Le temps est un grand passé, un avenir incertain

Nous tenons tous pour acquis que la flèche du temps pointe toujours vers l'avenir. Dans un système déconnecté d'une source d'énergie externe - et ceci, apparemment, est notre Univers - tout passe d'ordonné à désordonné.

Appliqué aux lois de la thermodynamique, le principe de l'écoulement du temps le long de la flèche signifie que vous ne pouvez pas mettre un objet chaud dans une pièce froide et vous attendre à ce qu'il devienne plus froid et l'objet plus chaud. Diverses expériences ont montré que même au niveau quantique, le comportement des particules dépend fortement des conditions initiales. En d'autres termes, ils se déplacent dans la direction à laquelle nous sommes habitués au fil du temps.

Récemment, cependant, il y a de plus en plus de signes que quelque chose ne va pas avec notre compréhension du temps. Peut-être pas assez pour douter de son existence, mais pour réfléchir à la façon dont nous devrions le comprendre - c'est sûr.

Pas de chauffage à l'état enchevêtré

Un groupe de physiciens de l'Université fédérale ABC au Brésil a récemment décidé d'étudier le chloroforme, composé d'un atome de carbone lié à un atome d'hydrogène et à trois atomes de chlore. Les scientifiques ont utilisé un champ magnétique puissant et de l'acétone pour manipuler les propriétés des composants atomiques. Cela leur a permis "d'écouter" le comportement des particules avec une augmentation progressive de l'énergie des noyaux due à l'action de la résonance magnétique. Selon la règle de la flèche du temps, les noyaux atomiques "chauffants" doivent donner l'énergie des mouvements chaotiques aux atomes plus froids jusqu'à ce que l'état énergétique de l'ensemble devienne pair.

Comment comprendre le temps ?

Dans des circonstances normales, cela se serait produit. Cependant, les chercheurs ont trouvé une exception intrigante - un cas où les particules étaient en corrélation les unes avec les autres. La corrélation des particules a considérablement modifié la façon dont l'énergie est distribuée entre les corps par rapport à ce qui se passe habituellement. Les noyaux d'hydrogène excités sont devenus "plus chauds" et leur partenaire carboné intriqué plus froid est devenu "plus froid".

Comme le concluent les auteurs de l'expérience, ces résultats sont thermodynamiquement équivalents retour dans le passé à très petite échelle, mais toujours dans notre univers, où la règle du passage du temps est prétendument "sacrée". "Nous assistons à un flux spontané de chaleur d'un système froid vers un système chaud", ont écrit les chercheurs dans un article publié sur le référentiel arXiv.org.

Flèche psychologique et thermodynamique

Stephen Hawking dans sa Brève histoire du temps, il écrit que le désordre augmente avec le temps parce que nous mesurons le temps dans la direction dans laquelle le désordre augmente. Cela signifierait que nous avons le choix, que nous pouvons, par exemple, observer d'abord les fragments de verre brisé éparpillés sur le sol, puis le moment où le verre touche le sol, puis le verre dans l'air et, enfin, dans la main d'une personne tenant le sien. Il n'y a pas de règle scientifique selon laquelle la "flèche psychologique du temps" doit aller dans le même sens que la flèche thermodynamique, et l'entropie du système augmente. Cependant, de nombreux scientifiques pensent qu'il en est ainsi parce que des changements énergétiques se produisent dans le cerveau humain, similaires à ceux que nous observons dans la nature. Le cerveau a l'énergie pour agir, observer et raisonner, car le "moteur" humain brûle du carburant-nourriture et, comme dans un moteur à combustion interne, ce processus est irréversible.

Cependant, il y a des cas où, tout en maintenant une direction de la flèche psychologique du temps dans différents systèmes l'entropie monte et descend – par exemple, lors du stockage de données dans la mémoire de l'ordinateur. Les modules de mémoire de la machine passent d'un état non ordonné à un ordre d'écriture sur disque. Ainsi, l'entropie dans l'ordinateur est réduite. Cependant, n'importe quel physicien dira que du point de vue de l'univers dans son ensemble, il croît, car il faut de l'énergie pour écrire sur un disque, et cette énergie est dissipée sous forme de chaleur générée par une machine. Il y a ici une légère résistance "psychologique" aux lois établies de la physique. On a du mal à croire que ce qui sort avec le bruit du ventilateur soit plus important que l'enregistrement d'une œuvre ou autre valeur en mémoire.

Déjà en 1967 il y avait Équation de Wheeler-DeWittce qui signifiait qu'il n'y avait pas de temps en tant que tel. C'était une tentative de combiner mathématiquement les idées de la mécanique quantique et de la relativité générale, un pas vers la théorie de la gravité quantique, c'est-à-dire la Théorie du Tout souhaitée par tous les scientifiques. Ce n'est qu'en 1983 que la physique Don Page i Guillaume Wouters proposé une explication selon laquelle le problème du temps peut être contourné en utilisant le concept intrication quantique. Ils ont proposé le concept selon lequel seules les propriétés d'un système déjà défini peuvent être mesurées. D'un point de vue mathématique, leur proposition signifiait que l'horloge ne fonctionne pas isolément du système et ne démarre que lorsqu'elle est enchevêtrée avec un univers particulier.

N'est-ce qu'une illusion ?

Est-il possible d'interpréter la théorie quantique de manière symétrique dans le temps, sans permettre l'influence du présent sur le passé ? demande dans une thèse publiée dans Actes de la Royal Society Matthew S.Leifer раз Matthew F. Pusey. Si une telle théorie doit être symétrique et que les physiciens s'en soucient, alors, malheureusement, la possibilité ci-dessus doit exister.

Les fans n'ont aucun problème à compter théorie du multiverscomme on peut déjà le voir dans le concept de Page et Wouters. Le problème de la symétrie y est bien résolu, et pour expliquer les phénomènes il n'est pas nécessaire de remonter la flèche du temps. C'est juste que différents résultats d'expériences sont les équivalents de différents mondes dans lesquels une particule peut se comporter d'une manière ou d'une autre.

Modèle d'expérience dans le chloroforme

physicien britannique Julien Barbour a écrit plusieurs livres sur le temps n'est qu'une illusion. Le plus célèbre d'entre eux est The End of Time: The Next Revolution in Our Understanding of the Universe, 1999. L'univers, s'il est constitué de configurations fluctuantes de la matière, donne l'impression que le temps passe, dit Barbour. Le courant de conscience et le ressenti du présent, d'une durée d'environ une seconde, tout se passe dans la tête des gens. Notre cerveau possède des informations sur le passé récent, mais pas à la suite d'une relation causale remontant à des configurations passées. C'est plutôt un trait de pensée, peut-être nécessaire pour que vous pensiez du tout.

Barbour note que Einstein dans une de ses dernières lettres, il écrit : « Les gens comme nous qui croient en la physique savent que la différence entre le passé, le présent et le futur n'est qu'une illusion persistante. Les opinions de Barbour sont considérées comme de la "science à la limite", mais de nombreux physiciens sérieux (y compris des personnalités bien connues telles que Lee Smolin i Lyubosh Motl) sont considérés comme "intéressants", et non "fous". Il y a une certaine élégance dans le concept d'intemporalité, c'est pourquoi il séduit les physiciens.

Selon les théoriciens qui ont poursuivi la pensée de Barbour, le temps est un concept inventé par l'homme afin de pouvoir distinguer ce qui est « maintenant » de ce que nous percevons comme « passé ». La notion de temps ne reste qu'une illusion de notre esprit, car en fait tout ce qui a été et sera se passe à chaque instant donné. Il y a deux ans, une telle déclaration a été faite par un groupe de physiciens du Massachusetts Institute of Technology.

Ces scientifiques affirment que l'univers est constitué de "blocs" dans lesquels le temps et l'espace sont connectés, formant ce qu'on appelle l'espace-temps. Cette théorie, conforme à théorie de la relativité Einstein suggère que l'espace et le temps font partie d'un univers à quatre dimensions dans lequel tout ce qui se passe a ses propres coordonnées uniques dans l'espace-temps.

 - a résumé les recherches de ses collègues Max Tegmark de S.- 

Du point de vue de la physique quantique, il est toujours possible de prouver que le temps "existe" car il fonctionne dans les hypothèses mêmes de l'expérience, comme la toxicité d'une substance placée dans une boîte avec le chat de Schrödinger. Le temps fait psychologiquement partie du décor que nous créons pour nos connaissances. En effet, son passage du passé au futur est soumis au même examen minutieux que tout le reste.

C'est la fin. En ce sens que le temps s'arrête comme une évidence, ce qui n'a pas besoin d'être prouvé. Reste à savoir s'il s'agira éventuellement aussi d'une dimension spatio-temporelle et d'une véritable mesure de l'univers. Jusqu'ici, dans le duel entre la physique théorique et l'intuition générale, cette dernière a un avantage non négligeable. Mais peut-être qu'elle ne sait pas qu'elle a fait une erreur et qu'elle a déjà perdu ?

Flèche temporelle - Indique la direction du flux de temps. Le concept a été introduit et popularisé par l'astrophysicien britannique Arthur Eddington en 1927, auteur de The Nature of the Physical World, publié un an plus tard. Le temps coule toujours du passé vers le futur et jamais l'inverse, c'est-à-dire qu'il est unidirectionnel, asymétrique et irréversible. Il peut être divisé en passé, présent et futur. Synonymes de la flèche du temps : direction du temps, asymétrie du temps, anisotropie du temps, irréversibilité du temps et unidirectionnalité du temps.