Nane o ka manawa

He pilikia mau ka manawa. ʻO ka mea mua, ua paʻakikī i ka poʻe akamai loa ke hoʻomaopopo i ke ʻano o ka manawa. I kēia lā, ke manaʻo nei mākou ua hoʻomaopopo mākou i kēia i kekahi ʻano, nui ka poʻe e manaʻoʻiʻo me ka ʻole o ia, ma ka liʻiliʻi ma ke ʻano kuʻuna, e ʻoi aku ka ʻoluʻolu.

"" Kākau ʻia e Isaac Newton. Manaʻo ʻo ia e hiki ke hoʻomaopopo maoli ʻia ka manawa ma ka makemakika. No ia, he mau hiʻohiʻona kūʻokoʻa a kaʻawale hoʻi o ka ʻoiaʻiʻo pahuhopu hoʻokahi-dimensional a me ka geometry ʻekolu-dimensional o ke ao holoʻokoʻa, a i kēlā me kēia manawa o ka manawa kūʻokoʻa i hana ʻia nā hanana āpau i ka manawa like.

Me kāna manaʻo kūikawā o ka pilina, ua wehe ʻo Einstein i ka manaʻo o ka manawa like. Wahi a kona manaʻo, ʻaʻole pili loa ka simultaneity ma waena o nā hanana: ʻo ka mea i ka manawa like i loko o kahi papa kuhikuhi ʻaʻole pono i ka manawa like i kekahi.

ʻO kahi laʻana o ka hoʻomaopopo ʻana o Einstein i ka manawa ʻo ia ka muon mai nā kukuna cosmic. He ʻāpana subatomic paʻa ʻole me ka awelika o ke ola o 2,2 microseconds. Hoʻokumu ʻia ia ma ka lewa luna, a ʻoiai mākou e manaʻo nei e huakaʻi ʻo ia i 660 mika wale nō (ma ka wikiwiki o ka māmā 300 km/s) ma mua o ka hemo ʻana, hiki i nā hopena dilation ke hiki i nā cosmic muons ke hele ma luna o 000 mau kilomita i ka honua. a oi aku. . Ma kahi papa kuhikuhi me ka Honua, ua lōʻihi ke ola o nā muon ma muli o ko lākou wikiwiki kiʻekiʻe.

I ka makahiki 1907, ua hoʻolauna ke kumu mua o Einstein ʻo Hermann Minkowski i ka lewa a me ka manawa. Hana ʻia ka Spacetime e like me kahi hiʻohiʻona e neʻe ai nā ʻāpana i ke ao holoʻokoʻa e pili ana kekahi i kekahi. Akā naʻe, ʻaʻole i piha kēia mana o ka spacetime (e nānā pū: ). ʻAʻole i komo ka gravity a hiki i ka hoʻokomo ʻana o Einstein i ka relativity maʻamau i ka makahiki 1916. ʻO ka lole o ka manawa-wā he mau, maʻemaʻe, wili a hoʻoneʻe ʻia e ka mea a me ka ikehu (2). ʻO ka gravity ka curvature o ke ao holoʻokoʻa, i hana ʻia e nā kino nui a me nā ʻano ikehu ʻē aʻe, e hoʻoholo ai i ke ala e hele ai nā mea. He dynamic kēia curvature, e neʻe ana i ka neʻe ʻana o nā mea. E like me kā John Wheeler physicist i ʻōlelo ai, "Hoʻopau ka Spacetime i ka nui ma ka haʻi ʻana iā ia pehea e neʻe ai, a lawe ka nuipa i ka manawa ma ka haʻi ʻana iā ia pehea e ʻoki ai."

2. Ko Einstein manawa-manawa

ʻO ka manawa a me ka honua quantum

Manaʻo ka manaʻo nui o ka relativity i ka hele ʻana o ka manawa e hoʻomau a pili, a noʻonoʻo ʻo ka hele ʻana o ka manawa ma ke ao holoʻokoʻa a paʻa i ka ʻāpana i koho ʻia. I nā makahiki 60, ua ho'āʻo kūleʻa e hoʻohui i nā manaʻo like ʻole ma mua, nā mechanics quantum a me ka relativity maʻamau i alakaʻi ʻia i ka mea i ʻike ʻia ʻo ka Wheeler-DeWitt equation, kahi pae i ke kumumanaʻo. quantum gravity. Ua hoʻoholo kēia hoohalike i kekahi pilikia akā ua hana hou i kekahi. ʻAʻole pili ka manawa i kēia hoohalike. Ua alakaʻi kēia i kahi hoʻopaʻapaʻa nui ma waena o nā physicists, a lākou i kapa ai i ka pilikia o ka manawa.

Carlo Rovelli (3), he manaʻo koʻikoʻi ko ka ʻepekema Italia hou no kēia mea. ", ua kākau ʻo ia ma ka puke "The Secret of Time".

3. ʻO Carlo Rovelli a me kāna puke

Manaʻo ka poʻe i ʻae i ka wehewehe ʻana o Copenhagen o quantum mechanics e hoʻolohe nā kaʻina quantum i ka hoʻohālikelike Schrödinger, ʻo ia ka symmetrical i ka manawa a ala mai ka hāʻule o ka nalu o kahi hana. I ka quantum mechanical version of entropy, i ka wā e hoʻololi ai ka entropy, ʻaʻole ka wela e kahe ana, akā ka ʻike. Ua ʻōlelo kekahi poʻe quantum physicists ua loaʻa ke kumu o ka pua o ka manawa. 'Ōlelo lākou ua pau ka ikehu a ua align nā mea no ka mea e paʻa pū ana nā ʻāpana haʻahaʻa i ko lākou launa pū ʻana ma ke ʻano o ka "quantum entanglement." Ua ʻike ʻo Einstein, a me kāna mau hoa hana ʻo Podolsky lāua ʻo Rosen, ʻaʻole hiki ke hana i kēia ʻano no ka mea ua kūʻē ia i ka ʻike maoli o ke kumu. Pehea e hiki ai i nā ʻāpana mamao mai kekahi i kekahi ke launa pū me kekahi i ka manawa hoʻokahi, nīnau lākou.

I ka makahiki 1964, ua hoʻomohala ʻo ia i kahi hoʻokolohua hoʻokolohua i hōʻole i nā ʻōlelo a Einstein e pili ana i nā mea i kapa ʻia nā ʻano huna huna. No laila, manaʻo nui ʻia ka hele ʻana o ka ʻike ma waena o nā mea i hoʻopaʻa ʻia, ʻoi aku ka wikiwiki ma mua o ka hele ʻana o ka māmā. E like me kā mākou ʻike, ʻaʻohe manawa no nā ʻāpana pili (4).

Ua hōʻike ʻia kahi hui o nā physicists ma ke Kulanui Hebera i alakaʻi ʻia e Eli Megidish ma Ierusalema i ka makahiki 2013 ua kūleʻa lākou i ka hoʻopili ʻana i nā kiʻi ʻaʻole i hui pū i ka manawa. ʻO ka mea mua, i ka hana mua, ua hana lākou i ʻelua mau kiʻi i hoʻopaʻa ʻia, 1-2. Ma hope koke iho, ua ana lākou i ka polarization o photon 1 (kahi waiwai e wehewehe ana i ke ala o ka oscillates o ka malamalama) - no laila "pepehi" ia (pae II). Ua hoʻouna ʻia ʻo Photon 2 ma kahi huakaʻi, a ua hoʻokumu ʻia kahi hui 3-4 hou (step III). A laila ua ana ʻia ka Photon 3 me ka photon hele 2 ma ke ʻano e "hoʻololi" ai ka coefficient entanglement mai nā hui kahiko (1-2 a me 3-4) i ka hui hou 2-3 (step IV). Ma hope o kekahi manawa (pae V) ua ana ʻia ka polarity o ka photon 4 wale nō e ola ana a ua hoʻohālikelike ʻia nā hopena me ka polarization o ka photon lōʻihi 1 (hoʻi i ka pae II). Ka hopena? Ua hōʻike ʻia ka ʻikepili i ka loaʻa ʻana o nā correlations quantum ma waena o nā kiʻi 1 a me 4, "ʻaʻole kūloko kūloko". ʻO ia ke ʻano hiki ke hoʻopili ʻia i loko o ʻelua ʻōnaehana quantum ʻaʻole i hui pū ʻia i ka manawa.

ʻAʻole hiki iā Megiddish a me kāna mau hoa hana ke kānalua i ka wehewehe ʻana i kā lākou hopena. Malia paha e kuhikuhi ana ke ana o ka polarization o photon 1 ma ka anuu II i ka polarization e hiki mai ana o 4, a i ole ke ana o ka polarization o photon 4 ma ka anuu V e kakau hou i ka mokuaina polarization mua o ka photon 1. i ke kumu ʻole ma waena o ka make ʻana o kekahi photon a me ka hānau ʻana o kekahi.

He aha ke ʻano o kēia ma ka pālākiō macro? ʻO nā kānaka ʻepekema, e kūkākūkā ana i nā hopena e hiki mai ana, e kamaʻilio e pili ana i ka hiki i kā mākou ʻike ʻana i ka hōkū hōkū ke kuhikuhi i ka polarization o nā photons 9 biliona makahiki i hala.

Ua ʻike ʻia kekahi mau makahiki i hala aku nei ʻo Matthew S. Leifer o ke Kulanui ʻo Chapman ma Kaleponi a me Matthew F. Pusey o ka Perimeter Institute for Theoretical Physics ma Ontario, ʻo Matthew S. Leifer o ke Kulanui ʻo Chapman ma Kaleponi a me Matthew F. Pusey o ka Perimeter Institute for Theoretical Physics ma Ontario. Hiki ke ʻike ʻia nā ana i hana ʻia ma kahi ʻāpana i ka wā i hala a me ka wā e hiki mai ana, i lilo i mea ʻole i kēia kūlana. Ma hope o ka hoʻoponopono hou ʻana i kekahi mau manaʻo kumu, ua hoʻomohala nā ʻepekema i kahi kumu hoʻohālike e pili ana i ka theorem a Bell kahi i hoʻololi ʻia ai ka manawa i ka manawa. Hōʻike kā lākou helu ʻana i ke kumu, me ka manaʻo e hele mau ana ka manawa ma mua, e hina mākou i nā kūʻē.

Wahi a Carl Rovelli, pili pili loa ko mākou ʻike kanaka i ka manawa i ke ʻano o ka ikehu wela. No ke aha mākou i ʻike ai i ka wā i hala a ʻaʻole i ka wā e hiki mai ana? ʻO ke kī, e like me ka ʻepekema, ka holo ʻana o ka wela mai nā mea mahana a i nā mea anuanu. ʻO kahi pahu hau i hoʻolei ʻia i loko o ke kīʻaha wela o ke kofe e maʻalili i ke kofe. Akā hiki ʻole ke hoʻololi ʻia ke kaʻina hana. ʻO ke kanaka, ma ke ʻano he ʻano "thermodynamic machine", hahai i kēia pua o ka manawa a hiki ʻole ke hoʻomaopopo i kahi ʻaoʻao ʻē aʻe. "Akā inā ʻike au i kahi ʻano microscopic," wahi a Rovelli, "e nalowale ka ʻokoʻa ma waena o ka wā i hala a me ka wā e hiki mai ana…

Ana manawa ma nā hakina kuantum

A i ʻole hiki ke helu ʻia ka manawa? Hōʻike ʻia kahi manaʻo hou e kū mai nei ʻaʻole hiki ke ʻoi aku ka liʻiliʻi o ka manawa liʻiliʻi ma mua o hoʻokahi miliona o ka piliona o ka piliona o ka kekona. ʻO ke kumumanaʻo e hahai i kahi manaʻo i ka liʻiliʻi o ka waiwai kumu o kahi wati. Wahi a ka poʻe manaʻo, hiki i nā hopena o kēia noʻonoʻo ke kōkua i ka hana ʻana i kahi "manaʻo o nā mea āpau".

ʻAʻole hou ka manaʻo o ka quantum time. Ke kumu hoʻohālike kuantum gravity manaʻo ʻo ia e hoʻonui ʻia ka manawa a loaʻa kahi helu kiko. ʻO kēia pōʻai kiʻi ka ʻāpana liʻiliʻi āpau, ʻaʻole hiki ke emi iho ka nui o ka manawa ma mua o kēia. Me he mea lā aia kahi kahua ma ke kumu o ke ao holoʻokoʻa e hoʻoholo ai i ka māmā liʻiliʻi o ka neʻe ʻana o nā mea āpau i loko, e hāʻawi ana i ka nuipaʻa i nā ʻāpana ʻē aʻe. Ma ke ʻano o kēia uaki honua, "ma kahi o ka hāʻawi ʻana i ka nuipa, e hāʻawi ia i ka manawa," wahi a kekahi physicist nāna e manaʻo e helu i ka manawa, ʻo Martin Bojowald.

Ma ka hoʻohālikelike ʻana i kēlā ʻano uaki honua, ua hōʻike ʻo ia a me kāna mau hoa hana ma ke Kulanui Mokuʻāina ʻo Pennsylvania State ma ʻAmelika Hui Pū ʻIa e hoʻololi ʻia i nā wati atomic artificial, e hoʻohana ana i nā haʻalulu atomika e hana i nā hopena pololei loa i ʻike ʻia. ana manawa. Wahi a kēia kükohu, 'a'ole i hui like ka uaki atomika (5) me ka uaki honua. E kaupalena kēia i ka pololei o ke ana ʻana o ka manawa i ka uaki atomika hoʻokahi, ʻo ia hoʻi, ʻaʻole i hoʻohālikelike ʻia nā uaki atomika ʻelua i ka lōʻihi o ka manawa i hala. Ma muli o ko mākou mau uaki atomika maikaʻi loa e kūlike me kekahi i kekahi a hiki ke ana i nā kiko i lalo i 10-19 kekona, a i ʻole hoʻokahi hapaʻumi o ka piliona piliona o ka piliona o kekona, ʻaʻole hiki ke ʻoi aku ka nui o ka manawa ma mua o 10-33 kekona. ʻO kēia nā hopena o kahi ʻatikala e pili ana i kēia kumumanaʻo i kū ʻia ma Iune 2020 ma ka puke pai Physical Review Letters.

5. Lutetium-based atomic clock at the National University of Singapore.

ʻO ka hoʻāʻo ʻana inā loaʻa kēlā ʻano kumu o ka manawa ma mua o kā mākou hiki i kēia manawa, akā ʻoi aku ka maʻalahi ma mua o ke ana ʻana i ka manawa Planck, ʻo ia ka 5,4 × 10–44 kekona.

ʻAʻole holo ka hopena pepeke!

ʻO ka wehe ʻana i ka manawa mai ka honua quantum a i ʻole ka helu ʻana iā ia hiki ke loaʻa nā hopena hoihoi, akā e ʻoiaʻiʻo kākou, ua alakaʻi ʻia ka noʻonoʻo kaulana e kekahi mea ʻē aʻe, ʻo ia hoʻi ka huakaʻi manawa.

Ma kahi o hoʻokahi makahiki i hala aku nei, ua haʻi ʻo Ronald Mallett, ke kaukaʻi physics o ke Kulanui o Connecticut iā CNN ua kākau ʻo ia i kahi hoʻohālikelike ʻepekema i hiki ke hoʻohana ʻia i kumu no ka. mīkini manawa maoli. Ua kūkulu ʻo ia i mea hana e hōʻike ai i kahi mea nui o ka manaʻo. Manaʻoʻo ia he hiki ke hiki ka hoohuli ana i ka manawa i pukaka mea e hiki ai ke hele i ka manawa i hala. Ua kūkulu ʻo ia i kahi prototype e hōʻike ana pehea e hiki ai i nā lasers ke kōkua i ka hoʻokō ʻana i kēia pahuhopu. Pono e hoʻomaopopo ʻia ʻaʻole i manaʻoʻiʻo nā hoa hana o Mallett e hoʻokō ʻia kāna mīkini manawa. ʻO Mallett nō hoʻi i ʻae i kona manaʻo i kēia manawa.

I ka hopena o ka makahiki 2019, ua hōʻike ʻo New Scientist ua wehewehe nā physicists ʻo Barak Shoshani lāua ʻo Jacob Hauser o ka Perimeter Institute ma Kanada i kahi hopena e hiki ai i ke kanaka ke huakaʻi hele mai kahi. hānai nūhou i ka lua, e maalo ana ma loko o ka lua hakahaka-manawa a i ʻole he tunnel, e like me kā lākou e ʻōlelo nei, "hiki i ka makemakika". Manaʻo kēia kŘkohu he mau ʻano like ʻole o ke ao holoʻokoʻa i hiki ai iā mākou ke hele, a he koʻikoʻi koʻikoʻi - ʻaʻole pili ka huakaʻi manawa i ka palena manawa ponoʻī o ka poʻe huakaʻi. Ma kēia ala, hiki iā ʻoe ke hoʻohuli i nā continuums ʻē aʻe, akā ʻaʻole i loli ka mea a mākou i hoʻomaka ai i ka huakaʻi.

A no ka mea aia mākou i loko o ka manawa-manawa continua, a laila me ke kōkua o kamepiula quantum No ka hoʻohālikelike ʻana i ka huakaʻi manawa, ua hōʻoia hou nā ʻepekema ʻaʻole i loaʻa i ka quantum realm ka "butterfly effect" i ʻike ʻia ma nā kiʻiʻoniʻoni sci-fi a me nā puke. I nā hoʻokolohua ma ka pae quantum, pōʻino, ʻaneʻane like ʻole, me he mea lā ke ho'ōla nei ka ʻoiaʻiʻo iā ia iho. Ua puka mai kahi pepa e pili ana i ke kumuhana i kēia kauwela ma Psysical Review Letters. "Ma kahi kamepiula quantum, ʻaʻohe pilikia me ka hoʻohālikelike ʻana i ka evolution kūʻē i ka manawa, a i ʻole me ka hoʻohālikelike ʻana i ke kaʻina hana o ka hoʻihoʻi ʻana i ke kaʻina hana i ka wā i hala," i wehewehe ʻia ai ʻo Mikolay Sinitsyn, he physicist theoretical ma Los Alamos National Laboratory a me ka hui pū. mea kākau o ka haʻawina. Hana. "Hiki iā mākou ke ʻike maoli i ka mea e hiki mai ana i ka honua quantum paʻakikī inā mākou e hoʻi i ka manawa, hoʻohui i kahi pōʻino a hoʻi i hope. ʻIke mākou ua ola ko mākou honua mua, ʻo ia hoʻi, ʻaʻohe hopena butterfly i ka quantum mechanics.

He puʻu nui kēia no mākou, akā he nūhou maikaʻi nō hoʻi no mākou. Mālama ka manawa-manawa continuum i ka pono, ʻaʻole e ʻae i nā loli liʻiliʻi e luku iā ia. No ke aha mai? He nīnau hoihoi kēia, akā he kumuhana ʻokoʻa iki ma mua o ka manawa ponoʻī.