solusi dari hukum dasar fisika - sehingga konsisten dengan semua prinsip dasar yang kita tahu di mana tidak ada yang terjadi, dan t masih menjadi bahan persamaan tersebut -
STROGATZ: Jadi alam semesta yang kosong masih punya waktu?
WILCZEK: Ya, waktu masih dalam perhitungan. Dan Anda dapat bertanya, bahkan dalam situasi seperti itu, pertanyaan tentang apa yang akan terjadi jika Anda membuat sedikit gangguan pada keseimbangan universal ini? Dan kemudian waktu akan terungkap. Jadi waktu mungkin bersifat laten, namun tampaknya masih diperlukan untuk merumuskan situasi saat ini. Kita berbicara tentang sesuatu yang tidak bergantung pada waktu, tetapi Anda tidak dapat memformulasikannya tanpa mengatakan bahwa ada sesuatu yang dapat diandalkan namun tidak bergantung pada waktu.
STROGATZ: Itu sudah merupakan jawaban yang menarik. Saya sedikit terkejut Anda mengatakannya. Maksud saya, Anda menyukai filsafat, seingat saya. Saya pikir Anda telah mempelajari sedikit filsafat, bukan?
WILCZEK: Sangat amatir, dengan cara yang sangat amatir. Namun sebenarnya saya telah memikirkan hal ini baru-baru ini, pada tingkat teknis. Tapi pikirkan tentang sungai, aliran sungai. Ada dua gambaran berbeda yang dapat Anda bayangkan tentang sebuah sungai yang mengalir dengan sangat teratur.
Jadi, dalam satu uraian, yang secara teknis disebut deskripsi Euler, Anda akan menentukan berapa kecepatan aliran di setiap posisi, dan itu akan memberi Anda gambaran lengkap tentang aliran sungai. Dan jika alirannya teratur, mungkin tidak akan terjadi apa-apa. Kecepatannya tidak akan berubah seiring waktu.
STROGATZ: Kanan.
WILCZEK: Namun, ada deskripsi lain yang terkait dengan nama Lagrange. Ini semacam deskripsi interior di mana Anda mengikuti aliran masing-masing molekul air. Dan kemudian sampel tersebut bergerak dengan kecepatan lokal. Dan seiring berjalannya waktu, mereka berada di tempat yang berbeda, sehingga mereka melihat kecepatan yang berbeda. Meskipun awalnya kecepatan merupakan fungsi suatu posisi, namun bukan fungsi waktu. Namun jika dilihat dari dalam, ketika Anda mengikuti arus itu sendiri, maka banyak hal akan terjadi.
Jadi, kedua deskripsi itu valid. Jika kita menyebut sungai ini sebagai alam semesta, maka alam semesta di satu sisi tidak berubah. Namun seperti yang dialami dari dalam, hal itu berubah. Ada banyak ruang untuk pengembangan dinamis ketika Anda berada di dalam sungai dan mengikuti arus.
Dan saya pikir itu mungkin pada tingkat terdalam yang terjadi di alam semesta. Jika Anda ingin memiliki deskripsi interior โ deskripsi Lagrangian, bukan deskripsi Euler โ itu bukanlah suatu kontradiksi. Itu hanyalah cara berbeda dalam memandang objek yang sama, realitas yang sama dari interior atau eksterior. Pandangan mata manusia versus pandangan mata dewa.
STROGATZ: Saya ingin mengeksplorasi bersama Anda, Anda tahu, konsepsi berbeda tentang waktu dalam sejarah sains saat kita berpindah, katakanlah, dari Newton ke Einstein. Tapi saat ini, saya hanya ingin bertanya kepada Anda - dan lucunya, tentu saja, kita terus membicarakan waktu sambil berdiskusi. Seperti yang saya katakan, โsaat ini, saya akan menanyakan pertanyaan tentang waktu.โ
WILCZEK: Sulit untuk melarikan diri, bukan?
STROGATZ: Sulit untuk melarikan diri!
WILCZEK: Itulah yang mereka katakan. Jika itu hanya ilusi, maka itu adalah ilusi yang cukup meyakinkan.
STROGATZ: Itu adalah ilusi yang sangat meyakinkan. Jadi inilah tujuan saya: bahwa Einstein, kita tahu, banyak dipengaruhi oleh seorang ilmuwan/filsuf bernama Mach, Ernst Machu. Kita berbicara tentang angka Mach dalam suara, tapi Mach yang sama. Oke, tapi begitu: Mach. Apakah orang ini sangat tertarik dengan definisi operasional suatu hal. Jadi Einstein, yang duduk di kantor paten sambil memikirkan tentang waktu, mulai berkata, โWaktu adalah apa yang diukur oleh jam.โ
Dan Anda banyak menulis tentang itu di Fundamental, dan menurutku itu adalah pandangan yang sangat menarik. Anda ingin - bisakah Anda memahami ide ini? Misalnya, haruskah kita menganggap waktu sebagai ukuran jam, dan bukan definisi waktu yang lebih samar-samar?
WILCZEK: Saya kira begitu, jika kita ingin berpikir secara ilmiah dan bermanfaat tentang waktu pada tingkat yang mendasar. Tapi izinkan saya memenuhi syaratnya sedikit.
STROGATZ: Perlu dibongkar.
WILCZEK: Kata โwaktuโ dalam bahasa Inggris mencakup banyak hal dan dapat digunakan dalam berbagai arti, seperti halnya โenergiโ, oke? Energi mempunyai arti sesuatu yang sangat spesifik dalam konteks diskusi ilmiah. Namun dalam bahasa umum, kata ini memiliki arti yang lebih luas dan juga memiliki sisi yang tidak jelas.
Jadi, sama halnya dengan waktu, ketika saya mengatakan, โwaktu adalah apa yang diukur oleh jam,โ yang saya maksud adalah konsep ilmiah tentang waktu yang sangat bermanfaat dan dapat diterapkan jauh dengan sangat presisi. Dan untuk memahami pernyataan itu dengan benar, Anda juga harus memperluas konsep tentang apa itu jam.
Jam adalah segala sesuatu di dunia yang berubah dengan cara apa pun, karena hukum dirumuskan dalam bentuk bagaimana segala sesuatunya berubah sebagai fungsi dari variabel ini. t. Dan segala sesuatunya berubah, dan segala sesuatunya berubah dengan cara yang berbeda. Mereka bergerak. Mereka mengalami reaksi kimia. Mereka menua dalam arti biologis. Dan pernyataan yang luar biasa adalah bahwa variabel dalam persamaan ini mendasari semuanya.
Jadi Anda dapat memiliki jam yang bekerja dengan prinsip yang sangat berbeda. Anda dapat memiliki benda-benda yang memantau pergerakan bumi mengelilingi matahari. Anda dapat memiliki benda yang memantau aliran air, jam air. Anda dapat memiliki jam berdasarkan pengamatan bagaimana seseorang menua, seorang manusia menua. Itu bukanlah jam yang tepat, tapi, pada prinsipnya, dan jika Anda mendalami biokimia, itu bisa dibuat dengan tepat. Banyak sekali jenis jam yang berbeda, namun semuanya konsisten satu sama lain.
Jadi, ketika saya mengatakan waktu adalah apa yang diukur oleh jam, itu lebih dari sekedar pernyataan operasional. Ini memiliki konten yang sangat nontrivial. Dikatakan bahwa semua jam yang dikalibrasi dan dipahami dengan benar, tidak peduli prinsip apa yang mendasarinya, akan mampu mencapai kesepakatan yang konsisten tentang jam berapa sekarang.
STROGATZ: Kami akan segera kembali.
[Istirahat untuk penyisipan iklan]
STROGATZ: Selamat datang kembali di โKegembiraan Mengapa.โ
Beralih sedikit dari filsafat ke sejarah ilmu pengetahuan, menurut saya sebagian besar kisah keberhasilan ilmu pengetahuan, terutama dalam apa yang sering kita sebut sebagai revolusi ilmu pengetahuan pada tahun 1600-an dan setelahnya, berkaitan dengan revolusi ilmu pengetahuan. kemampuan untuk mulai mengukur waktu dengan cukup baik. Bahwa bukan suatu kebetulan bahwa Galileo, Huygens, dan Newton serta, Anda tahu, penerus mereka ada pada saat yang sama ketika jam pendulum yang bagus mulai dibuat. Dan bahwa Anda bisa mendapatkan hukum gerak sedemikian rupa sehingga Anda akan kesulitan mendapatkannya sebelum Anda memiliki perangkat penunjuk waktu yang baik.
Apakah menurut Anda itu benar? Bahwa - bahwa kemajuan ilmu pengetahuan kita benar-benar bergantung pada kemampuan mengukur waktu dengan baik?
WILCZEK: Ini tentu saja membantu. Dan khususnya jika Anda memperluas definisi waktu dengan memasukkan pergerakan reguler planet-planet, seperti hukum Kepler yang menyatakan bahwa planet-planet menyapu area yang sama dalam waktu yang sama. Dan tentu saja pengamatan itu penting dalam perumusan hukum Kepler, yang bersama dengan studi Galileo tentang pendula dan benda jatuh, semua ini mengarah pada puncak revolusi ilmiah: perumusan Newton tentang mekanika klasik dan hukum gravitasi. Jadi ya, itu semua didasarkan pada pertimbangan yang, secara umum, membawa waktu.
STROGATZ: Jadi, jika kita mempercepatnya โ tentu saja, masih berpegang pada permainan kata-kata berikut ini โ sekarang kita beralih ke Einstein. Di Einstein, kita mulai merasakan hal-hal yang sangat aneh - bagi banyak orang, hal-hal yang berlawanan dengan intuisi terjadi.
WILCZEK: Nah, dalam merumuskan deskripsi yang lebih kaya tentang interaksi gravitasi yang melampaui pemahaman Newton, dan bahkan sebelum itu, dalam mencoba menerapkan simetri persamaan elektrodinamika, Einstein diarahkan pada konsep waktu yang lebih fleksibel.
Jadi izinkan saya memulai dengan teori relativitas khusus, yang secara historis muncul pertama kali. Jika Anda berada di laboratorium tertutup dan baru saja melakukan eksperimen di dalam laboratorium yang bergerak satu sama lain dengan kecepatan konstan, Anda akan mendapatkan hukum yang sama, berapa pun kecepatannya. Itulah inti dari relativitas khusus. Namun untuk melakukan itu, ternyata apa yang disebut oleh seseorang sebagai waktu, oleh orang lain disebut sebagai campuran ruang dan waktu. Ini adalah campuran yang sederhana secara matematis. Itu yang kita sebut kombinasi linier, tapi pastinya merupakan campuran ruang dan waktu. Jadi, hal ini memperkenalkan gagasan bahwa ada fleksibilitas dalam mendefinisikan waktu.
Anda bisa mendapatkan hukum fisika yang valid dengan konten yang sama menggunakan waktu tertentu t atau waktu yang berbeda, t $lateks ^{prime}$ [t-prime], itu campuran dari t dan x, Di mana x adalah posisinya. Jadi itu adalah relativitas khusus.
Dan itu merupakan kejutan besar. karena Newton, misalnya, menganggap waktu sebagai satu hal. Newton adalah seorang teolog, dan berpikir bahwa apa yang dia lakukan dalam karyanya adalah memahami cara Tuhan bekerja. Dan menurut saya, dia menganggap Tuhan sebagai, Anda tahu, yang memaksakan waktu psikologis-Nya pada dunia. Ada โ gagasan bahwa mungkin ada definisi waktu yang valid dan berbeda akan sangat asing bagi Newton.
Tapi itulah yang didalilkan Einstein, dan ini memungkinkan Anda mendapatkan rumusan hukum fisika yang sangat bagus dan menemukan keteraturan di dalamnya yang akan sangat sulit ditemukan sebaliknya.
Dan kemudian, dalam relativitas umum, hal ini menjadi lebih aneh karena Anda mengizinkan orang yang berbeda di tempat yang berbeda untuk memilih sendiri t versi, waktu mana yang harus dipilih. Itu disebut invarian Lorentz lokal. Setiap orang dapat memilih sendiri campuran ruang dan waktu yang akan digunakan. Dan Anda harus merumuskan persamaan sedemikian rupa sehingga memungkinkan pilihan-pilihan ini. Mereka memiliki apa yang disebut simetri. Meskipun rumusan persamaannya akan terlihat sangat berbeda jika orang membuat pilihan yang berbeda, namun isinya akan tetap sama. Dan hanya persamaan yang sangat khusus yang memiliki sifat tersebut.
Dan Einstein, dengan kejeniusannya yang luar biasa, mampuโdari prinsip ituโmendapatkan teori gravitasi yang lebih baik. Waktu menyatu dengan ruang, dan seluruh ruang-waktu dapat melengkung. Efek tersebut sangat kecil pada skala laboratorium. Namun ketika Anda berbicara tentang skala makroskopis - skala bumi dan medan gravitasi bumi, atau alam semesta, atau dalam kondisi yang sangat ekstrim, seperti ketika terdapat konsentrasi massa yang sangat besar yang membengkokkan ruang di dalam lubang hitam. Kemudian bentuk-bentuk waktu yang lebih fleksibel, dapat ditekuk atau bahkan dicairkan akan muncul dengan sendirinya.
STROGATZ: Hmm. Maksud saya, ada banyak uji relativitas, eksperimen membawa jam atom di pesawat terbang. Jika orang belum pernah mendengar hal-hal yang baru saja Anda sebutkan, itu mungkin terdengar sangat fantastis. Tapi kami punya bukti yang sangat bagus dan kuat bahwa semua itu benar, termasuk bahkan gadget GPS yang kami gunakan di mobil kami. Maksud saya, relativitas umum dan khusus, jika kita tidak memperhitungkannyaโฆ
WILCZEK: GPS tidak akan berfungsi, karena sangat penting untuk mendapatkan waktu yang tepat di GPS. Dalam cara kerja sistem GPS, Anda menggunakan waktu yang sangat tepat untuk menyimpulkan jarak, dengan mengandalkan fakta bahwa kecepatan cahaya adalah konstanta universal. Saya sedikit menyederhanakannya, tapi pada dasarnya itulah kebenarannya, ya.
Dan karena kecepatan cahaya sangat-sangat besar dibandingkan kecepatan sehari-hari, kesalahan yang sangat kecil dalam pengukuran waktu dapat tercermin dalam perubahan jarak yang signifikan. Jadi, jika Anda membuat kesalahan kecil dalam cara Anda memperlakukan waktu, kesalahan itu akan membesar menjadi kesalahan yang jauh lebih besar, kesalahan penting dalam ruang. Jadi, Anda harus benar-benar akurat dalam mengatur waktu agar GPS bisa menjadi sistem yang berguna.
STROGATZ: Benar, faktanya satelit berada di ketinggian, dan medan gravitasinya lebih lemah. Anda tahu, ada banyak satelit yang merupakan bagian dari sistem GPS, dan mereka bergerak cukup cepat di sana. Semua hal itu harus diperhitungkan dan dikoreksi, dan menurut saya ini adalah contoh yang bagus tentang bagaimana, Anda mungkin mengira Einstein kita hanya membahas tentang lubang hitam atau seluruh alam semesta, namun -
WILCZEK: Sungguh menakjubkan bahwa jika Anda kembali ke makalah relativitas khusus Einstein yang asli, dia berbicara tentang sinkronisasi dan korelasi stasiun-stasiun yang berbeda, jika Anda mau, sehingga mereka dapat menyepakati definisi ruang dan waktu. Dan dengan sedikit rasa humor, Anda dapat melihat bahwa yang dia gambarkan di sana adalah sistem GPS.
STROGATZ: Wow.
WILCZEK: Anda tahu, orang-orang bergerak dengan tongkat dan jam dan menggunakan kecepatan cahaya sebagai cara untuk menyinkronkan dan, dan, kemudian mengukur jarak. Tepat sekali โ ini adalah sistem GPS, kan.
STROGATZ: Ah, aku tidak pernah memikirkan hal ini. Ada banyak hal yang ingin kutanyakan padamu. Bagaimana dengan materi gelap? Saya tahu itu salah satu favorit Anda. Mari kita dengar tentang itu. Apa hubungannya materi gelap dengan waktu?
WILCZEK: Logikanya, ini memiliki hubungan yang lemah dengan waktu, tapi ini adalah cerita yang sangat menarik dan sangat menarik bagi saya saat ini. Jadi materi gelap adalah pengamatan bahwa terdapat seluruh rangkaian fenomena yang menunjukkan bahwa terdapat lebih banyak gravitasi, lebih banyak gaya gravitasi daripada yang dapat kita lacak hingga keberadaan materi.
Sepertinya ini adalah jenis partikel baru yang kebetulan berinteraksi sangat, sangat lemah dengan jenis materi yang telah kita hadapi selama beberapa dekade namun masih menggunakan gravitasi. Dan saya rasa saya tahu apa itu, dan muncul konsensus bahwa ini adalah ide yang bagus โ sesuatu yang disebut sumbu. Dan sekarang, akhirnya, muncullah hubungan dengan waktu.
Sumbu diperkenalkan ke dalam fisika bukan sebagai cara untuk menghasilkan materi gelap, tetapi sebagai cara untuk mengatasi sifat aneh hukum: bahwa sumbu tersebut hampir sama atau hampir memiliki konten yang sama jika Anda mengubah arah waktu. Jadi, walaupun pengalaman makroskopis tidak berperilaku seperti itu, hukum mikroskopis juga berperilaku seperti itu.
Mengapa? Kami punya cerita yang sangat bagus tentang itu.
Prinsip-prinsip relativitas dan mekanika kuantum serta kesimetrian dalam Model Standar โ yang disebut kesimetrian pengukur yang mengatur esensi gaya-gaya lain โ sangat membatasi interaksi yang dapat terjadi pada materi. Jadi jika Anda berasumsi bahwa prinsip-prinsip tersebut benar, Anda mendapatkan batasan yang kuat pada hukum fisika.
Dan ternyata, sebagai konsekuensi yang hampir tidak disengaja dari pembatasan-pembatasan tersebut, undang-undang tersebut berjalan maju dan mundur dalam waktu yang hampir sama. Jadi, ini merupakan kemenangan luar biasa dalam pemahaman teoritis.
Tapi itu belum selesai. Dan ada satu interaksi yang konsisten dengan hukum-hukum dasar, prinsip-prinsip dasar, menurut saya, yang akan mematuhi semua prinsip tersebut, namun tidak dapat diubah pada waktunya. Dan ditemukan bahwa interaksi tersebut juga sangat, sangat kecil.
Jadi untuk memahami hal itu secara mendalam, ide utamanya adalah memperkenalkan prinsip besar lainnya. Ini adalah sesuatu yang disebut Simetri Peccei-Quinn setelah fisikawan yang memperkenalkannya.
Kemudian sebagian dari kita menyadari bahwa sebagai konsekuensi dari prinsip baru ini, terdapat prediksi bahwa pasti ada jenis partikel baru yang saya sebut axion, yang memiliki sifat luar biasa. Diperkirakan interaksinya sangat lemah dengan materi biasa. Dan kemudian kita menyadari bahwa jika kita menjalankan persamaan tersebut melalui Big Bang, maka akan dihasilkan dengan cara yang tepat untuk menghasilkan materi gelap yang telah diamati oleh para astronom.
Sangat menggembirakan, setidaknya, hal ini secara otomatis mengatasi masalah kosmologis lainnya. Dan hal menakjubkan yang telah terjadi selama beberapa dekade terakhir โ terutama saat ini dengan laju yang semakin cepat โ adalah kita dapat merancang eksperimen yang dapat mendeteksinya jika memang ada.
Eksperimennya sangat sulit. Ini seperti masalah mendeteksi neutrino, tetapi lebih sulit โ mungkin setelah kita mempelajari trik yang tepat, hal itu tidak akan tampak terlalu sulit lagi. Namun eksperimen tersebut sedang dilakukan. Kita akan mengetahui lebih banyak lagi dalam lima hingga 10 tahun.
STROGATZ: Saya suka Anda mengakhiri pertunjukan kami di sini dengan menyebutkan lima hingga 10 tahun karena saya ingin menyimpulkan dengan semacam catatan yang mudah-mudahan pedih atau emosional bahwa banyak dari karya yang Anda terkenal, yang Anda dapatkan Hadiah Nobel untuk, berada di awal karir Anda. Bukankah menyenangkan jika dalam lima hingga 10 tahun sumbu-sumbu ini diukur dan terbukti tepat.
WILCZEK: Itu akan membuat hariku menyenangkan. Saya harap ini bukan akhir karier saya, tetapi ini pasti akan membuat hari saya menyenangkan.
STROGATZ: Baiklah, saya sangat senang bisa berbicara dengan Anda lagi, Frank. Jadi kami telah berbicara dengan ahli fisika teoretis Frank Wilczek tentang misteri dan keindahan waktu. Frank, terima kasih banyak telah bersama kami hari ini.
WILCZEK: Terima kasih. Ini suatu kehormatan dan hak istimewa, seperti yang mereka katakan.
[Tema diputar]
STROGATZ: Terima kasih untuk mendengarkan. Jika Anda menikmati โThe Joy of Whyโ dan Anda belum berlangganan, tekan tombol berlangganan atau ikuti di tempat Anda mendengarkan. Anda juga dapat memberikan ulasan untuk pertunjukan tersebut. Ini membantu orang menemukan podcast ini.
โThe Joy of Whyโ adalah podcast dari Majalah Quanta, sebuah publikasi independen secara editorial yang didukung oleh Yayasan Simons. Keputusan pendanaan oleh Simons Foundation tidak berpengaruh pada pemilihan topik, tamu, atau keputusan editorial lainnya di podcast ini atau di dalamnya Majalah Quanta.
โThe Joy of Whyโ diproduksi oleh Produksi PRX. Tim produksinya adalah Caitlin Faulds, Livia Brock, Genevieve Sponsler dan Merritt Jacob. Produser eksekutif PRX Productions adalah Jocelyn Gonzales. Gereja Morgan dan Edwin Ochoa memberikan bantuan tambahan.
Dari Majalah Quanta, John Rennie dan Thomas Lin memberikan panduan editorial, dengan dukungan dari Matt Carlstrom, Samuel Velasco, Nona Griffin, Arleen Santana dan Madison Goldberg.
Musik tema kami berasal dari APM Music. Julian Lin datang dengan nama podcast. Seni episode dibuat oleh Peter Greenwood dan logo kami dibuat oleh Jaki King dan Kristina Armitage. Terima kasih khusus kepada Columbia Journalism School dan Bert Odom-Reed di Cornell Broadcast Studios.
Saya tuan rumah Anda, Steve Strogatz. Jika Anda memiliki pertanyaan atau komentar untuk kami, silakan kirim email kepada kami di . Terima kasih untuk mendengarkan.
- Konten Bertenaga SEO & Distribusi PR. Dapatkan Amplifikasi Hari Ini.
- PlatoData.Jaringan Vertikal Generatif Ai. Berdayakan Diri Anda. Akses Di Sini.
- PlatoAiStream. Intelijen Web3. Pengetahuan Diperkuat. Akses Di Sini.
- PlatoESG. Karbon, teknologi bersih, energi, Lingkungan Hidup, Tenaga surya, Penanganan limbah. Akses Di Sini.
- PlatoHealth. Kecerdasan Uji Coba Biotek dan Klinis. Akses Di Sini.
- Sumber: https://www.quantamagazine.org/what-is-the-nature-of-time-20240229/
- :memiliki
- :adalah
- :bukan
- :Di mana
- ][P
- $NAIK
- 10
- 2022
- 50
- a
- kemampuan
- Sanggup
- Tentang Kami
- benar
- mempercepat
- kecelakaan
- kebetulan
- Akun
- tepat
- tindakan
- sebenarnya
- Ad
- Tambahan
- alamat
- menangani
- mempengaruhi
- Setelah
- lagi
- usia
- Abad
- Persetujuan
- di depan
- Airplanes
- asing
- Rata
- Semua
- mengizinkan
- memungkinkan
- hampir
- sepanjang
- sudah
- juga
- Meskipun
- amatir
- an
- dan
- Ulang tahun
- Lain
- menjawab
- Apa pun
- lagi
- apa saja
- aplikasi
- muncul
- muncul
- Apple
- ADALAH
- daerah
- arizona
- sekitar
- Seni
- AS
- meminta
- Bantuan
- terkait
- menganggap
- At
- atom
- penulis
- secara otomatis
- sadar
- kembali
- berdasarkan
- dasar
- Pada dasarnya
- BE
- indah
- Kecantikan
- karena
- menjadi
- menjadi
- menjadi
- sebelum
- mulai
- Awal
- laku
- makhluk
- ditekuk
- TERBAIK
- antara
- Luar
- Besar
- Big Bang
- lebih besar
- Terbesar
- Bit
- Black
- lubang hitam
- tubuh
- Book
- Buku-buku
- kedua
- Istirahat
- menyiarkan
- memperluas
- lebih luas
- secara luas
- bangsat
- Terbawa
- tapi
- tombol
- by
- panggilan
- bernama
- Panggilan
- datang
- CAN
- Bisa Dapatkan
- ditangkap
- Lowongan Kerja
- dilakukan
- membawa
- mobil
- pusat
- Pasti
- menantang
- perubahan
- berubah
- Perubahan
- mengubah
- mengobrol
- kimia
- pilihan
- Pilih
- gereja
- Pembukaan hutan
- Clock
- Jam
- tertutup
- lebih dekat
- Tuan Rumah Bersama
- COLUMBIA
- kombinasi
- bagaimana
- datang
- komentar
- Umum
- dibandingkan
- lengkap
- rumit
- konsep
- menyimpulkan
- Kondisi
- koneksi
- Konsensus
- konsekuensi
- pertimbangan
- konsisten
- konstan
- membangun
- Konten
- konteks
- cornel
- benar
- dikoreksi
- berhubungan
- bisa
- Kelas
- Meliputi
- makhluk
- terbaru
- melengkung
- menari
- gelap
- Materi gelap
- hari
- berurusan
- dekade
- keputusan
- mendalam
- didefinisikan
- mendefinisikan
- pastinya
- definisi
- definisi
- menyenangkan
- memperoleh
- menggambarkan
- menggambarkan
- deskripsi
- Mendesain
- terperinci
- menemukan
- dikembangkan
- Pengembangan
- Devices
- MELAKUKAN
- berbeda
- sulit
- arah
- membahas
- diskusi
- jarak
- Terkemuka
- Terbagi
- membagi
- do
- tidak
- Tidak
- melakukan
- Dont
- turun
- secara drastis
- setiap
- Awal
- Alam Semesta Awal
- bumi
- Tajuk rencana
- Edwin
- efek
- Telur
- einstein
- antara
- muncul
- mendorong
- akhir
- energi
- Inggris
- menikmati
- episode
- sama
- sama
- persamaan
- Kesetimbangan
- kesalahan
- melarikan diri
- terutama
- esensi
- Bahkan
- peristiwa
- akhirnya
- pERNAH
- Setiap
- sehari-hari
- segala sesuatu
- di mana-mana
- bukti
- evolusi
- berkembang
- persis
- contoh
- menarik
- eksekutif
- Produser Eksekutif
- ada
- mengembang
- pengalaman
- berpengalaman
- eksperimen
- eksperimen
- penjelasan
- menyelidiki
- Menjelajahi
- ekstrim
- sangat
- mata
- fakta
- Jatuh
- fantastis
- jauh
- FAST
- Favorit
- favorit
- prestasi
- terasa
- kesalahan
- beberapa
- bidang
- Akhirnya
- Menemukan
- Pertama
- lima
- keluwesan
- fleksibel
- aliran
- Mengalir
- Mengalir
- mengikuti
- berikut
- Untuk
- kekuatan
- pasukan
- bentuk
- merumuskan
- Depan
- ditemukan
- Prinsip Dasar
- Kerangka
- jujur
- dari
- subur
- kesenangan
- fungsi
- mendasar
- pendanaan
- lucu
- masa depan
- mengukur
- memberikan
- persneling
- Umum
- umumnya
- menghasilkan
- jenius
- mendapatkan
- mendapat
- mendapatkan
- Memberikan
- Aksi
- Go
- Tuhan
- Pergi
- akan
- baik
- mendapat
- memerintah
- gps
- gravitasi
- gaya berat
- besar
- Greenwood
- Grifon
- Tanah
- Pertumbuhan
- tamu
- bimbingan
- Cowok
- memiliki
- terjadi
- terjadi
- Kejadian
- Terjadi
- senang
- Sulit
- sulit
- Memiliki
- he
- mendengar
- mendengar
- berat
- membantu
- membantu
- di sini
- High
- petunjuk
- -nya
- secara historis
- sejarah
- Memukul
- Lubang
- kehormatan
- berharap
- Mudah-mudahan
- tuan rumah
- PANAS
- Seterpercayaapakah Olymp Trade? Kesimpulan
- How To
- Namun
- HTTPS
- manusia
- humor
- i
- ide
- if
- Ilusi
- membayangkan
- penting
- memaksakan
- ditingkatkan
- in
- memasukkan
- Termasuk
- luar biasa
- independen
- sendiri-sendiri
- Tak terelakkan
- mempengaruhi
- terpengaruh
- informasi
- mulanya
- menyuntikkan
- dalam
- contoh
- berinteraksi
- interaksi
- interaksi
- tertarik
- menarik
- pedalaman
- ke
- memperkenalkan
- diperkenalkan
- Memperkenalkan
- terlibat
- IT
- NYA
- Diri
- jacob
- jargon
- John
- jurnalisme
- kegembiraan
- hanya
- Keadilan
- Menjaga
- terus
- kunci-kunci
- anak
- Jenis
- jenis
- King
- Tahu
- dikenal
- laboratorium
- laboratorium
- bahasa
- besar
- sebagian besar
- Terakhir
- kemudian
- Hukum
- Hukum
- terkemuka
- BELAJAR
- paling sedikit
- Meninggalkan
- Dipimpin
- membiarkan
- Tingkat
- Hidup
- cahaya
- 'like'
- 'like
- lin
- linear
- Listening
- sedikit
- lokal
- secara logis
- logo
- Panjang
- melihat
- tampak
- mencari
- TERLIHAT
- Lot
- dicintai
- terbuat
- majalah
- membuat
- MEMBUAT
- pria
- banyak
- banyak orang
- Massa
- menguasai
- matematika
- secara matematis
- matt
- hal
- Mungkin..
- mungkin
- me
- berarti
- makna
- cara
- mengukur
- pengukuran
- ukur
- mekanika
- kenangan
- menyebut
- menyebutkan
- mikroskopis
- mungkin
- pikiran
- kesalahan
- MIT
- campuran
- model
- modern
- saat
- Waktu
- Memantau
- lebih
- morgan
- paling
- gerakan
- pindah
- bergerak
- banyak
- musik
- my
- misterius
- Misteri
- nama
- Bernama
- Alam
- hampir
- perlu
- kebutuhan
- berdekatan
- tetangga
- jaringan
- neutrino
- tak pernah
- New
- Newton
- berikutnya
- bagus
- tidak
- Penghargaan Nobel
- terutama
- mencatat
- tidak ada
- sekarang
- nuklir
- jumlah
- obyek
- objek
- pengamatan
- Jelas
- OCHOA
- of
- Office
- sering
- oh
- Oke
- Tua
- lebih tua
- on
- sekali
- ONE
- hanya
- operasional
- menentang
- or
- urutan
- biasa
- asli
- semula
- Lainnya
- Lainnya
- jika tidak
- kami
- di luar
- lebih
- sendiri
- kertas
- bagian
- bagian
- Lewat
- lalu
- paten
- Konsultan Ahli
- mungkin
- orang
- pribadi
- Petrus
- gejala
- secara filosofis
- filsafat
- fisik
- ahli fisika
- Fisika
- memilih
- potongan-potongan
- puncak
- Tempat
- Tempat
- Planet
- plato
- Kecerdasan Data Plato
- Data Plato
- masuk akal
- memainkan
- silahkan
- Cukup
- podcast
- Podcasting
- pose
- posisi
- mungkin
- kuat
- perlu
- Ketelitian
- meramalkan
- diprediksi
- ramalan
- kehadiran
- menyajikan
- sekarang
- cukup
- prinsip
- prinsip-prinsip
- hak istimewa
- hadiah
- mungkin
- Masalah
- masalah
- Diproduksi
- produsen
- Produksi
- produksi
- Profesor
- mendalam
- Kemajuan
- tepat
- properties
- milik
- terlindung
- disediakan
- psikologis
- Publikasi
- menempatkan
- memenuhi syarat
- Majalah kuantitas
- Kuantum
- Mekanika kuantum
- fisika kuantum
- pertanyaan
- Pertanyaan
- agak
- acak
- Penilaian
- Reaksi
- nyata
- Kenyataan
- menyadari
- menyadari
- benar-benar
- baru-baru ini
- mendefinisikan kembali
- tercermin
- dianggap
- reguler
- relativitas
- mengandalkan
- luar biasa
- ingat
- terpencil
- Resolusi
- menghormati
- membatasi
- pembatasan
- ulasan
- Revolusi
- lebih kaya
- dengan kaya
- benar
- Cincin
- Sungai
- Kamar
- kira-kira
- aturan
- Run
- sama
- satelit
- mengatakan
- mengatakan
- mengatakan
- Skala
- sisik
- Sekolah
- Ilmu
- ilmiah
- ilmuwan
- ilmuwan
- musim
- Kedua
- melihat
- terlihat
- tampaknya
- seleksi
- rasa
- terpisah
- harus
- Menunjukkan
- penting
- Demikian pula
- Sederhana
- sejak
- Duduk
- situasi
- kecil
- So
- Solusi
- beberapa
- entah bagaimana
- Seseorang
- sesuatu
- putra
- lagu
- Suara
- Space
- Ruang dan Waktu
- berbicara
- berbicara
- Bicara
- khusus
- tertentu
- kecepatan
- kecepatan
- Spotify
- standar
- Bintang
- awal
- mulai
- dimulai
- Negara
- Pernyataan
- Stasiun
- Steve
- pelekatan
- Masih
- menyimpan
- menyimpan
- Cerita
- aneh
- orang asing
- kuat
- struktur
- Berjuang
- belajar
- studio
- Belajar
- berlangganan
- sukses
- seperti itu
- matahari
- mendukung
- Didukung
- yakin
- mengherankan
- tercengang
- Sapu
- simbol
- sistem
- Mengambil
- diambil
- Dibutuhkan
- Berbicara
- pembicaraan
- Pembicaraan
- tim
- Teknis
- teknis
- mengatakan
- mengatakan
- kuilton
- sepuluh
- cenderung
- istilah
- tes
- dari
- terima kasih
- Terima kasih
- bahwa
- Grafik
- Masa depan
- Negara
- Dunia
- mereka
- Mereka
- tema
- diri
- kemudian
- teoretis
- teori
- Sana.
- Ini
- mereka
- hal
- hal
- berpikir
- Pikir
- ini
- tahun ini
- thomas
- itu
- meskipun?
- pikir
- senang
- Melalui
- Terjalin
- waktu
- kali
- waktu
- untuk
- hari ini
- bersama
- Topik
- jalur
- perjalanan
- Perjalanan
- mengobati
- pengobatan
- dahsyat
- kemenangan
- kesulitan
- benar
- kebenaran
- mencoba
- ternyata
- dua
- Akhirnya
- bawah
- menjalani
- memahami
- pemahaman
- dipahami
- Tiba-tiba
- berlangsung
- unik
- Universal
- Alam semesta
- universitas
- Membongkar
- meluncurkan
- us
- menggunakan
- bekas
- berguna
- menggunakan
- sah
- variabel
- Luas
- Kecepatan
- versi
- Lawan
- sangat
- View
- ingin
- adalah
- menonton
- air
- Cara..
- cara
- we
- lebih lemah
- webp
- selamat datang
- BAIK
- adalah
- Apa
- Apa itu
- ketika
- apakah
- yang
- SIAPA
- seluruh
- mengapa
- Liar
- akan
- pemenang
- dengan
- dalam
- tanpa
- hebat
- Word
- Kerja
- bekerja
- kerja
- bekerja
- dunia
- akan
- akan memberi
- wah
- membungkus
- dibungkus
- menulis
- tahun
- tahun
- iya nih
- namun
- Kamu
- Anda
- zephyrnet.dll
- Zooming