Nā palena o ka physics a me ka hoʻokolohua kino

Hoʻokahi haneli mau makahiki i hala aku nei, ʻokoʻa loa ke kūlana o ka physics i kēia lā. Ua loaʻa i nā ʻepekema i ko lākou mau lima nā hopena o nā hoʻokolohua i hōʻoia ʻia, i hana hou ʻia i nā manawa he nui, akā naʻe, ʻaʻole hiki ke wehewehe pinepine ʻia me ka hoʻohana ʻana i nā kumumanaʻo kino. ʻIke maopopo ma mua o ke kumumanaʻo. Pono ka poʻe theorists e hele i ka hana.

Ke hele nei ke koena i ka poʻe loea i ʻokoʻa loa nā hiʻohiʻona mai ka mea i ʻike ʻia mai nā hoʻokolohua hiki ke like me ka manaʻo string. A me he mea lā ua nui aʻe nā pilikia i hoʻoponopono ʻole ʻia i ka physics (1).

1. ʻO nā ʻano nui a me nā pilikia o kēia wā i ka physics - visualization

Kaulana Polani physicist, prof. ʻO Andrzej Staruszkiewicz, i ka wā o ka hoʻopaʻapaʻa "The limits of knowledge in physics" in June 2010 at the Ignatianum Academy in Krakow, i ʻōlelo ai: "Ua ulu nui ke kahua o ka ʻike i ke kenekulia i hala, akā ua ulu nui ke kahua o ka naʻaupō. (...) ʻO ka loaʻa ʻana o ka relativity maʻamau a me ka quantum mechanics he mau hana nui ia o ka manaʻo o ke kanaka, e hoʻohālikelike ʻia me nā hoʻokō o Newton, akā alakaʻi lākou i ka nīnau o ka pilina ma waena o nā hale ʻelua, kahi nīnau nona ka paʻakikī o ka paʻakikī. . Ma kēia kūlana, kū maoli nā nīnau: hiki iā mākou ke hana i kēia? E kūlike anei ko mākou manaʻo paʻa a me ko mākou makemake e hele i ka ʻoiaʻiʻo me nā pilikia a mākou e kū nei?

ʻO ka hopena hoʻokolohua

No kekahi mau mahina i kēia manawa, ua ʻoi aku ka paio o ka honua o ka physics ma mua o ka mea maʻamau. I loko o ka puke pai Nature, ua paʻi ʻo George Ellis lāua ʻo Joseph Silk i kahi ʻatikala e pale ana i ka kūpaʻa o ka physics, e hoʻohewa ana i ka poʻe e makemake nui nei e hoʻopanee i nā hoʻokolohua e hoʻāʻo ai i nā manaʻo cosmological hou a hiki i kekahi lā e hiki mai ana. Pono lākou e hōʻike ʻia e ka "kūpono ka nani" a me ka waiwai wehewehe. "Ke haki nei kēia i ka moʻomeheu ʻepekema kahiko e like me ka ʻike ʻepekema i hōʻoia ʻia i ka ʻike," wahi a nā ʻepekema. Hōʻike maopopo nā ʻoiaʻiʻo i ka "hopena hoʻokolohua" i ka physics hou.

ʻO nā manaʻo hou loa e pili ana i ke ʻano a me ke ʻano o ka honua a me ka Universe, ma ke ʻano he kānāwai, ʻaʻole hiki ke hōʻoia ʻia e nā hoʻokolohua i loaʻa i nā kānaka.

Ma ka ʻike ʻana i ka boson Higgs, ua "hoʻopau" nā ʻepekema i ka Model Model. Eia naʻe, mamao loa ka māʻona o ka honua o ka physics. Ua ʻike mākou e pili ana i nā quark a me nā lepton, akā ʻaʻohe o mākou manaʻo pehea e hoʻohui ai i kēia me ka manaʻo ʻumekaumaha a Einstein. ʻAʻole maopopo iā mākou pehea e hoʻohui ai i nā mechanics quantum me ka umekaumaha e hana i kahi kumumanaʻo hypothetical o ka quantum gravity. ʻAʻole mākou ʻike i ke ʻano o ka Big Bang (a i ʻole i hana maoli ʻia!) (2).

I kēia manawa, ʻo ka mea i kapa ʻia e nā physicists kahiko, ʻo ka hana aʻe ma hope o ka Model Model he supersymmetry, e wānana ana i kēlā me kēia ʻāpana haʻahaʻa a mākou i ʻike ai he "hoa."

Hoʻopālua kēia i ka huina o nā poloka hale o ka mea, akā ua kūpono ke kumumanaʻo i nā hoʻohālikelike makemakika a, ʻo ka mea nui, hāʻawi i kahi manawa e wehe ai i ka mea pohihihi o ka mea ʻeleʻele cosmic. ʻO nā mea a pau i koe e kali i nā hopena o nā hoʻokolohua ma ka Large Hadron Collider, ka mea e hōʻoia i ke ola o nā ʻāpana supersymmetric.

Eia naʻe, ʻaʻohe mea i lohe ʻia mai Geneva e pili ana i ia mau ʻike. ʻOiaʻiʻo, ʻo ka hoʻomaka wale nō kēia o kahi mana hou o ka LHC, me ka pālua o ka ikehu collision (ma hope o ka hoʻoponopono hou ʻana a me ka hana hou). I loko o kekahi mau mahina, pana paha lākou i nā corks champagne e hoʻolauleʻa ai i ka supersymmetry. Eia nō naʻe, inā ʻaʻole i loaʻa kēia, manaʻo nui nā physicists e hoʻoneʻe mālie ʻia nā manaʻo supersymmetric, e like me ka superstring, i hoʻokumu ʻia ma luna o ka supersymmetry. No ka mea, inā ʻaʻole hōʻoia ka Large Collider i kēia mau manaʻo, pehea lā?

Eia naʻe, aia kekahi poʻe ʻepekema manaʻo ʻole pēlā. No ka mea, ʻo ka manaʻo o ka supersymmetry he "nani no ka hewa."

No laila, manaʻo lākou e loiloi hou i kā lākou mau hoohalike e hōʻoia i ka nui o nā ʻāpana supersymmetric ma waho o ka laulā o ka LHC. Pololei loa ka poʻe kālaiʻike. Maikaʻi kā lākou mau hiʻohiʻona i ka wehewehe ʻana i nā ʻano mea hiki ke ana a hoʻāʻo ʻia ma ka hoʻokolohua. No laila, hiki i kekahi ke nīnau i ke kumu e haʻalele ai mākou i ka hoʻomohala ʻana i kēlā mau manaʻo ʻaʻole hiki iā mākou ke ʻike i ka empirically. He ala kūpono a ʻepekema paha kēia?

Universe mai ka mea ʻole

Hoʻokumu ʻia ka ʻepekema kūlohelohe, ʻoi aku ka physics, ma ka naturalism, ʻo ia hoʻi, ka manaʻoʻiʻo e hiki iā mākou ke wehewehe i nā mea āpau me ka hoʻohana ʻana i nā mana o ke ʻano. Aia ka hana o ka ʻepekema i ka noʻonoʻo ʻana i ka pilina ma waena o nā nui like ʻole e wehewehe ana i nā hanana a i ʻole kekahi mau hale i ke ʻano. ʻAʻole pili ka Physics i nā pilikia hiki ʻole ke wehewehe ʻia me ka makemakika, ʻaʻole hiki ke hana hou ʻia. ʻO kēia, ma waena o nā mea ʻē aʻe, ke kumu o kona kūleʻa. ʻO ka wehewehe makemakika i hoʻohana ʻia no ka hoʻohālike ʻana i ke ʻano kūlohelohe ua hōʻoia maikaʻi loa. ʻO nā mea i hoʻokō ʻia e ka ʻepekema kūlohelohe i hopena i kā lākou mau manaʻo noʻonoʻo. Ua hoʻokumu ʻia nā kuhikuhi e like me ka mechanistic philosophy a i ʻole materialism ʻepekema, ka mea i hoʻololi i nā hopena o ka ʻepekema kūlohelohe i loaʻa ma mua o ka hopena o ke kenekulia XNUMX i loko o ke kahua o ka ʻepekema.

Me he mea lā ua hiki iā mākou ke ʻike i ka honua holoʻokoʻa, aia ka determinism holoʻokoʻa i ke ʻano, no ka mea hiki iā mākou ke hoʻoholo i ka neʻe ʻana o ka honua i nā miliona mau makahiki, a i ʻole pehea lākou i neʻe ai i nā miliona mau makahiki i hala. ʻO kēia mau mea i hoʻokō i hāpai ʻia i ka haʻaheo nāna i hoʻopau i ka noʻonoʻo kanaka. I ka nui o ka hoʻoholo ʻana, hoʻoulu ka naturalism metodological i ka ulu ʻana o ka ʻepekema kūlohelohe i kēia lā. Aia nō naʻe kekahi mau ʻoki ʻoki e hōʻike ana i nā palena o ke ʻano hana kūlohelohe.

Inā kaupalena ʻia ke ao holoʻokoʻa i ka leo a kū mai "mai ka mea ʻole" (3), me ka ʻole o ka uhai ʻana i nā kānāwai o ka mālama ʻana i ka ikehu, no ka laʻana, he fluctuation, a laila ʻaʻole pono e hoʻololi i loko. I kēia manawa, ke nānā nei mākou iā lākou. Ke ho'āʻo nei e hoʻoponopono i kēia pilikia ma ke kumu o ka quantum physics, hiki mākou i ka hopena o ka mea nānā ʻike wale nō e ʻike i ka hiki ke ola o ia honua. ʻO ia ke kumu e noʻonoʻo ai mākou no ke aha i hana ʻia ai ka mea a mākou e noho nei mai nā ʻano honua like ʻole. No laila hiki mākou i ka hopena i ka wā i ʻike ʻia ai ke kanaka ma ka Honua i lilo ai ka honua - e like me kā mākou e ʻike ai - "lilo" maoli ...

Pehea ka hopena o nā ana i nā hanana i hana ʻia i hoʻokahi piliona makahiki i hala?

4. ʻO ka hoʻokolohua ʻo Wheeler - ʻike maka

ʻO kekahi o nā physicists hou, ʻo John Archibald Wheeler, ua hoʻopuka i kahi mana o ka hoʻokolohua lua-slit kaulana. Ma kāna hana noʻonoʻo, hele ka mālamalama mai kahi quasar i hoʻokahi piliona mau makahiki māmā e hele ma nā ʻaoʻao ʻelua o ka galaxy (4). Inā nānā kaʻawale ka poʻe nānā i kēlā me kēia ala, ʻike lākou i nā kiʻi kiʻi. Inā ʻelua i ka manawa hoʻokahi, ʻike lāua i ka nalu. No laila, hoʻololi ka hana o ka nānā ʻana i ke ʻano o ka mālamalama i haʻalele i ka quasar i hoʻokahi piliona makahiki i hala!

No Wheeler, ua hōʻike ʻia ka mea i luna nei ʻaʻole hiki i ke ao holoʻokoʻa ke noho ma ke ʻano kino, ʻaʻole paha ma ke ʻano i maʻa ai mākou e hoʻomaopopo i kahi "kūlana kino." ʻAʻole hiki i kēia ke hana i ka wā ma mua, a hiki i ... lawe mākou i kahi ana. No laila, pili ko mākou ʻano o kēia manawa i ka wā i hala. Me kā mākou nānā ʻana, ʻike a me nā ana, hoʻohālikelike mākou i nā hanana o ka wā i hala, hohonu i ka manawa, a hiki i ... ka hoʻomaka ʻana o ke ao holoʻokoʻa!

Ua ʻōlelo ʻo Neil Turok o ka Perimeter Institute ma Waterloo, Kanada, ma ka pukana o Iulai o New Scientist "ʻaʻole hiki iā mākou ke hoʻomaopopo i ka mea a mākou e ʻike ai. Ke lilo nei ka manaʻo i mea paʻakikī a paʻakikī. Hoʻokomo mākou iā mākou iho i loko o kahi pilikia me nā kīhāpai, nā ana a me nā symmetries, ʻoiai me kahi wīwī, akā ʻaʻole hiki iā mākou ke wehewehe i nā mea maʻalahi loa. " Nui ka poʻe physicists i ʻike maopopo ʻole i ke ʻano o nā huakaʻi noʻonoʻo o kēia manawa, e like me nā manaʻo ma luna a i ʻole ka manaʻo superstring, ʻaʻohe mea like me nā hoʻokolohua e hana ʻia nei i loko o nā hale hana, a ʻaʻohe ala e hoʻāʻo ai iā lākou ma ka hoʻokolohua.

I ka honua quantum pono ʻoe e ʻike ākea

E like me ka mea lanakila o ka Nobel Prize Richard Feynman i ʻōlelo ai, ʻaʻohe mea i maopopo maoli i ka honua quantum. ʻAʻole like me ka honua Newtonian maikaʻi, kahi i helu ʻia ai nā hui ʻana o nā kino ʻelua me kekahi mau nui e nā hoʻohālikelike, i loko o ka quantum mechanics loaʻa iā mākou nā hoʻohālikelike ʻaʻole i loaʻa nui ʻia e like me ka hopena o nā ʻano ʻano ʻē i ʻike ʻia ma nā hoʻokolohua. ʻAʻole pono e hoʻopili ʻia nā mea o ka quantum physics me kekahi mea "kino", a ʻo kā lākou ʻano ka ʻāpana o kahi ākea multidimensional abstract i kapa ʻia ʻo Hilbert space.

Loaʻa nā loli ma laila, i wehewehe ʻia e ka Schrödinger equation, akā no ke aha i ʻike ʻole ʻia ai. Hiki ke hoʻololi i kēia? Hiki paha ke loaʻa nā kānāwai quantum mai nā loina o ka physics, e like me nā kakini o nā kānāwai a me nā loina, no ka laʻana, nā mea e pili ana i ka neʻe ʻana o nā kino ma waho, i loaʻa mai nā loina o Newton? ʻO nā kānaka ʻepekema mai ke Kulanui o Pavia ma Italia, ʻo Giacomo Mauro D'Ariano, Giulio Chiribella a me Paolo Perinotti, ke hoʻopaʻapaʻa nei e hiki ke hopu ʻia i nā hoʻokolohua maʻamau. ʻO nā mea a pau āu e makemake ai ʻo ka hiʻohiʻona kūpono - Loaʻa paha ka ʻike ʻole o ka hopena quantum mai ka ʻike ʻole ʻana iā lākou. Wahi a ka poʻe ʻepekema i ʻōlelo ʻia ma New Scientist, pono e hoʻokō nā hoʻokolohua koʻikoʻi a hiki ke ana ʻia i nā mechanics quantum. ʻO kēia:

• kumu kumu - ʻaʻole hiki i nā hanana e hiki mai ana ke hoʻololi i nā hanana i hala;
• ka ʻokoʻa - pono e hiki iā mākou ke hoʻokaʻawale i nā mokuʻāina mai kekahi i kekahi;
• haku mele - inā ʻike mākou i nā pae āpau o ke kaʻina hana, ʻike mākou i ke kaʻina holoʻokoʻa;
• kaohi ʻana - aia nā ala e hoʻololi i ka ʻike koʻikoʻi e pili ana i ka chip me ka ʻole e hoʻoili i ka chip holoʻokoʻa;
• kākalakala - inā loaʻa iā mākou kahi ʻōnaehana o nā ʻāpana he nui, ua lawa nā ʻikepili o nā ana ma nā ʻāpana e ʻike i ke kūlana o ka ʻōnaehana holoʻokoʻa.

Makemake ka poʻe Italia e hoʻonui i kā lākou mau loina o ka hoʻomaʻemaʻe, ka ʻike ākea a me ka hoʻokolohua koʻikoʻi e hoʻokomo pū i ka hiki ʻole o ka thermodynamic phenomena a me ke kumu o ka hoʻonui ʻana i ka entropy, ʻaʻole i mahalo ʻia e nā physicists. Ma ʻaneʻi nō hoʻi, hoʻopili ʻia ka nānā ʻana a me nā ana e nā mea kiʻi o kahi hiʻohiʻona haʻahaʻa loa i hiki ke hoʻomaopopo i ka ʻōnaehana holoʻokoʻa. "ʻO ka ʻoiaʻiʻo maoli o ka quantum theory ʻo ia ka walaʻau a me ka hiki ʻole ke hoʻololi ʻia e hiki ke hoʻohuli ʻia ma ka hoʻohui ʻana i kahi hoʻolālā hou i ka wehewehe ʻana," wahi a ka ʻepekema Italia ʻo Giulio Ciribella i ka New Scientist.

ʻO ka mea pōʻino, e ʻōlelo ka poʻe kānalua, ʻo ka "hoʻomaʻemaʻe" o nā hoʻokolohua a me kahi ʻano ākea ākea hiki ke alakaʻi i ke kuhiakau o nā honua he nui, kahi e hiki ai i nā ʻepekema ke ana ʻana i ke ala pololei o nā hanana, "koho" wale nō. he continuum kūikawā e ana iā lākou.

5. Nā lima manawa ma ke ʻano o nā lima uaki

ʻAʻohe manawa?

Ua hoʻokomo ʻia ka manaʻo o ka mea i kapa ʻia ʻo Arrows of Time (5) i ka makahiki 1927 e ka astrophysicist Pelekane ʻo Arthur Eddington. Hōʻike kēia pua i ka manawa, e kahe mau ana i ka ʻaoʻao hoʻokahi, ʻo ia hoʻi, mai ka wā i hala a hiki i ka wā e hiki mai ana, ʻaʻole hiki ke hoʻohuli ʻia kēia hana. Ua kākau ʻo Stephen Hawking, ma kāna A Short History of Time, ua piʻi ka maʻi me ka manawa no ka mea ke ana mākou i ka manawa ma ke ala e piʻi ai ka maʻi. ʻO ia ke ʻano he koho mākou - hiki iā mākou, no ka laʻana, ke nānā mua i nā ʻāpana o ke aniani haki i hoʻopuehu ʻia ma ka papahele, a laila ka manawa e hāʻule ai ke aniani i ka papahele, a laila ke aniani i ka lewa, a hope ka mea e paʻa ana. ma ka lima. ʻAʻohe kānāwai ʻepekema e ʻōlelo ana e neʻe ka "psychological arrow of time" i ke ala like me ka pua thermodynamic a me ka piʻi ʻana o ka entropy o ka ʻōnaehana. Eia nō naʻe, manaʻo ka nui o nā kānaka ʻepekema ʻo ia ka mea no ka mea e hiki mai ana nā loli ikaika i ka lolo o ke kanaka, e like me nā mea a mākou e ʻike ai ma ke ʻano. Loaʻa i ka lolo ka ikaika e hana, nānā a noʻonoʻo no ka mea ke puhi nei ka "engine" kanaka i ka wahie a me ka meaʻai, a, e like me ka ʻenekini hoʻopau i loko, ʻaʻole hiki ke hoʻohuli ʻia kēia kaʻina.

Eia nō naʻe, aia kekahi mau hihia i ka wā e mālama ana i ka ʻaoʻao like o ka pua psychological o ka manawa, e hoʻonui a emi iho ka entropy i nā ʻōnaehana like ʻole. No ka laʻana, i ka wā e mālama ai i ka ʻikepili i ka hoʻomanaʻo kamepiula. ʻO nā modula hoʻomanaʻo i loko o ka mīkini e hele mai ka hele ʻole ʻana i ke kākau ʻana i ka disk. No laila, emi ka entropy i loko o ke kamepiula. Eia naʻe, e haʻi aku kekahi physicist iā ʻoe mai ka manaʻo o ke ao holoʻokoʻa, ke ulu nei ia no ka mea ʻo ke kākau ʻana i kahi disk e pono ai ka ikehu, a ua hoʻopau ʻia kēia ikehu ma ke ʻano o ka wela i hana ʻia e ka mīkini. ʻO kēia ke ʻano o kahi kūʻē "psychological" liʻiliʻi i nā kānāwai i hoʻokumu ʻia o ka physics. He mea paʻakikī iā mākou ke noʻonoʻo i ka mea i puka mai me ka walaʻau mai ka peʻa he mea nui aku ma mua o ka hoʻopaʻa ʻana i kahi hana a i ʻole ka waiwai ʻē aʻe i ka hoʻomanaʻo. He aha inā inā kākau kekahi i kahi hoʻopaʻapaʻa ma kā lākou PC e hoʻololi i ka physics hou, ka manaʻo ikaika hui, a i ʻole ka Theory of Everything? He mea paʻakikī iā mākou ke ʻae i ka manaʻo, ʻoiai kēia, ua piʻi ka maʻi maʻamau i ka Universe.

Ma hope o ka makahiki 1967, ua puka mai ka hoohalike Wheeler-DeWitt, a mai laila mai i ka manawa i loaʻa ʻole ai. He hoʻāʻo ia e hoʻohui i ka makemakika i nā manaʻo o ka quantum mechanics a me ka laulā maʻamau, kahi ʻanuʻu i ke kumumanaʻo o ka quantum gravity, ʻo ia hoʻi. ka Manao o na mea a pau i makemakeia e na kanaka epekema a pau. ʻAʻole a hiki i ka makahiki 1983 ka mea physicists ʻo Don Page lāua ʻo William Wootters i hoʻopuka i ka wehewehe ʻana e hiki ke hoʻopau ʻia ka pilikia o ka manawa me ka hoʻohana ʻana i ka manaʻo o ka quantum entanglement. Wahi a ko lākou manaʻo, hiki ke ana ʻia nā waiwai o kahi ʻōnaehana i wehewehe mua ʻia. Mai ka manaʻo makemakika, ʻo ia ka manaʻo ʻaʻole i hana nā wati i kaʻawale mai ka ʻōnaehana a hoʻomaka wale i ka wā i hoʻopili ʻia ai lākou me kekahi ao. Eia naʻe, inā e nānā mai kekahi iā mākou mai ke ao holoʻokoʻa ʻē aʻe, e ʻike lākou iā mākou he mau mea paʻa, a ʻo ko lākou hōʻea ʻana mai iā mākou ka mea e hoʻopili ai i ka quantum entanglement a ʻike maoli mākou i ka hele ʻana o ka manawa.

Ua hoʻokumu kēia kuhiakau i kumu o ka hana a nā ʻepekema mai kahi keʻena noiʻi ma Turin, Italia. Ua hoʻoholo ka physicist Marco Genovese e kūkulu i kahi hoʻohālike e noʻonoʻo ana i nā kikoʻī o ka quantum entanglement. Ua hiki ke hana hou i kahi hopena kino e hōʻike ana i ka pololei o kēia manaʻo. Ua hana ʻia kahi kumu hoʻohālike o ka Universe me ʻelua photons.

Hoʻokahi ʻaoʻao i hoʻonohonoho ʻia - vertically polarized, a ʻo kekahi ma ka horizontal. ʻO kā lākou kūlana quantum a no laila ʻike ʻia kā lākou polarization e kahi ʻano o nā mea ʻike. Ka mea, a hiki i ka nānā 'ana i ka hopena e hoʻoholo i ke kumu o ka kuhikuhi, photons i loko o ka classical quantum superposition, i.e. ua kuhikuhi ʻia lākou ma ka ʻaoʻao a me ka pae. ʻO ia ke ʻano o ka mea nānā e heluhelu ana i ka uaki e ʻike i ka quantum entanglement e pili ana i ke Universe kahi i lilo ai ia i ʻāpana. A laila hiki i ka mea nānā ke ʻike i ka polarization o nā kiʻi kiʻi ma muli o ka probability quantum.

He mea hoʻowalewale kēia manaʻo no ka mea e wehewehe ana i nā pilikia he nui, akā alakaʻi maoli ia i ka pono no kahi "super-observer" e ʻoi aku ma luna o nā determinisms āpau a mālama i nā mea āpau āpau.

6. Multiverse - ʻike maka

ʻO nā mea a mākou e ʻike ai a me nā mea a mākou e ʻike ai he "manawa" ʻo ia ka huahana o nā loli honua hiki ke ana i ka honua a puni mākou. I ko mākou ʻimi hohonu ʻana i ka honua o nā ʻātoma, nā protons a me nā photons, ʻike mākou i ka liʻiliʻi o ka manaʻo o ka manawa. Wahi a ka poʻe ʻepekema, ʻo ka uaki e hele pū me mākou i kēlā me kēia lā, mai ke ʻano o ke kino, ʻaʻole i ana i kona ala, akā kōkua iā mākou e hoʻonohonoho i ko mākou ola. No ka poʻe i maʻa i nā manaʻo o Newton no ka manawa āpau a puni, hiki mai kēia mau manaʻo me he mea lā. Akā ʻaʻole ʻo ka poʻe kuʻuna ʻepekema wale nō i ʻae ʻole iā lākou. ʻO Lee Smolin, ka mea physicist theoretical koʻikoʻi, i ʻōlelo mua ʻia e mākou ʻo ia kekahi o nā mea lanakila o ka makana Nobel o kēia makahiki, manaʻoʻiʻo aia ka manawa a he ʻoiaʻiʻo maoli nō. I kekahi manawa - e like me nā physicists he nui - ua hoʻopaʻapaʻa ʻo ia he hoʻopunipuni ka manawa.

I kēia manawa, i kāna puke ʻo Reborn Time, hōʻike ʻo ia i kahi manaʻo ʻokoʻa loa o ka physics a hoʻohewa i ka manaʻo string, i kaulana i ka ʻepekema ʻepekema. Wahi a ia, ʻaʻole noho ka multiverse (6) no ka mea ke noho nei mākou i ka honua like a i ka manawa like. Manaʻo ʻo ia ʻo ka manawa ka mea nui loa a ʻo kā mākou ʻike i ka ʻoiaʻiʻo o kēia manawa ʻaʻole ia he hoʻopunipuni, akā ke kī e hoʻomaopopo i ke ʻano kumu o ka ʻoiaʻiʻo.

Entropy zero

Ua wehewehe ʻo Sandu Popescu, Tony Short, Noah Linden (7) a me Andreas Winter i kā lākou ʻike i ka makahiki 2009 ma ka puke pai Physical Review E, e hōʻike ana i ka loaʻa ʻana o ke kaulike, ʻo ia hoʻi, kahi mokuʻāina o ka hāʻawi like ʻana o ka ikehu, ma ke komo ʻana i nā mokuʻāina o quantum entanglement. me ko lakou puni. I ka makahiki 2012, ua hōʻoia ʻo Tony Short e hoʻopuka ka entanglement i ka equanimity i ka manawa pau. Ke launa pū kekahi mea me kona kaiapuni, e like me ka hui ʻana o nā ʻāpana i loko o ke kīʻaha kofe me ka ea, e kahe ana ka ʻike e pili ana i ko lākou mau waiwai a laha ʻia a puni ka honua. ʻO ka nalo ʻana o ka ʻike e paʻa ai ke kofe, ʻoiai ke hoʻomau nei ka maʻemaʻe o ka lumi holoʻokoʻa. Wahi a Popescu, pau kona ʻano i ka loli ʻana i ka manawa.

7. Noah Linden, Sandu Popescu a me Tony Short

Ke hoʻololi nei ka maʻemaʻe o ka lumi, hiki i ke kofe ke hoʻōki koke i ka hui ʻana me ka ea a komo i kona kūlana maʻemaʻe. Eia nō naʻe, ʻoi aku ka nui o nā mokuʻāina i hui pū ʻia me ke kaiapuni ma mua o nā mokuʻāina maʻemaʻe i loaʻa i ka kofe, a no laila ʻaneʻane ʻaʻole loa. Hāʻawi kēia helu helu improbability i ka manaʻo ʻaʻole hiki ke hoʻohuli ʻia ka pua o ka manawa. Hoʻopili ʻia ka pilikia o ka pua o ka manawa e ka quantum mechanics, e paʻakikī ke hoʻoholo i ke ʻano.

ʻAʻole i loaʻa i kahi ʻāpana haʻahaʻa nā waiwai kino pololei a ua hoʻoholo wale ʻia e ka hiki ke noho ma nā mokuʻāina like ʻole. No ka laʻana, i kēlā me kēia manawa, hiki i kahi ʻāpana ke loaʻa he 50 pākēneka o ka huli ʻana i ka uaki a me ka 50 pākēneka o ka huli ʻana i ka ʻaoʻao ʻē aʻe. ʻO ka theorem, i kākoʻo ʻia e ka ʻike o ka physicist John Bell, ʻōlelo ʻia ʻaʻole i loaʻa ke ʻano maoli o kahi ʻāpana a waiho ʻia e alakaʻi ʻia e ka probability.

A laila alakaʻi ka quantum uncertainty i ka huikau. Ke hoʻopili ʻia nā ʻāpana ʻelua, ʻaʻole hiki ke wehewehe ʻia iā lākou iho, e hoʻomohala kūʻokoʻa i nā probabilities i ʻike ʻia he mokuʻāina maʻemaʻe. Akā, lilo lākou i mau ʻāpana pili o ka puʻunaue likelika paʻakikī a nā ʻāpana ʻelua e wehewehe pū ai. Hiki i kēia māhele ke hoʻoholo, no ka laʻana, inā e wili nā ʻāpana i ka ʻaoʻao ʻē aʻe. Aia ka ʻōnaehana holoʻokoʻa i kahi kūlana maʻemaʻe, akā pili ka mokuʻāina o kēlā me kēia ʻāpana me kahi ʻāpana ʻē aʻe.

No laila, hiki i nā mea ʻelua ke hele i nā makahiki māmā he nui mai kekahi i kekahi a e hoʻopili mau ʻia ka hoʻololi ʻana o kēlā me kēia me kekahi.

Hōʻike ka manaʻo pua hou o ka manawa i kēia me ka nalowale o ka ʻike ma muli o ka quantum entanglement e hoʻouna i ke kīʻaha kofe i ke kaulike me ka lumi a puni. I ka hopena, hiki i ka lumi ke kaulike me ke kaiapuni o waho, a ma ka huli ʻana e hoʻokokoke mālie i ke kaulike me ke koena o ke ao holoʻokoʻa. Ua nānā ka poʻe ʻepekema kahiko i aʻo i ka thermodynamics i kēia kaʻina hana ma ke ʻano he neʻe mālie o ka ikehu, e hoʻonui ana i ka entropy o ka Universe.

I kēia mau lā, manaʻo ka poʻe physicists e hoʻopuehu nui ʻia ka ʻike, akā ʻaʻole nalo loa. ʻOiai ke piʻi nei ka entropy ma ka ʻāina, ke manaʻoʻiʻo nei lākou e mau ana ka entropy holoʻokoʻa o ke ao holoʻokoʻa ma ka ʻole. Eia naʻe, ʻaʻole i hoʻoholo ʻia kekahi ʻaoʻao o ka pua o ka manawa. Hoʻopaʻapaʻa ka poʻe ʻepekema ʻo ka hiki i ke kanaka ke hoʻomanaʻo i ka wā i hala, akā ʻaʻole i ka wā e hiki mai ana, hiki ke hoʻomaopopo ʻia ʻo ia ka hoʻokumu ʻana o nā pilina ma waena o nā mea pili. Ke heluhelu mākou i kahi leka ma kahi ʻāpana pepa, kamaʻilio ka lolo me ia ma o nā photons i hiki i nā maka.

Mai kēia manawa wale nō mākou e hoʻomanaʻo ai i ka haʻi ʻana mai o kēia leka iā mākou. Manaʻo ʻo Popescu ʻaʻole i wehewehe ka manaʻo hou i ke kumu i mamao loa ai ka mokuʻāina mua o ke ao holoʻokoʻa mai ke kaulike ʻana, me ka hoʻohui ʻana i ke ʻano o ka Big Bang. Ua hōʻike kekahi poʻe noiʻi i nā kānalua e pili ana i kēia ala hou, akā ke kōkua nei ka hoʻomohala ʻana o kēia manaʻo a me ka formalism makemakika hou i kēia manawa e hoʻoponopono i nā nīnau theoretical i thermodynamics.

E hōʻea i nā hua o ka spacetime

Me he mea lā e hōʻike ana ka physics ʻeleʻele, e like me ka manaʻo o kekahi mau hiʻohiʻona makemakika, ʻaʻole ʻekolu-dimensional ko kākou ao holoʻokoʻa. ʻOiai ʻo ka mea a ko mākou naʻau e haʻi mai iā mākou, ʻo ka mea maoli a puni mākou he hologram—he kuhi ʻia o kahi mokulele mamao ʻelua ʻāpana maoli. Inā pololei kēia kiʻi o ke ao holoʻokoʻa, hiki ke hoʻopau ʻia ka hoʻopunipuni o ke ʻano ʻekolu-dimensional o ka spacetime i ka wā e lilo ai nā mea noiʻi i kā mākou makemake. ʻO Craig Hogan, he polopeka physics ma Fermilab nāna i hoʻohana i nā makahiki e aʻo ana i ke ʻano kumu o ke ao holoʻokoʻa, e hōʻike ana ua hiki i kēia pae.

8. ʻO GEO600 mea ʻike nalu umekaumaha

Inā he hologram ke ao holoʻokoʻa, a laila ua hōʻea paha mākou i nā palena o ka hoʻonā ʻoiaʻiʻo. Ua hoʻomau kekahi poʻe physicists i ke kuhiakau hoihoi ʻaʻole hoʻomau ka manawa-manawa a mākou e noho nei, akā, e like me ke kiʻi i loko o ke kiʻi kiʻi kiʻi, aia ma kona pae kumu i haku ʻia i kekahi mau "palaoa" a i ʻole "pixels." Inā pēlā, pono e loaʻa i kā mākou ʻoiaʻiʻo kekahi ʻano "hoʻoholo" hope loa. ʻO kēia ke ʻano o ka wehewehe ʻana o kekahi poʻe noiʻi i ka "noise" i ʻike ʻia ma nā hopena o ka mea ʻike hawewe ʻumekaumaha GEO600 (8).

No ka hoʻāʻo ʻana i kēia kuhiakau kupaianaha, ʻo Craig Hogan, he physicist nalu gravity, ua hoʻomohala ʻo ia a me kāna hui i ka interferometer pololei loa o ka honua, i kapa ʻia ʻo Hogan Holometer, i hoʻolālā ʻia e ana i ke ʻano kumu nui o ka spacetime ma ke ala pololei loa. ʻO ka hoʻokolohua, codenamed Fermilab E-990, ʻaʻole ia kekahi o nā mea ʻē aʻe. ʻO kēia ka manaʻo e hōʻike i ke ʻano quantum o ka lewa ponoʻī a me ke ʻano o ka mea i kapa ʻia e nā ʻepekema ʻo "holographic noise."

Aia i loko o ka holometer nā interferometer ʻelua i ka ʻaoʻao. Hoʻopololei lākou i nā kukuna laser hoʻokahi kilowatt i kahi mea hana e hoʻokaʻawale iā lākou i ʻelua mau kaola kū pololei he 40 mika ka lōʻihi, e ʻike ʻia a hoʻihoʻi ʻia i ka wahi māhele, e hana ana i nā loli i ka ʻōlinolino o nā kukuna kukui (9). Inā lākou e hana i kekahi neʻe i loko o ka mea hoʻokaʻawale, a laila e hōʻike kēia i ka haʻalulu o ka lewa ponoʻī.

9. Hōʻike kiʻi o ka hoʻokolohua holographic

ʻO ka luʻi nui loa a ka hui ʻo Hogan, ʻo ia ka hōʻoia ʻana ʻaʻole nā ​​​​hopena i ʻike ʻia e nā mea ma waho o ka hoʻonohonoho hoʻokolohua, akā ʻo ka hopena o nā haʻalulu i ka manawa-manawa. No laila, e hoʻopili ʻia nā aniani i hoʻohana ʻia i ka interferometer me nā alapine o nā leo liʻiliʻi a pau e hele mai ana mai waho o ka hāmeʻa, i hopu ʻia e nā mea ʻike kūikawā.

Ke ao holoʻokoʻa

I mea e noho ai ka honua a me ke kanaka i loko ona, pono e loaʻa i nā kānāwai o ka physics ke ʻano kikoʻī loa, a ʻo nā koina kino pono e loaʻa i nā waiwai i koho pono ʻia ... a aia lākou! No ke aha mai?

E hoʻomaka kākou me ka ʻoiaʻiʻo he ʻehā ʻano o ka launa pū ʻana i ke ao holoʻokoʻa: ka umekaumaha (hāʻule, planets, galaxies), electromagnetic (atoms, particles, friction, elasticity, light), weak nuclear (kumu o ka ikehu stellar) a me ka nuklea ikaika ( hoʻopaʻa i nā protons a me nā neutrons i loko o ka nuclei atomic). He 1039 ka nāwaliwali o ka gravity ma mua o ka electromagnetism. Inā he haʻahaʻa iki, ʻoi aku ka māmā o nā hōkū ma mua o ka Lā, ʻaʻole e pahū nā supernova, a ʻaʻole e hana ʻia nā mea kaumaha. Inā ʻoi aʻe ka ikaika, e ʻoki ʻia nā mea ʻoi aku ka nui ma mua o ka maʻi bacteria, a hui pinepine nā hōkū, luku i nā hōkūhele a puhi koke iā lākou iho.

ʻO ka mānoanoa o ke ao holoʻokoʻa kokoke i ka nui koʻikoʻi, ʻo ia hoʻi, ma lalo ka mea e hemo koke ai me ka ʻole o ka hoʻokumu ʻia ʻana o nā galaxies a i ʻole nā ​​​​hōkū, a ma luna aʻe e ola pōkole loa ka Universe. No ia mau kūlana, pono ka pololei o ka hoʻohālikelike ʻana i nā ʻāpana o ka Big Bang i loko o ± 10-60. ʻO nā inhomogeneities mua o ka Universe ʻōpio ma kahi pālākiō o 10-5. Inā liʻiliʻi lākou, ʻaʻole e hana nā galaxes. Inā ʻoi aku ka nui, e hana ʻia nā puka ʻeleʻele nui ma mua o nā aniani.

Ua haki ka symmetry o nā ʻāpana a me nā antiparticles i ke ao holoʻokoʻa. A no kēlā me kēia baryon (proton, neutron) he 109 photons. Inā ʻoi aku ka nui o lākou, ʻaʻole hiki i nā galaxes ke hana. Inā he ʻuʻuku o lākou, ʻaʻohe hōkū. Eia kekahi, ʻo ka helu o nā ana a mākou e noho nei me he "pololei". ʻAʻole hiki ke kū mai nā hale paʻakikī i ʻelua ʻāpana. Me ka ʻoi aku ma mua o ʻehā (ʻekolu anana a me ka manawa), lilo ka noho ʻana o nā ʻōpuni honua paʻa a me nā pae ikehu o nā electrons i nā mana.

10. ʻO ke kanaka ke kikowaena o ke ao holoʻokoʻa

Ua hoʻolauna ʻia ka manaʻo o ke kumu anthropic e Brandon Carter i ka makahiki 1973 ma kahi ʻaha kūkā ma Krakow i hoʻolaʻa ʻia i ka makahiki 500 o ka hānau ʻana o Copernicus. Ma nā ʻōlelo maʻamau, hiki ke hana ʻia ma ke ʻano e pono ai ka Universe i ʻike ʻia i nā kūlana e hālāwai ai i mea e ʻike ʻia e mākou. Aia nō nā mana like ʻole o ia mea. Ke ʻōlelo nei ka ʻōlelo anthropic nāwaliwali hiki iā mākou ke noho i loko o ke ao holoʻokoʻa e hiki ai ke ola. Inā ʻokoʻa nā waiwai o nā mea mau, ʻaʻole mākou e ʻike i kēia, no ka mea ʻaʻole mākou i laila. ʻO ka manaʻo anthropic ikaika (ka wehewehe wehewehe) ʻōlelo ʻo ke ao holoʻokoʻa e hiki ai iā mākou ke ola (10).

Mai ka manaʻo o ka quantum physics, hiki i kekahi helu o nā universes ke ala mai me ke kumu ʻole. Ua ʻike mākou iā mākou iho i loko o ke ao holoʻokoʻa, pono e hoʻokō i nā kūlana maʻalahi no ke kanaka e noho ai. A laila kamaʻilio mākou e pili ana i ka honua anthropic. No ka mea manaʻoʻiʻo, no ka laʻana, ua lawa ka Universe anthropic i hana ʻia e ke Akua. ʻAʻole ʻae ka ʻike honua materialist i kēia a manaʻo ʻo ia he nui nā universes a i ʻole ke ao holoʻokoʻa i kēia manawa he pae wale nō i ka hoʻomohala pau ʻole o ka multiverse.

ʻO ka mea kākau o ka mana hou o ke ao holoʻokoʻa ma ke ʻano he kuhiakau simulation ʻo ia ka theorist Niklas Boström. Wahi a ia, ʻo ka ʻoiaʻiʻo a mākou e ʻike nei he simulation wale nō a mākou i ʻike ʻole ai. Ua manaʻo ka ʻepekema inā hiki ke hana i kahi simulation hilinaʻi o kahi civilization holoʻokoʻa a i ʻole ke ao holoʻokoʻa me ka hoʻohana ʻana i kahi kamepiula ikaika loa, a hiki i ka poʻe simulated ke ʻike i ka ʻike, a laila ua hoʻokumu ʻia nā moʻomeheu holomua i kahi helu nui. o ia mau hoʻohālikelike, a ke noho nei mākou i kekahi o lākou i kahi mea like me "The Matrix" (11).

Ma ʻaneʻi ua ʻōlelo ʻia nā huaʻōlelo "God" a me "Matrix". I kēia manawa ua hiki mākou i ka palena o ke kamaʻilio ʻana e pili ana i ka ʻepekema. Nui ka poʻe, me nā ʻepekema, manaʻoʻiʻo ma muli o ka hemahema o ka hoʻokolohua hoʻokolohua e hoʻomaka ai ka ʻepekema e komo i nā wahi e kūʻē i ka realism, honi o ka metaphysics a me ka ʻepekema fiction. Manaʻolana mākou e lanakila ka physics i kāna pilikia empirical a loaʻa i kahi ala e hauʻoli ai ma ke ʻano he ʻepekema hoʻokolohua hou.