Guido Tonelli: Idő - Khronosz megölésének álma

Guido Tonelli: Idő - Khronosz megölésének álma 2021 - 208 o.

(Az atomfizika, a részecskefizika és a csillagászati kozmológia fejlődése és mai állása közérthetően. Az idő fogalmát nem tisztázza. Aki követi a tudományos eredményeket, az nagyon kevés újat találhat a műben. Kezdő érdeklődőknek viszont rengeteg meglepő dolgot mutat meg, néhány fordítási hibával.)

I. Mindenek anyja

I.1 Az idő feletti uralom vágya

I.2 A mi időnk

"(31. o.) ...az időérzékelés a túlélés nélkülözhetetlen eszköze."
"(32. o.) ...az emlékek magukban foglalják azt a teret és időt, amelyben átéltük őket, és... még álmaink is időrendi sorrendben szerveződnek. Időérzékünk akkor is aktív, amikor ennek nem vagyunk tudatában, agyunk pedig külső érzékelés hiányában is feldolgozza az időfolyamatokat."
"(35. o.) A jelen, amelyben élünk, tehát meglehetősen bonyolult érzéki csalódás. Ugyanakkor a múltunk is valami egészen más, mint az általunk tapasztaltak megváltoztathatatlan, általunk felidézett katalógusa. Az emlékezetünk ugyanis képlékeny. Valahányszor felidézünk egy mozzanatot, valamiképpen újra is éljük, és hozzáadunk az eredeti élményhez ezt-azt, vagy elveszünk belőle."

II. Ahol megáll az idő

II.3 Furcsa pár

"(53. o.) ...Einstein ismerte fel elsőként, hogy ha továbbra is abszolútnak, azaz függetlennek, az anyaggal semmilyen kapcsolatban nem állónak tekintjük az időt, amit rendíthetetlenül mér egy mindentől függetlenül, állandó sebességgel előrehaladó óra, akkor paradoxonok kusza hálójába bonyolódunk."
"(55. o.) A relativitáselmélet súlyos csapást mér a newtoni abszolút időre. Az idő nem csak merevségét és változatlanságát veszíti el, hanem a tértől való függetlenségét is. A térről és időről bebizonyosodott, hogy szorosan összekapcsolódnak egymással, és mindkettő a testek seebességétől függ. Egy külső megfigyelőhöz képest mozgó tárgy esetében az idő kitágul, a tér pedig a mozgás irányában összehúzódik. A két jelenség szorosan összefügg, mert a fénysebesség csak így marad állandó minden inerciális vonatkoztatási, azaz tehetetlenségi rendszerben."
"(56. o.) A speciális relativitáselméletben tér és idő elválaszthatatlanul összekepcsolódik, és egy folytonos, négydimenziós struktúrát alkot: ez a téridő."
"(58. o.) 1925-ben Einstein... általános relativitáselméletté terjesztette ki korábbi modelljét: a tömeg és az energia meggörbíti a téridőt, és ennek a görbületnek a hatását nevezzük gravitációnak."
"(58. o.) Ahol egy bizonyos mennyiségű energia vagy tömeg van jelen, ott a téridő deformálódik. A görbület mértéke függ a tömeg vagy az energia mennyiségétől, és környezetében az anyagi testek követni fogják ezeket az új geometriában deformálódott vonalakat."
"(59. o.) Az általános relativitáselméletben azonban ennél jóval több rejlik, mivel az idő is torzul. A téridő meggörbítésével a tömeg és az energia lokálisan az idő folyásának megváltozását is előidézi. Minél inkább deformálódik a tér, annál inkább tágul az idő. Nagy tömegek közelében, ahol a gravitációs mező erősebb, az idő lassabban telik, mint a gyengébb nehézségi erőtérben tartózkodó megfigyelők esetében."

II.4 Az idő hosszú története

"(71. o.) ...Hubble megfigyelései nem hagytak kétséget afelől, hogy minden galaxis távolodik, távolodásuk sebessége pedig arányos a távolságukkal. Ma már tudjuk, hogy valójában nem a galaxisok mozognak, hanem a téridő tágul..."
"(82. o.) Amikor nagyon távoli objektumokat figyelünk meg, ma a távoli múltban történt jelenségeket látunk, így minden csillagászati megfigyelés időutazássá válik."
"(84. o.) ...a téridő nem elvont fogalom, nem a világegyetem geometriájának egyszerű ábrázolása... valódi anyagi szubsztancia, amely rezeg, hullámzik, lüktet, és... továbbítja a zavar minden formáját."
"(85. o.) Ha a téidő rezeg, akkor a létrejövő deformációk a terjedésük során nagy távolságokra energiaát szállítanak. Gravitációs energiát pontosan ugyanúgy lehet kibocsátani és elnyelni, ahogyan az az elektromos töltések által kibocsátott energiával történik, amelyet az elektromágneses mező rezgéesi felgyorsítanak és szállítanak."
"(86. o.) A fekete lyukak... a gravitáció hatalmas ereje által összetartott, masszív és robusztus objektumok hozták létre az első gravitációs hullámok azonosítását lehetővé tévő jelenségeket."
"(87. o.) Amikor sikerült rögzítenünk egy távoli galaxist elpusztító szörnyű katasztrófa visszhangját, bizonyossá vált, hogy a téridő képes nagy távolságokon át energát szállítani."

II.5 Amikor megáll az idő

"(97. o.) ...fekete lyukak tömege nem egyenletesen oszlik el... minden a térfogat középpontjában levő pontban koncentrálódik... Az anyag ilyen összetömörülése a téridő olyan mértékű görbületét eredményezi, hogy az a végtelen felé közelít. Ez viszont azt jelenti, hogy a tér és az idő ezen a területen elveszti értelmét."

III. A mulandó létezés és az öröklét között

III.6 Az élet részecskeként

"(114. o.) Az anyag részecskékből áll, és ezek úgy lépnek egymással kölcsönhatásba, hogy különféle részecskéket cserélnek egymással."
"(114. o.) ...standard modell... Attól a pillanattól fogva, hogy azt elfogadták, valóságos versenyfutás indult a modell megkérdőjelezésére és néhány előrejelzésének megcáfolására. Eddig azonban ez nem sikerült senkinek."
"(119. o.) A modern gyorsítókban a részecskenyalábok gyakorlatilag c sebességgel száguldanak, és nyugalmi állapotuknál jóval nagyobb tömegekre tesznek szert. Amikor bekövetkeznek az ütközések, a gigantikus tömegükben összpontosuló energia a vákkumba csapódik, és az új részecskék egész áradatát szabadítja fel. Az ütközések során az energia visszaalakul tömeggé, és a másodperc törtrészére a közvetlenül az ősrobbanás után eltűnt anyagformák újra életre kelnek."
"(123. o.) A legszélsőségesebb kozmikus sugarak energiája százmilliószor nagyobb, mint amit a Föld legnagyobb hatásfokú gyorsítójával elérhetünk."

III.7 A végtelen kis méretek ideje

"(131. o.) A standard modellben szereplő elemi részecskék kombinációja több száz különböző anyagállapotot hozhat létre, de ezek túlnyomó többsége csak nagyon rövid ideig tart. A világegyetemet benépesítő összes stabil anyagot elektronok, protonok, neutronok, fotonok és neutrínók alkotják. Ez az alkotóelemek egy kis csoportja: nem bomlanak más részecskékre, és élettartamuk aránytalanul hosszú; olyannyira, hogy gyakorlatilag örök életűnek tekinthetők."
"(133. o.) Az elektronok a legkönnyebbek a leptonok közül... Egyszerűen nincsenek olyan részecskék, amelyekre szét tudnának bomlani..."

III.8 Egy nagyon különleges kapcsolat

"(150. o.) A kvantummechanika egyik sarokköve a határozatlansági reláció... tiltja, hogy az inkompatibilisnek nevezett mennyiségeket nagyon nagy pontossággal együtt mérjük. Ha nullára csökkentjük a bizonytalanságot, amellyel a kettő közül az egyiket ismerjük, akkor a végtelenségig növeljük a másik határozatlanságát. A pozíció és a relatív impulzus mennyiségpárja... klasszikus példája az összeegyeztethetetlen mennyiségeknek."
"(151. o.) ...a Heisenberg-féle határozatlansági relációnak mélyebb jelentősége van... A kvantumos rendszerek egyik jellegzetes tulajdonságáról van szó: folyamatosan oszcillálnak, áthaladva az összes lehetséges állapoton, hogy aztán a mérési művelet beavatkozásakor hirtelen megdermedjenek a megengedett állapotok valamelyikéban."
"(152. o.) Az energia és az idő szintén összeegyeztethetetlen mennyiségek..."
"(155. o.) Azokat a részecskéket, amelyek létezése olyan rövid időközökre korlátozódik, hogy közvetlenül megfigyelhetetlenek, virtuális részecskéknek nevezzük."

III.9 Megfordítható-e az időnyíl?

"(176. o.) ...a gyenge erő még az idő transzformációját, T-t sem tartja tiszteletben. Ha tehát t -t-re változik, és az idő visszafelé halad, a gyenge erő megtöri a szimmetriát, és a két rendszerben eltérő hatást vált ki."
"(177. o.) A fizika törvényei csak az egyidejű CPT-transzformációk révén nem tesznek különbséget múlt és jövő között: részecskék és antirészecskék kölcsönös cseréje + a térbeli koordináták felcserélése + az idő visszafordítása valamennyi részecske mozgásának megfordításával. Minden jel szerint egyetlen fizikai folyamat sem sérti az átalakulások e kombinált halmazát."
"(179. o.) ...alapelv az entrópia növekedése; ez a jelenség döntő szerepet játszik az idő visszafordíthatatlanságának általános értelmezésében."
"(179. o.) Az, hogy energia nem hozható létre a semmiből, mindenki által ismert alapelv... az entrópia a legnyilvánvalóbb megnyilvánulása annak, hogy az atomok és elemi részecskék mikroszkopikus világa mennyire döntő szerepet játszik a makroszkopikus világ sorsának eldöntésében, beleértve mindent, bennünket emberi lényeket is."
"(179. o.) A kiindulópont az a megállapítás, hogy világunkat csak a véletlen és a fizika törvényei uralják..."
"(181. o.) ...a véletlen: egy elszigetelt, egyensúlyban levő rendszerben a számtalan mikroszkopikus állapot mindegyike egyforma valószínűséggel nyilvánul meg."
"(181. o.) Egy állapot entrópiájának azt a mennyiséget nevezzük, amely ugyanannak a makroszkopikus állapotnak megfelelő mikroszkopikus állapotok számát méri. Alacsony entrópiájú állapotok azok, amelyeket az egyenértékű mikroszkopikus állapotok kisszámú kombinációja határoz meg. A nagy entrópia azt jelenti, hogy számtalan mikroszkopikus állapot makroszkopikus síkon megkülönböztethetetlennek bizonyul."
"(184. o.) Az alacsony entrópiájú állapotok arra rendeltettek, hogy mindig kiszorítsák őket a nagyobb entrópiájú állapotok, feltéve, hogy nincs semmi, ami megakadályozná az átalakulást. Ez a mechanizmus határozza meg azt az irányt, amelyben a jelenségek lezajlanak előttünk... Az idő múlásáról alkotott, megszokott fogalmunk és az ehhez kapcsolódó, kitüntetett irány, egy mindig ugyanabba az irányba repülő nyíl képzete a tapasztalatoknak ebből az együtteséből származik. Az univerzum fejlődése spontán folyamatok visszafordíthatatlanságának következménye."
"(185. o.) ...ez nem jelenti azt, hogy lokálisan ne fordulnának elő egy adott rendszer entrópiájának csökkentésére irányuló jelenségek. A dolog lehetséges, de ennek két feltétele van: az egyik az, hogy energia használódjék el, a másik pedig, hogy a lokális entrópia csökkenését a világ többi részében ellensúlyozza az entrópia növekedése."

III.10 Khronosz megölésének álma

Vissza az oldal elejére