Час здається однією з найочевидніших речей у нашому житті. Ми вимірюємо його секундами, хвилинами та роками, будуємо графіки, плануємо майбутнє й згадуємо минуле. Але сучасна фізика вже давно натякає, що все не так просто. Нове дослідження бразильського науковця пропонує ще сміливішу ідею: час може існувати не всюди і навіть не вічно.
Робота, опублікована в журналі Classical and Quantum Gravity, намагається наблизити вчених до розв’язання однієї з найбільших загадок сучасної науки — об’єднання квантової механіки та загальної теорії відносності.
Давня проблема фізики
У теорії відносності Альберта Ейнштейна час нерозривно пов’язаний із простором. Масивні об’єкти, такі як планети, зорі чи чорні діри, можуть буквально викривляти простір-час.
Натомість у квантовій механіці час здебільшого розглядається як зовнішній і незмінний параметр, на тлі якого відбуваються всі процеси. Саме ця відмінність уже десятиліттями не дає фізикам створити єдину теорію, яка б пояснила роботу Всесвіту на всіх масштабах.
Ще у 1967 році американські фізики Джон Вілер і Брайс Девітт запропонували математичне рівняння, яке мало об’єднати дві концепції. Проте в ньому взагалі не було окремої змінної часу. Так виникла знаменита «проблема часу», яка досі залишається однією з найскладніших у фундаментальній фізиці.
«Геометричний годинник» Всесвіту
Автор нового дослідження Андерсон Гама Фернандес де Фрейтас запропонував незвичайний підхід. На його думку, час не є універсальною характеристикою реальності, а залежить від геометрії самого простору. Для цього він вводить поняття так званого «геометричного годинника» — математичної конструкції, яка визначається ступенем викривлення простору.
Згідно з цією моделлю, одразу після Великого вибуху простір був надзвичайно викривленим, тому «годинник» працював стабільно, а фізичні процеси розвивалися так, як передбачають сучасні теорії.
Однак із розширенням Всесвіту простір поступово стає дедалі пласкішим. Разом із цим слабшає і дія геометричного годинника. Якщо ця гіпотеза правильна, то з часом саме поняття часу може втрачати свій фізичний сенс.
Чому це важливо
Нова концепція пропонує пояснення, чому звичні уявлення про час добре працюють в одних умовах, але можуть виявитися непридатними в інших. Фактично дослідник припускає, що час не є фундаментальною властивістю Всесвіту. Він може виникати лише там, де простір має достатнє викривлення, а в надто «плоских» областях перестає бути корисним інструментом для опису подій.
Це переводить давню філософську суперечку про природу часу у площину наукових перевірок. Теорія формулює конкретні математичні передбачення, які в майбутньому можуть бути перевірені.
Поки що це лише гіпотеза
Сам автор наголошує, що його модель тестувалася лише на спрощених космологічних сценаріях. Для підтвердження ідеї необхідні значно складніші розрахунки та нові дослідження.
Втім, навіть якщо ця теорія не стане остаточною відповіддю, вона може допомогти наблизитися до створення єдиної фізичної моделі, яка об’єднає квантову механіку та теорію відносності.
І хоча для людей час, як і раніше, відраховує секунди, хвилини та роки, сучасна наука дедалі частіше ставить під сумнів сам факт його існування. Можливо, час — це не незмінний закон природи, а лише особливий ефект, який одного дня Всесвіт може просто втратити.