ጊዜ ምንድን ነው እና ሁልጊዜ ወደ ፊት ይሄዳል?

ጊዜ ወደ ኋላ እንደሚሮጥ አስብ። ሰዎች ከእድሜ ይልቅ ወጣት ሆነው ያድጋሉ እና ከረዥም ህይወት በኋላ ቀስ በቀስ የመታደስ - የሚያውቁትን ሁሉ ሳይማሩ - በወላጆቻቸው ዓይን ውስጥ እንደ ብልጭ ድርግም ይላሉ። ያ ጊዜ በሳይንስ ልቦለድ ጸሃፊ ፊሊፕ ኬ ዲክ ልቦለድ ውስጥ እንደተወከለው ነገር ግን የሚገርመው፣ የጊዜ አቅጣጫ እንዲሁ የኮስሞሎጂስቶች የሚታገልበት ጉዳይ ነው።

ጊዜ የተሰጠው አቅጣጫ እንዳለው እንደ ተራ ነገር ብንወስድም፣ የፊዚክስ ሊቃውንት ግን እንዲህ አያደርጉም፡- አብዛኞቹ የተፈጥሮ ሕጎች “ጊዜ የሚቀለበስ” ናቸው፣ ይህም ማለት ጊዜ ወደ ኋላ መሮጥ ተብሎ ከተገለጸ እንዲሁ ይሰራሉ። ታዲያ ለምን ጊዜ ሁል ጊዜ ወደፊት ይሄዳል? እና ሁልጊዜ እንደዚህ ያደርጋል?

ጊዜ ጅምር አለው?

ማንኛውም ሁለንተናዊ የጊዜ ፅንሰ-ሀሳብ በመጨረሻ በራሱ ኮስሞስ ዝግመተ ለውጥ ላይ የተመሰረተ መሆን አለበት። አጽናፈ ዓለሙን ቀና ስትል ከዚህ ቀደም የተከሰቱ ክስተቶችን ታያለህ - እኛን ለማግኘት ቀላል ጊዜ ይወስዳል። እንደ እውነቱ ከሆነ, ቀላሉ ምልከታ እንኳን የኮስሞሎጂ ጊዜን እንድንረዳ ይረዳናል ለምሳሌ የሌሊት ሰማይ ጨለማ ነው. አጽናፈ ሰማይ ማለቂያ የሌለው ያለፈ እና ስፋት የሌለው ቢሆን ኖሮ የሌሊቱ ሰማይ ሙሉ በሙሉ ብሩህ ይሆናል - ሁልጊዜም በነበረ ኮስሞስ ውስጥ ወሰን በሌለው የከዋክብት ብርሃን ተሞልቷል።

ለረጅም ጊዜ ሳይንቲስቶች, አልበርት አንስታይን ጨምሮ, አጽናፈ ሰማይ የማይለወጥ እና ማለቂያ የሌለው እንደሆነ ያስቡ ነበር. ምልከታዎች እንደሚያሳዩት በእውነቱ እየሰፋ ነው ፣ እና በፍጥነት። ይህ ማለት ቢግ ባንግ ብለን ከምንጠራው ከታመቀ ሁኔታ የመጣ መሆን አለበት ይህም ጊዜ ጅምር እንዳለው ያሳያል። በእውነቱ፣ በቂ እድሜ ያለው ብርሃን ከፈለግን ከBig Bang - ከኮስሚክ ማይክሮዌቭ ዳራ የሚገኘውን የሪሊክ ጨረር እንኳን ማየት እንችላለን። ይህንን በመገንዘብ የአጽናፈ ሰማይን ዕድሜ ለመወሰን የመጀመሪያው እርምጃ ነበር (ከዚህ በታች ይመልከቱ)።

ነገር ግን ተንኮለኛ አለ፣ የአንስታይን ልዩ የአንፃራዊነት ፅንሰ-ሀሳብ የሚያሳየው ጊዜ… አንጻራዊ ነው፡ በፍጥነት ወደ እኔ አንፃራዊ በሆነ መጠን በሄድክ ቁጥር፣ ከጊዜዬ ግንዛቤ አንጻር የዘገየ ጊዜ ያልፋል። ስለዚህ በአጽናፈ ዓለማችን በሚሰፋው ጋላክሲዎች፣ በከዋክብት የሚሽከረከሩ እና የሚሽከረከሩ ፕላኔቶች፣ የጊዜ ልምምዶች ይለያያሉ፡ የሁሉም ነገር ያለፈ፣ የአሁን እና የወደፊቱ አንጻራዊ ነው።

ታዲያ ሁላችንም የምንስማማበት ሁለንተናዊ ጊዜ አለ?

የአጽናፈ ሰማይ የጊዜ መስመር. ንድፍ አሌክስ ሚትልማን, Coldcreation/wikimedia, CC BY-SA

አጽናፈ ሰማይ በሁሉም ቦታ በአማካይ ተመሳሳይ ስለሆነ እና በአማካይ በሁሉም አቅጣጫ ተመሳሳይ ስለሚመስል "የጠፈር ጊዜ" አለ. እሱን ለመለካት, እኛ ማድረግ ያለብን የኮስሚክ ማይክሮዌቭ ዳራ ባህሪያትን መለካት ነው. የኮስሞሎጂስቶች የአጽናፈ ሰማይን ዕድሜ ለመወሰን ይህንን ተጠቅመዋል; የእሱ የጠፈር ዘመን. አጽናፈ ሰማይ 13.799 ቢሊዮን ዓመታት ነው ያለው።

የጊዜ ቀስት

ስለዚህ ጊዜ በትልቁ ባንግ ወቅት መጀመሩን እናውቃለን። ግን አንድ የሚቀረው አንድ አሳሳቢ ጥያቄ አለ፡ ትክክለኛው ጊዜ ምንድን ነው ?

ይህንን ጥያቄ ለማንሳት የቦታ እና የጊዜ መሰረታዊ ባህሪያትን መመልከት አለብን። በቦታ ስፋት, ወደ ፊት እና ወደ ኋላ መሄድ ይችላሉ; ተሳፋሪዎች ይህንን በየቀኑ ይለማመዳሉ። ነገር ግን ጊዜ የተለየ ነው, አቅጣጫ አለው, ሁልጊዜ ወደ ፊት ወደፊት ትሄዳለህ, በጭራሽ በተቃራኒው. ስለዚህ ለምን የጊዜ ስፋት የማይቀለበስ ነው? ይህ በፊዚክስ ውስጥ ያልተፈቱ ዋነኛ ችግሮች አንዱ ነው.

ለምን ጊዜ እራሱ የማይቀለበስ እንደሆነ ለማብራራት, በተፈጥሮ ውስጥም የማይመለሱ ሂደቶችን ማግኘት አለብን. በፊዚክስ ውስጥ ካሉት ጥቂት ፅንሰ-ሀሳቦች ውስጥ አንዱ (እና ህይወት!) ነገሮች ጊዜ እያለፉ ሲሄዱ ነገሮች “የተስተካከለ” የመሆን አዝማሚያ አላቸው። ይህንን የምንገልጸው አንድ ነገር እንዴት እንደታዘዘ የሚገልጽ ኢንትሮፒ የተባለ አካላዊ ንብረት በመጠቀም ነው።

ሁሉም ቅንጣቶች መጀመሪያ ላይ በአንድ ጥግ (የታዘዘ ሁኔታ) ውስጥ የተቀመጡበት የጋዝ ሳጥን አስቡት። ከጊዜ በኋላ በተፈጥሯቸው ሙሉውን ሳጥን መሙላት ይፈልጋሉ (የተዘበራረቀ ሁኔታ) - እና ቅንጦቹን ወደ ትእዛዝ ሁኔታ ለመመለስ ጉልበት ይጠይቃል። ይህ የማይቀለበስ ነው። ኦሜሌት ለመሥራት እንቁላልን እንደ መሰንጠቅ ነው - አንዴ ተዘርግቶ መጥበሻውን ከሞላ በኋላ ወደ እንቁላል ቅርጽ አይመለስም። ከአጽናፈ ሰማይ ጋር አንድ አይነት ነው: በዝግመተ ለውጥ, አጠቃላይ ኢንትሮፒ ይጨምራል.

እንደ አለመታደል ሆኖ ይህ እራሱን አያጸዳውም። አሌክስ Dinovitser/wikimedia , CC BY-SA

የጊዜ ቀስትን ለማብራራት ኢንትሮፒ በጣም ጥሩ መንገድ ሆኖ ተገኝቷል። እና አጽናፈ ሰማይ ከትንሽ ይልቅ የበለጠ የታዘዘ ቢመስልም - በአንፃራዊነት ወጥ በሆነ መልኩ ትኩስ ጋዝ ከተሰራጨ የዱር ባህር በመጀመሪያዎቹ ደረጃዎች ወደ ኮከቦች ፣ፕላኔቶች ፣ሰዎች እና መጣጥፎች ወደ ጊዜ መሄድ - ግን በስርዓት አልበኝነት እየጨመረ መምጣቱ አይቀርም። ይህ የሆነበት ምክንያት ከትላልቅ ሰዎች ጋር የተያያዘው የስበት ኃይል ቁስ አካልን ወደ ታዘዙ ወደሚመስሉ ግዛቶች እየጎተተው ሊሆን ስለሚችል ነው – ምናልባት ተፈጥሯል ብለን የምንገምተው የስርዓት አልበኝነት መጨመር እንደምንም በስበት መስክ ውስጥ ተደብቋል። ስለዚህ ባናየውም ብጥብጥ እየጨመረ ሊሄድ ይችላል።

ነገር ግን ተፈጥሮ ሥርዓት አልበኝነትን የመምረጥ ዝንባሌን ከግምት ውስጥ በማስገባት አጽናፈ ዓለም ለምን እንዲህ በታዘዘ ሁኔታ ውስጥ ጀመረ? ይህ አሁንም እንደ ምስጢር ይቆጠራል. አንዳንድ ተመራማሪዎች ቢግ ባንግ ጅምር ላይሆን እንደሚችል ይከራከራሉ፣ በእርግጥ ጊዜ በተለያዩ አቅጣጫዎች የሚሄድባቸው “ትይዩ ዩኒቨርስ” ሊኖሩ ይችላሉ።

ጊዜው ያበቃል?

ጊዜ ጅምር ነበረው ነገር ግን ፍጻሜ ይኖረዋል ወይ የሚለው የሚወሰነው በተፋጠነ ፍጥነት እንዲስፋፋ በሚያደርገው የጨለማው ሃይል ባህሪ ላይ ነው። የዚህ መስፋፋት መጠን ከጊዜ በኋላ አጽናፈ ሰማይን ሊበጣጥስ ይችላል, ይህም በ Big Rip ውስጥ እንዲጠናቀቅ ያስገድደዋል; እንደ አማራጭ የጨለማ ሃይል ሊበሰብስ ይችላል፣ ትልቁን ባንግ በመቀልበስ እና አጽናፈ ዓለሙን በትልቁ ክራንች ያበቃል። ወይም አጽናፈ ሰማይ በቀላሉ ለዘላለም ሊሰፋ ይችላል።

ግን ከእነዚህ የወደፊት ሁኔታዎች ውስጥ የትኛውም ጊዜ ያበቃል? ደህና፣ በሚገርም የኳንተም ሜካኒክስ ህግጋት መሰረት፣ ጥቃቅን የዘፈቀደ ቅንጣቶች ለጊዜው ከቫክዩም ሊወጡ ይችላሉ - በቅንጥብ ፊዚክስ ሙከራዎች ውስጥ ያለማቋረጥ የሚታይ ነገር። አንዳንዶች የጨለማ ሃይል እንዲህ አይነት "የኳንተም መዋዠቅ" ሊያስከትል ይችላል ብለው ይከራከራሉ, አዲስ ትልቅ ባንግ እንዲፈጠር, የጊዜ መስመራችንን ያበቃል እና አዲስ ይጀምራል. ይህ እጅግ በጣም ግምታዊ እና በጣም የማይመስል ቢሆንም እኛ የምናውቀው ነገር ቢኖር የጨለማውን ኃይል ስንረዳ ብቻ የአጽናፈ ሰማይን እጣ ፈንታ እናውቃለን።

ስለዚህ በጣም ሊከሰት የሚችል ውጤት ምንድነው? ጊዜ ብቻ ይነግረናል።