Zer Da Denbora Eta Beti Aurrera Doa?

Imajinatu denbora atzeraka doazela. Jendea zahartu beharrean gaztetu egingo litzateke eta, pixkanaka-pixkanaka gaztetzen den bizitza luze baten ondoren –dakien guztia desikasi– gurasoen begien distira baten moduan amaituko litzateke. Philip K Dick zientzia-fikzio idazlearen eleberri batean adierazten den denbora da, baina, harrigarria bada ere, denboraren nondik norakoak ere kosmologoek aurre egiten dioten arazoa da.

Denborak norabide jakin bat duela uste dugun arren, fisikariek ez dute egiten: lege natural gehienak "denbora itzulgarriak" dira, eta horrek esan nahi du denbora atzerantz doazela definitu balitz bezain ondo funtzionatuko luketela. Orduan, zergatik doa denbora beti aurrera? Eta beti egingo al du horrela?

Denborak ba al du hasierarik?

Denboraren edozein kontzeptu unibertsal, azken batean, kosmosaren beraren bilakaeran oinarritu behar da. Unibertsoari begiratzen duzunean iraganean gertatutako gertaerak ikusten ari zara; denbora behar da guregana iristeko. Izan ere, behaketa errazenak ere denbora kosmologikoa ulertzen lagun diezaguke: adibidez gaueko zerua ilun egotea. Unibertsoak iragan infinitua izango balu eta hedadura mugagabea izango balu, gaueko zerua guztiz distiratsua izango litzateke, betidanik egon den kosmos bateko izar kopuru infinitu baten argiz beteta.

Denbora luzez zientzialariek, Albert Einstein barne, unibertsoa estatikoa eta infinitua zela pentsatu zuten. Geroztik behaketek erakutsi dute hedatzen ari dela, eta bizkortzen ari dela. Horrek esan nahi du Big Bang deitzen dugun egoera trinkoago batetik sortu behar dela, denborak hasiera bat duela esan nahi du. Izan ere, nahiko zaharra den argia bilatzen badugu Big Bang-en erradiazio erlikia ere ikus dezakegu - mikrouhin-hondo kosmikoa. Horretaz jabetzea unibertsoaren adina zehazteko lehen urratsa izan zen (ikus behean).

Baina bada arazo bat, Einsteinen erlatibitatearen teoria bereziak, denbora... erlatiboa dela erakusten du: zenbat eta azkarrago mugitu nirekin, orduan eta motelago pasatuko zaizu denboraren pertzepzioarekiko. Beraz, hedatzen ari diren galaxia, izar birakari eta planeta birakarien gure unibertsoan, denboraren esperientziak aldatu egiten dira: dena iragana, oraina eta etorkizuna erlatiboa da.

Beraz, ba al dago guztiok ados gintezkeen garai unibertsala?

Unibertsoaren denbora-lerroa. Diseinua Alex Mittelmann, Coldcreation/wikimedia, CC BY-SA

Bihurtzen da unibertsoa, ​​batez beste, berdina denez nonahi, eta batez beste norabide guztietan berdina denez, "denbora kosmiko" bat existitzen dela. Neurtzeko, mikrouhin-hondo kosmikoaren propietateak neurtu besterik ez dugu egin behar. Kosmologoek hori erabili dute unibertsoaren adina zehazteko; bere aro kosmikoa. Ematen du unibertsoak 13.799 milioi urte dituela.

Denboraren gezia

Beraz, badakigu denbora ziurrenik Big Bang garaian hasi zela. Baina bada galdera gogor bat geratzen dena: zer da zehazki denbora?

Galdera hau deskonprimitzeko, espazioaren eta denboraren oinarrizko propietateak aztertu behar ditugu. Espazioaren dimentsioan, aurrera eta atzera egin dezakezu; bidaiariek egunero bizi dute hori. Baina denbora ezberdina da, norabide bat dauka, beti aurrera egiten duzu, inoiz ez alderantziz. Orduan, zergatik da denboraren dimentsioa atzeraezina? Hau da fisikan konpondu gabeko arazo nagusietako bat.

Denbora bera zergatik den itzulezina azaltzeko, naturan itzulezinak diren prozesuak aurkitu behar ditugu. Fisikan (eta bizitzan!) horrelako kontzeptu bakanetako bat da denborak aurrera egin ahala gauzak gutxiago "txukun" joan ohi direla. Hau deskribatzen dugu zerbait nola ordenatuta dagoen kodetzen duen entropia izeneko propietate fisiko bat erabiliz.

Imajinatu gas-kutxa bat, zeinetan partikula guztiak hasieran izkina batean jarrita zeuden (egoera ordenatua). Denborarekin, modu naturalean, kutxa osoa (egoera desordenatua) betetzea bilatuko lukete, eta partikulak egoera ordenatuan jartzeak energia beharko luke. Hau itzulezina da. Tortilla bat egiteko arrautza piztea bezalakoa da; behin zabaldu eta zartagina bete ondoren, ez da inoiz arrautza forma izatera itzuliko. Unibertsoarekin berdin gertatzen da: eboluzionatzen doan heinean, entropia orokorra handitzen da.

Zoritxarrez, hori ez da garbituko. Alex Dinovitser/wikimedia , CC BY-SA

Entropia denboraren gezia azaltzeko modu nahiko ona da. Eta badirudi ere unibertsoa ordenatuago ari dela, gutxiago baino –hasierako faseetan nahiko uniformeki zabaldutako gas beroa duen itsaso basati batetik izar, planeta, gizaki eta denborari buruzko artikuluetara igaroz–, baliteke, hala ere, desordena areagotzea. Hori da masa handiekin lotutako grabitateak materia itxuraz ordenatutako egoeratara erakar dezakeelako, gure ustez gertatu behar den nahastearen areagotzea eremu grabitatorioetan nolabait ezkutatuta. Beraz, nahastea gero eta handiagoa izan daiteke guk ikusten ez dugun arren.

Baina naturak nahastea nahiago duen joera ikusita, zergatik hasi zen unibertsoa halako egoera ordenatuan? Hau oraindik misteriotzat hartzen da. Ikertzaile batzuen ustez, Big Bang-a agian ez da hasiera izan, izan ere, "unibertso paraleloak" egon daitezke non denbora norabide ezberdinetan doan.

Denbora amaituko al da?

Denborak hasiera bat izan zuen, baina amaiera izango duen ala ez, abiadura bizkor zabaltzen ari den energia ilunaren izaeraren araberakoa da. Hedapen horren abiadurak unibertsoa hautsi dezake, Big Rip batean amaitzera behartuz; bestela, energia iluna gainbehera daiteke, Big Bang-a irauli eta Unibertsoa Big Crunch batean amaituz; edo Unibertsoa betirako zabal daiteke.

Baina etorkizuneko eszenatoki horietakoren bat amaituko al litzateke denbora? Beno, mekanika kuantikoaren arau bitxien arabera, ausazko partikula txikiak hutsean irten daitezke une batean, partikulen fisikako esperimentuetan etengabe ikusten den zerbait. Batzuek argudiatu dute energia ilunak halako "fluktuazio kuantikoak" eragin ditzakeela Big Bang berri bat sortuz, gure denbora-lerroa amaituz eta beste bat hasiz. Hau oso espekulatiboa eta oso zaila den arren, dakiguna da energia iluna ulertzen dugunean bakarrik jakingo dugula unibertsoaren patua.

Beraz, zein da emaitza ziurrenik? Denborak bakarrik esango du.