Koncepcija vremena duboko je ukorijenjena u našoj svakodnevici—uvijek se kreće naprijed, nikada unatrag, dok prošlost ostaje nepromjenjiva, a budućnost se neprestano razvija. No, fizika postavlja intrigantno pitanje: ako zakoni koji upravljaju svemirom ne razlikuju smjer vremena, zašto ga mi doživljavamo kao jednosmjernu strelicu?
Dok klasične teorije objašnjavaju vremensku usmjerenost konceptom entropije, nova hipoteza sugerira da bi gravitacija mogla biti stvarni pokretač ovog fenomena.
Novo promišljanje vremena i gravitacije
Više od jednog stoljeća, fizičari su se oslanjali na drugi zakon termodinamike kako bi objasnili zašto vrijeme teče u jednom smjeru. Ovaj zakon kaže da entropija—mjera nereda—uvijek raste u zatvorenom sustavu. To objašnjava sve, od miješanja špila karata do neizbježnog nakupljanja nereda u sobi. Međutim, ovakav pristup zahtijeva da je svemir započeo u nevjerojatno uređenom stanju niske entropije—pretpostavka koja nije u skladu s našim razumijevanjem kaotičnog Velikog praska.
Fizičar Julian Barbour i njegov tim predstavili su 2014. godine inovativnu alternativu: umjesto da entropija određuje strelicu vremena, ona bi mogla biti prirodna posljedica gravitacije. Njihov pristup, temeljen na konceptu dinamike oblika (Shape Dynamics), osporava Einsteinov pogled na prostor-vrijeme i sugerira da se razvoj svemira ne odvija unutar prostorno-vremenskog okvira, već je rezultat međusobnih odnosa između objekata.
Kako gravitacija može oblikovati tok vremena?
Barbourova istraživanja pokazala su da se u sustavu čestica koji međusobno djeluju samo gravitacijski spontano pojavljuje vremenska asimetrija. Njegove simulacije otkrile su da se čestice prvo organiziraju u visoko uređene strukture, a zatim se razvijaju u sve složenije konfiguracije, nalik povećanju entropije—ali bez potrebe za posebnim početnim uvjetima.
Ovo otkriće otvara fascinantnu mogućnost da strelica vremena nije nužno posljedica entropije, već se prirodno pojavljuje kroz gravitacijske interakcije. Čak i ako su gravitacijske jednadžbe matematički reverzibilne, način na koji se materija raspoređuje i razvija mogao bi spontano generirati smjer vremena.
Izazovi i buduće istraživanje
Iako obećavajuća, Barbourova teorija pojednostavljuje stvarnost jer ne uzima u obzir složenost kvantne mehanike, elektromagnetizma i nuklearnih sila. Kako bi dinamika oblika postala općeprihvaćena teorija, mora se proširiti na šire fizičke scenarije.
Iako se Shape Dynamics u nekim aspektima podudara s Općom teorijom relativnosti, u ekstremnim uvjetima, poput onih u crnim rupama, predviđa drugačija matematička svojstva. Još uvijek nije jasno predstavljaju li ta odstupanja ograničenje same teorije ili otvaraju put prema novim, revolucionarnim otkrićima.
Nedavna istraživanja pokušala su primijeniti principe Shape Dynamicsa na kvantne sustave i rane faze svemira. Prvi rezultati sugeriraju da bi vremenska strelica mogla nastati i u drugim fizičkim uvjetima, neovisno o entropiji. Međutim, teorija još nije razvijena do razine preciznosti i prediktivne moći kakvu nudi Opća relativnost.
Iako se ovom konceptu trenutno posvećuje samo mali broj znanstvenika, njegova temeljna ideja ostaje izuzetno intrigantna. Ako se vremenska strelica zaista pojavljuje kao prirodna posljedica temeljnih zakona fizike, to bi moglo iz temelja promijeniti naše razumijevanje gravitacije, vremena i same stvarnosti.
🔵 Pridružite se razgovoru!
Imate nešto za podijeliti ili raspraviti? Povežite se s nama na Facebooku i pridružite se zajednici znatiželjnih istraživača u našem Telegram kanalu. Za najnovija otkrića i uvide, pratite nas i na Google Vijestima.
