സമയം എന്താണ്, അത് എപ്പോഴും മുന്നോട്ട് പോകുമോ?

സമയം പിന്നിലേക്ക് ഓടുന്നത് സങ്കൽപ്പിക്കുക. ആളുകൾ പ്രായമാകുന്നതിനു പകരം ചെറുപ്പമാകും, ക്രമേണ പുനരുജ്ജീവനത്തിലൂടെ - അവർക്കറിയാവുന്നതെല്ലാം പഠിക്കാതെ - ദീർഘമായ ഒരു ജീവിതത്തിനുശേഷം - അവർ മാതാപിതാക്കളുടെ കണ്ണുകളിൽ ഒരു മിന്നാമിനുങ്ങായി അവസാനിക്കും. സയൻസ് ഫിക്ഷൻ എഴുത്തുകാരനായ ഫിലിപ്പ് കെ ഡിക്കിന്റെ ഒരു നോവലിൽ പ്രതിനിധാനം ചെയ്യുന്ന സമയമാണിത്, പക്ഷേ, അതിശയകരമെന്നു പറയട്ടെ, സമയത്തിന്റെ ദിശ പ്രപഞ്ചശാസ്ത്രജ്ഞർ മല്ലിടുന്ന ഒരു പ്രശ്നവുമാണ്.

സമയത്തിന് ഒരു നിശ്ചിത ദിശയുണ്ടെന്ന് നമ്മൾ വിശ്വസിക്കുന്നുണ്ടെങ്കിലും, ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് അങ്ങനെ തോന്നുന്നില്ല: മിക്ക പ്രകൃതി നിയമങ്ങളും "സമയം തിരിച്ചെടുക്കാവുന്നവയാണ്", അതായത് സമയം പിന്നിലേക്ക് ഓടുന്നതായി നിർവചിച്ചിട്ടുണ്ടെങ്കിൽ അവയും അതുപോലെ തന്നെ പ്രവർത്തിക്കും. അപ്പോൾ സമയം എപ്പോഴും മുന്നോട്ട് നീങ്ങുന്നത് എന്തുകൊണ്ട്? അത് എപ്പോഴും അങ്ങനെ ചെയ്യുമോ?

കാലത്തിന് ഒരു തുടക്കമുണ്ടോ?

സമയത്തെക്കുറിച്ചുള്ള ഏതൊരു സാർവത്രിക സങ്കൽപ്പവും ആത്യന്തികമായി പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ പരിണാമത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതായിരിക്കണം. പ്രപഞ്ചത്തിലേക്ക് നോക്കുമ്പോൾ, ഭൂതകാലത്തിൽ സംഭവിച്ച സംഭവങ്ങളാണ് നിങ്ങൾ കാണുന്നത് - നമ്മിൽ എത്താൻ പ്രകാശ സമയം ആവശ്യമാണ്. വാസ്തവത്തിൽ, ഏറ്റവും ലളിതമായ നിരീക്ഷണം പോലും പ്രപഞ്ച സമയത്തെ മനസ്സിലാക്കാൻ നമ്മെ സഹായിക്കും: ഉദാഹരണത്തിന് രാത്രി ആകാശം ഇരുണ്ടതാണെന്ന വസ്തുത. പ്രപഞ്ചത്തിന് അനന്തമായ ഒരു ഭൂതകാലമുണ്ടായിരുന്നുവെങ്കിൽ, അത് അനന്തമായിരുന്നുവെങ്കിൽ, രാത്രി ആകാശം പൂർണ്ണമായും പ്രകാശമുള്ളതായിരിക്കും - എല്ലായ്പ്പോഴും നിലനിന്നിരുന്ന ഒരു പ്രപഞ്ചത്തിലെ അനന്തമായ നക്ഷത്രങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള പ്രകാശം കൊണ്ട് നിറഞ്ഞിരിക്കും.

ആൽബർട്ട് ഐൻസ്റ്റീൻ ഉൾപ്പെടെയുള്ള ശാസ്ത്രജ്ഞർ വളരെക്കാലമായി പ്രപഞ്ചം സ്ഥിരവും അനന്തവുമാണെന്ന് കരുതിയിരുന്നു. അതിനുശേഷം നിരീക്ഷണങ്ങൾ കാണിക്കുന്നത് അത് വാസ്തവത്തിൽ വികസിക്കുകയും ത്വരിതഗതിയിൽ വളരുകയും ചെയ്യുന്നു എന്നാണ്. ഇതിനർത്ഥം അത് ബിഗ് ബാംഗ് എന്ന് നമ്മൾ വിളിക്കുന്ന കൂടുതൽ ഒതുക്കമുള്ള ഒരു അവസ്ഥയിൽ നിന്നാണ് ഉത്ഭവിച്ചതെന്നാണ്, അതായത് സമയത്തിന് ഒരു തുടക്കമുണ്ടെന്ന്. വാസ്തവത്തിൽ, വേണ്ടത്ര പഴക്കമുള്ള പ്രകാശത്തിനായി നമ്മൾ നോക്കിയാൽ ബിഗ് ബാംഗിൽ നിന്നുള്ള അവശിഷ്ട വികിരണം പോലും നമുക്ക് കാണാൻ കഴിയും - കോസ്മിക് മൈക്രോവേവ് പശ്ചാത്തലം. ഇത് മനസ്സിലാക്കുന്നത് പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ പ്രായം നിർണ്ണയിക്കുന്നതിനുള്ള ആദ്യപടിയായിരുന്നു (താഴെ കാണുക).

പക്ഷേ ഒരു പോരായ്മയുണ്ട്, ഐൻസ്റ്റീന്റെ പ്രത്യേക ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തം കാണിക്കുന്നത് സമയം ... ആപേക്ഷികമാണ്: നിങ്ങൾ എന്നെ അപേക്ഷിച്ച് വേഗത്തിൽ നീങ്ങുന്തോറും, എന്റെ സമയ ധാരണയുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ നിങ്ങൾക്ക് സമയം മന്ദഗതിയിലാകും. അതിനാൽ വികസിക്കുന്ന ഗാലക്സികൾ, കറങ്ങുന്ന നക്ഷത്രങ്ങൾ, കറങ്ങുന്ന ഗ്രഹങ്ങൾ എന്നിവയുള്ള നമ്മുടെ പ്രപഞ്ചത്തിൽ, സമയത്തിന്റെ അനുഭവങ്ങൾ വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു: എല്ലാത്തിന്റെയും ഭൂതകാലം, വർത്തമാനം, ഭാവി എന്നിവ ആപേക്ഷികമാണ്.

അപ്പോൾ നമുക്കെല്ലാവർക്കും യോജിക്കാൻ കഴിയുന്ന ഒരു സാർവത്രിക സമയം ഉണ്ടോ?

പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ കാലഗണന. ഡിസൈൻ അലക്സ് മിറ്റൽമാൻ, കോൾഡ്ക്രിയേഷൻ/വിക്കിമീഡിയ, CC BY-SA

പ്രപഞ്ചം എല്ലായിടത്തും ശരാശരി ഒരുപോലെയായതിനാലും, എല്ലാ ദിശയിലും ശരാശരി ഒരുപോലെ കാണപ്പെടുന്നതിനാലും, ഒരു "കോസ്മിക് സമയം" നിലവിലുണ്ട്. അത് അളക്കാൻ, നമ്മൾ ചെയ്യേണ്ടത് കോസ്മിക് മൈക്രോവേവ് പശ്ചാത്തലത്തിന്റെ സവിശേഷതകൾ അളക്കുക എന്നതാണ്. പ്രപഞ്ചശാസ്ത്രജ്ഞർ പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ പ്രായം നിർണ്ണയിക്കാൻ ഇത് ഉപയോഗിച്ചു; അതിന്റെ കോസ്മിക് പ്രായം. പ്രപഞ്ചത്തിന് 13.799 ബില്യൺ വർഷങ്ങൾ പഴക്കമുണ്ടെന്ന് ഇത് മാറുന്നു.

സമയത്തിന്റെ അമ്പടയാളം

അപ്പോൾ സമയം മിക്കവാറും മഹാവിസ്ഫോടന സമയത്താണ് ആരംഭിച്ചതെന്ന് നമുക്കറിയാം. പക്ഷേ ഒരു അസ്വസ്ഥമായ ചോദ്യം അവശേഷിക്കുന്നു: സമയം എന്താണ് ?

ഈ ചോദ്യം പരിഹരിക്കാൻ, സ്ഥലത്തിന്റെയും സമയത്തിന്റെയും അടിസ്ഥാന ഗുണങ്ങൾ പരിശോധിക്കേണ്ടതുണ്ട്. സ്ഥലത്തിന്റെ മാനത്തിൽ, നിങ്ങൾക്ക് മുന്നോട്ടും പിന്നോട്ടും നീങ്ങാൻ കഴിയും; യാത്രക്കാർക്ക് ഇത് എല്ലാ ദിവസവും അനുഭവപ്പെടുന്നു. എന്നാൽ സമയം വ്യത്യസ്തമാണ്, അതിന് ഒരു ദിശയുണ്ട്, നിങ്ങൾ എല്ലായ്പ്പോഴും മുന്നോട്ട് നീങ്ങുന്നു, ഒരിക്കലും വിപരീത ദിശയിലല്ല. അപ്പോൾ സമയത്തിന്റെ മാനത്തിന് മാറ്റാനാവാത്തത് എന്തുകൊണ്ട്? ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിലെ പരിഹരിക്കപ്പെടാത്ത പ്രധാന പ്രശ്നങ്ങളിലൊന്നാണിത്.

സമയം തന്നെ പഴയപടിയാക്കാനാവാത്തത് എന്തുകൊണ്ടെന്ന് വിശദീകരിക്കാൻ, പ്രകൃതിയിലെ പഴയപടിയാക്കാനാവാത്ത പ്രക്രിയകൾ നാം കണ്ടെത്തേണ്ടതുണ്ട്. ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിലെ (ജീവിതത്തിലും!) അത്തരം ചുരുക്കം ചില ആശയങ്ങളിൽ ഒന്ന്, സമയം കടന്നുപോകുന്തോറും കാര്യങ്ങൾ "വൃത്തിയായി" കുറയുന്നു എന്നതാണ്. ഒരു വസ്തുവിന്റെ ക്രമം എത്രത്തോളം ഉണ്ടെന്ന് എൻട്രോപ്പി എന്ന ഭൗതിക സ്വത്ത് ഉപയോഗിച്ചാണ് ഞങ്ങൾ ഇത് വിവരിക്കുന്നത്.

എല്ലാ കണികകളെയും ആദ്യം ഒരു മൂലയിൽ (ക്രമീകരിച്ച അവസ്ഥ) വച്ചിരിക്കുന്ന ഒരു വാതകപ്പെട്ടി സങ്കൽപ്പിക്കുക. കാലക്രമേണ അവ സ്വാഭാവികമായും മുഴുവൻ പെട്ടിയും നിറയ്ക്കാൻ ശ്രമിക്കും (ക്രമരഹിതമായ അവസ്ഥ) - കണികകളെ വീണ്ടും ക്രമപ്പെടുത്തിയ അവസ്ഥയിലേക്ക് മാറ്റാൻ ഊർജ്ജം ആവശ്യമായി വരും. ഇത് മാറ്റാനാവാത്തതാണ്. ഒരു ഓംലെറ്റ് ഉണ്ടാക്കാൻ മുട്ട പൊട്ടിക്കുന്നത് പോലെയാണ് ഇത് - അത് വിരിച്ച് വറചട്ടിയിൽ നിറച്ചുകഴിഞ്ഞാൽ, അത് ഒരിക്കലും മുട്ടയുടെ ആകൃതിയിലേക്ക് മടങ്ങില്ല. പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ കാര്യത്തിലും ഇതുതന്നെയാണ് സ്ഥിതി: അത് പരിണമിക്കുമ്പോൾ, മൊത്തത്തിലുള്ള എൻട്രോപ്പി വർദ്ധിക്കുന്നു.

നിർഭാഗ്യവശാൽ അത് സ്വയം വൃത്തിയാക്കാൻ പോകുന്നില്ല. അലക്സ് ഡിനോവിറ്റ്സർ/വിക്കിമീഡിയ , CC BY-SA

സമയത്തിന്റെ അസ്ത്രം വിശദീകരിക്കാൻ എൻട്രോപ്പി നല്ലൊരു മാർഗമാണെന്ന് ഇത് തെളിയിക്കുന്നു. പ്രപഞ്ചം അതിന്റെ പ്രാരംഭ ഘട്ടത്തിൽ താരതമ്യേന ഏകതാനമായി വ്യാപിച്ച ചൂടുള്ള വാതകത്തിന്റെ ഒരു കാട്ടു കടലിൽ നിന്ന് നക്ഷത്രങ്ങളിലേക്കും ഗ്രഹങ്ങളിലേക്കും മനുഷ്യരിലേക്കും സമയത്തെക്കുറിച്ചുള്ള ലേഖനങ്ങളിലേക്കും മാറുന്നതിന് പകരം കൂടുതൽ ക്രമീകൃതമായി മാറുന്നതായി തോന്നിയേക്കാം - എന്നിരുന്നാലും അത് ക്രമരഹിതമായി വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കാൻ സാധ്യതയുണ്ട്. കാരണം, വലിയ പിണ്ഡങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ഗുരുത്വാകർഷണം ദ്രവ്യത്തെ ക്രമീകൃതമായി തോന്നുന്ന അവസ്ഥകളിലേക്ക് വലിച്ചിടുന്നുണ്ടാകാം - സംഭവിച്ചിരിക്കാമെന്ന് നമ്മൾ കരുതുന്ന ക്രമരഹിതതയുടെ വർദ്ധനവ് ഗുരുത്വാകർഷണ മണ്ഡലങ്ങളിൽ എങ്ങനെയോ മറഞ്ഞിരിക്കുന്നു. അതിനാൽ നമുക്ക് അത് കാണാൻ കഴിയുന്നില്ലെങ്കിലും ക്രമരഹിതം വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കാം.

എന്നാൽ പ്രകൃതിയുടെ ക്രമക്കേട് ഇഷ്ടപ്പെടുന്ന പ്രവണത കണക്കിലെടുക്കുമ്പോൾ, പ്രപഞ്ചം ഇത്രയധികം ക്രമീകൃതമായ അവസ്ഥയിൽ ആരംഭിച്ചത് എന്തുകൊണ്ടാണ്? ഇത് ഇപ്പോഴും ഒരു രഹസ്യമായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു. മഹാവിസ്ഫോടനം ഒരു തുടക്കം പോലുമല്ലായിരിക്കാം, വാസ്തവത്തിൽ സമയം വ്യത്യസ്ത ദിശകളിലേക്ക് ഓടുന്ന "സമാന്തര പ്രപഞ്ചങ്ങൾ" ഉണ്ടാകാമെന്ന് ചില ഗവേഷകർ വാദിക്കുന്നു.

കാലം അവസാനിക്കുമോ?

കാലത്തിന് ഒരു തുടക്കമുണ്ടായിരുന്നു, പക്ഷേ അതിന് ഒരു അവസാനമുണ്ടാകുമോ എന്നത് അത് ത്വരിതഗതിയിൽ വികസിക്കാൻ കാരണമാകുന്ന ഇരുണ്ട ഊർജ്ജത്തിന്റെ സ്വഭാവത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഈ വികാസത്തിന്റെ നിരക്ക് ഒടുവിൽ പ്രപഞ്ചത്തെ പിളർത്തി ഒരു വലിയ പൊട്ടിത്തെറിയിൽ അവസാനിക്കാൻ നിർബന്ധിതമാക്കിയേക്കാം; പകരമായി ഇരുണ്ട ഊർജ്ജം ക്ഷയിച്ചേക്കാം, ഇത് മഹാവിസ്ഫോടനത്തെ വിപരീതമാക്കുകയും പ്രപഞ്ചത്തെ ഒരു വലിയ ക്രഞ്ചിൽ അവസാനിപ്പിക്കുകയും ചെയ്തേക്കാം; അല്ലെങ്കിൽ പ്രപഞ്ചം എന്നെന്നേക്കുമായി വികസിക്കാം.

എന്നാൽ ഭാവിയിലെ ഈ സാഹചര്യങ്ങളിൽ ഏതെങ്കിലും സമയം അവസാനിക്കുമോ? ശരി, ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സിന്റെ വിചിത്രമായ നിയമങ്ങൾ അനുസരിച്ച്, ചെറിയ റാൻഡം കണികകൾക്ക് ഒരു ശൂന്യതയിൽ നിന്ന് തൽക്ഷണം പുറത്തുവരാൻ കഴിയും - കണിക ഭൗതിക പരീക്ഷണങ്ങളിൽ നിരന്തരം കാണപ്പെടുന്ന ഒന്ന്. ഇരുണ്ട ഊർജ്ജം അത്തരം "ക്വാണ്ടം ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകൾക്ക്" കാരണമാകുമെന്ന് ചിലർ വാദിക്കുന്നു, ഇത് ഒരു പുതിയ മഹാവിസ്ഫോടനത്തിന് കാരണമാകുകയും നമ്മുടെ സമയരേഖ അവസാനിപ്പിച്ച് പുതിയൊരെണ്ണം ആരംഭിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇത് വളരെ അനുമാനാത്മകവും വളരെ സാധ്യതയില്ലാത്തതുമാണെങ്കിലും, നമുക്ക് അറിയാവുന്നത്, ഇരുണ്ട ഊർജ്ജം മനസ്സിലാക്കുമ്പോൾ മാത്രമേ പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ വിധി നമുക്ക് അറിയാൻ കഴിയൂ എന്നതാണ്.

അപ്പോൾ ഏറ്റവും സാധ്യതയുള്ള ഫലം എന്താണ്? കാലം മാത്രമേ ഉത്തരം നൽകൂ.