Laikas pasirodė esąs trimatis? Ką mano mokslininkai

Pagal naują teoriją, pasiūlytą mokslininkų iš Aliaskos universiteto Fairbanks (UAF), laikas, o ne erdvės ir laiko visuma, gali būti vienintelė fundamentali terpė, kurioje vyksta visi fiziniai reiškiniai. 

Teorija taip pat teigia, kad jis egzistuoja trijose dimensijose, o ne tik toje, kurią mes suvokiame kaip nepertraukiamą judėjimą. 

Erdvė atsiranda kaip antrinis trimatės laiko apraiška.

Pasak UAF Geofizikos instituto docento-tyrėjo  Giunterio Kletečkos, trys laiko matmenys yra pirminė visos egzistuojančios materijos struktūra, panaši į paveikslo drobę. 

Erdvė taip pat egzistuoja juose, bet ji labiau primena dažus ant drobės nei pati drobė. 

Šios mintys žymiai skiriasi nuo fizikoje įprastų sampratų, kad tikrovė susideda iš vienos laiko dimensijos ir trijų erdvės dimensijų. 

Tai žinoma kaip erdvės ir laiko kontinuumas – daugiau nei prieš šimtą metų sukurta koncepcija, kuri laiko ir erdvę laiko viena visuma.

Laikas ir toliau jaudina mokslininkus

Kletečkos matematinė formulė, apimanti šešis matmenis – laiką ir erdvę kartu – gali priartinti mokslininkus prie universalios visatos paaiškinimo paieškų. 

Sunku suvokti laiko matmenis, kurie pranoksta mūsų kasdienio judėjimo į priekį ribas. 

Teorinės fizikos mokslininkai pasiūlė daugybę variantų. Kletečkos darbas, paskelbtas rinkinyje „Reports in Advances of Physical Science“, papildo išsamią teorinės fizikos mokslininkų tyrimų seriją tema, kuri peržengia tradicinės fizikos ribas.

Autorius nurodo, kad jo matematinis trimatės laiko modelis pranoksta kitų mokslininkų pasiūlymus, leidžiantis atkurti žinomas dalelių mases ir kitas fizines materijos savybes. 

Ankstesni trimačio laiko pasiūlymai buvo daugiausia matematinės konstrukcijos be konkrečių eksperimentinių sąsajų. 

Naujasis darbas paverčia šią koncepciją iš įdomios matematinės galimybės į fiziškai patikrinamą teoriją su keliais nepriklausomais patikrinimo kanalais.

Ši teorija gali būti naudojama prognozuojant šiuo metu nežinomas dalelių savybes, taip pat siekiant suprasti masės kilmę, o tai galiausiai padės išspręsti vieną iš svarbiausių fizikos klausimų.

Kas yra 3D laikas

Trimatis laikas – tai teorija, pagal kurią laikas, kaip ir erdvė, turi keletą nepriklausomų krypčių, kurios paprastai vaizduojamos kaip trys laiko ašys, panašios į X, Y ir Z ašis erdvės koordinačių tinkle

Įsivaizduokite, kad einate tiesiu keliu, judėdami į priekį ir, atitinkamai, patirdami laiką taip, kaip mes jį žinome.

Dabar įsivaizduokite kitą kelią, kuris kerta pirmąjį ir eina į šoną. Jei eitumėte šiuo šoniniu keliu ir liktumėte tame pačiame „įprasto laiko“ momentu, pastebėtumėte, kad viskas galėjo būti šiek tiek kitaip – galbūt tai būtų kita to paties dienos versija.

Judėdami šiuo statmeniu antruoju keliu, galėtumėte ištirti įvairius to dienos įvykių variantus, negrįždami ir nepersikeldami į priekį laiku, kaip mes jį žinome.

Trimatės laiko koordinačių ašys Kletečko modelyje

Galimybė, kad tie patys įvykiai gali turėti skirtingas baigtis, yra, pagal Kletečko, antrasis laiko matmuo. Būdas pereiti nuo vienos baigties prie kitos yra trečiasis matmuo.

Kletečka teigia, kad jo teorija išsprendžia problemas, susijusias su ankstesnėmis trimatės laiko teorijomis, pagrįstomis tradicine fizika. 

Ankstesnės teorijos, pavyzdžiui, aprašo kelis laiko matmenis, kuriuose priežastiniai ryšiai yra potencialiai dviprasmiški. Kletečkdo teorija garantuoja, kad priežastys vis dar eina prieš pasekmes, net jei yra keli laiko matmenys, tik sudėtingesnėje matematinėje struktūroje.

Kai kurie tyrėjai, pavyzdžiui, teorinis fizikas Itzhakas Barzas iš Pietų Kalifornijos universiteto, mano, kad trimatėje laiko erdvėje antrasis ir trečiasis matmenys tampa matomi arba pasireiškia ekstremalios energijos lygiuose, pavyzdžiui, ankstyvojoje visatoje arba sąveikaujant didelės energijos dalelėms, susidarančioms pevatronuose – kvazaruose, juodosiose skylėse ir intensyvaus žvaigždžių susidarymo srityse.

„Visko“ teorija

Barzas ir kiti fizikai teoretikai mano, kad trimatės laiko teorija padės atsakyti į svarbius fizikos klausimus, kurie kol kas kelia mokslininkams galvosūkį. 

Kletečko požiūris gali net padėti išspręsti didžiausią iš visų neišspręstų fizikos uždavinių: sujungti kvantinę mechaniką – dalelių elgesį mažiausiu mastu – ir gravitaciją į vieną kvantinę gravitacijos teoriją.

Trimatis laikas dirbtinio intelekto vaizdinyje

Kvantinė gravitacijos teorija gali lemti bendros visatos teorijos, vadinamosios „visko teorijos“, sukūrimą arba tapti jos pagrindu. 

Ši neapčiuopiama vienijančioji teorija turėtų susieti ir bendrai paaiškinti keturias pagrindines gamtos jėgas – elektromagnetizmą, stiprią branduolinę sąveiką, silpną branduolinę sąveiką ir gravitaciją. 

Standartinis elementariųjų dalelių fizikos modelis sujungia pirmąsias tris. 

Gravitacija kol kas paaiškinama Alberto Einšteino bendrąja reliatyvumo teorija. 

Šie du modeliai yra nesuderinami, todėl fizikai ieško „visko teorijos“, kuri išspręstų šį prieštaravimą. Suprasti dalelių masės kilmę yra pagrindinis šio ieškojimo tikslas.

Kletečka mano, kad jo trimačio laiko teorija tiksliai atkuria žinomas dalelių, tokių kaip elektronai, miuonai ir kvarkai, mases, taip pat paaiškina, kodėl šios dalelės turi būtent tokias mases.

Kelias į suvienodinimą gali pareikalauti fundamentalios pačios fizikinės realybės prigimties peržiūros. 

Ši teorija parodo, kad laiko suvokimas kaip trimatės erdvės gali natūraliai išspręsti daugelį fizikinių uždavinių naudojant vieningą nuoseklią matematinę struktūrą.