Opinion

Why time is an illusion

Pas disa shekujsh, ndoshta dikush do të lexojë artikuj si ky dhe do të shkrihet së qeshuri. Sa të paditur ishin në fillim të shekullit XXI, do të mendojë, ende nuk e dinin që koha nuk ekziston. Pak a shumë siç qeshim ne me paraardhësit tanë që mendonin që Toka ishte ndoshta e sheshtë, apo që Dielli rrotullohej përreth saj.

Why time is an illusion

Focus

We grow old. We watch the hours pass. But for physicists "that thing" that is measured in hours is an illusion. What a part of contemporary physics manages to suggest to us today is as difficult to accept as it was to accept Copernicus' hypotheses at the time they appeared. It is the idea that time simply does not exist. That what we all believe we know, what is measured by clocks, what separates the past, present and future, is only an illusion. Like the movement of the Sun around the Earth

In a few centuries, maybe someone will read articles like this and melt with laughter. How ignorant they were at the beginning of the XXI century, he will think, they still did not know that time does not exist. Much like we laugh at our ancestors who thought the Earth was probably flat, or that the Sun revolved around it. Because what a part of contemporary physics manages to suggest to us today is difficult to accept, just as it was difficult to accept Copernicus' hypotheses at the time they appeared. It is the idea that time simply does not exist. That what we all believe we know, what is measured by clocks, what separates the past, present and future, is only an illusion. Like the movement of the Sun around the Earth.

This is what physics tells us today about its "time". Then there is that of philosophy, psychology and art, that of evolution and that of narrative. Are the future and the past as real as the present? Does time pass when nothing changes? Is it possible to travel through time? Did time exist before the Big Bang? What neuronal mechanisms explain our experience of time? Is time infinite? Do we all perceive time the same way?

"In the history of physics it has happened many times that we have had to give up ordinary concepts to describe the world at a more elementary level," explains Carlo Rovelli, of the Center for Theoretical Physics at the University of Marseille, one of the most prominent theoretical physicists. contemporary greats. "For example, we see the world in colors, but atoms are not colored. It is just our response to the frequency of electromagnetic waves. Or warmth. At one time it was thought that it might be a substance, then it was realized that it is only a measure of the speed of excitation of molecules. The "substance" warmth has disappeared from our perception. I think that time will disappear in the same way".

Kjo nuk do të thotë që mund të udhëtojmë sipas dëshirës mes të kaluarës dhe të ardhmes: nuk do të ketë makinë kohe, të paktën jo në pjesën e universit dhe në shkallën ku jetojmë ne. Por do të thotë diçka edhe më radikale: që kur shpërbëhet universi në pjesët e tij më elementare, koha thjeshtë zhduket, ashtu si dhe ngjyrat. “Por në shkallën tonë cilësitë e dukshme të kohës mbeten të pandryshuara”, sqaron Rovelli. “Zbulojmë që në shkallë shumë të vogël koha nuk ekziston, por kjo nuk ndryshon asgjë për faktin që ne plakemi”. Rovelli është një prej themeluesve të Loop Quantum Gravity. Eshtë normale që emri të tremb. Mjafton të thuhet që është një prej teorive kandidate për të zgjidhur problemin e madh të fizikës bashkëkohore: të vësh në një linjë relativitetine përgjithshëm dhe mekanikën kuantike, dy kështjellat teorike që gjatë shekullit të njëzetë kanë shpjeguar Universin në shkallë të ndryshme (pafundësisht i madh dhe forcën e gravitetit e para, pafundësisht i vogël dhe forcat e tjera, e dyta), por që nuk kanë një terren të përbashkët. Dhe natyra e kohës është pikërisht një prej pengesave për t’i ribashkuar.

Në mekanikën kuantike, e cila përshkruan sjelljen e thërrmijave elementare, ekziston një kohë absolute, një lloj sahati universal që vë në një linjë ngjarjet. Mund të thuhet gjithmonë nëse një gjë ndodh më herët a më vonë, mund të matet me siguri kohëzgjatja e një ngjarje dhe koha ecën gjithmonë në një drejtim të vetëm. Pra, koha me të cilën jemi mësuar. Por në relativitetin e Albert Einsteinit, gjërat janë ndryshe: koha nuk është absolute, por mund të tkurret dhe fryhet sipas shpejtësisë me të cilën ecën. Sa më e lartë shpejtësia, aq më ngadalë ecën koha. Eshtë paradoksi klasik i dy binjakëve: ai që bën një udhëtim me një anije kozmike hipotetike e cila udhëton afërsisht me shpejtësinë e dritës, kur kthehet është më i ri se sa ai që ka qëndruar në Tokë. Por edhe graviteti e shtrëmbëron kohën, aq sa është e pamundur të mbash të sinkronizuar në përsosmëri dy orë atomike, s’ka rëndësi sa të sakta janë, sepse mjafton një ndryshim në lartësi mund të sjellë dallime të vegjël.

Si mund të dilet? Sipas Rovellit, duke u hedhur vendosmërisht në anën e Einsteinit, dhe duke e sjellë teorinë e tij në pasojat ekstreme. “Pas njëqind vitesh suksese të relativitetit, është koha të marrim seriozisht idenë që koha është vetëmnjë strukturë dytësore që shfaqet nga fushat e fizikës”. Në mënyrë të vecantë nga forca e gravitetit, protagonistja e vërtetë e teorive të Einsteinit, të cilave të gjitha ua shohim efektet në një shkallë të madhe, por të cilave nuk u gjendet asnjë gjurmë në nivelin e grimcave elementare. Për të kuptuar se nga vjen, sipas Rovellit, duhet shkuar në shkallë edhe më të vogla, shumë më të vogla se sa vetë ato grimca (dhe të pakapshme nga cdo instrument matës, përvec hipotezave matematike). Ku do të zbulohej një realitet i përbërë nga “unaza”, “loop-e” pra, njësi shumë të vogla graviteti, të ndërlidhura mes tyre si në një rrjet.

Praktikisht të pamundura për t’u kuptuar pa matematikën, por cështja është që nga ekuacionet e kësaj teorie, që duhet të përshkruajnë gjithcka që ndodh në univers, koha zhduket. Në shkallë shumë të vogël, të gjithë cilësitë që ne i lidhim me kohën zhduken, shpjegon Rovelli: nuk ka më një drejtim të ngjarjeve dhe është e pamundur të matet jetëgjatësia e tyre. Do të gjendeshim përballë ligjeve të fizikës që nuk bëjnë dallimin mes të kaluarës, të tashmes dhe të ardhmes, të treja njësoj “reale”.

Fizikani italian nuk është i vetmi që do të mbyllë një herë e mirë hesapet me kohën. Tre vjet më parë, Foundational Questions Institute, një fondacion amerikan që financon kërkimet në nivele mikro, lançoi një konkurs për studime mbi kohën, me pjesëmarrjen e më shumë se 130 akademikëve nga e gjithë bota, mes të cilave disa prej emrave më të spikatur të fizikës teorike. Propozimi i Rovellit ishte ndër më radikalët, por edhe shumë të tjerë luanin me idenë që koha nuk ekziston. Propozime të tjere kërkonin një ripërcaktim të kohës më shumë se sa një shkatërrim të saj. Por të gjithë binin dakord në një pikë: për të mbërritur në një teori që të shpjegojë më në fund të gjithë fenomenet e Universit, fizikanët do të jenë të detyruar të kthejnë mbrapsht konceptin e kohës si një corape.

E mendon kështu edhe Giovanni Amelino-Camelia i Universitetit La Sapienza të Romës, një tjetër italian protagonist i fizikës teorike botërore me Doubly Special Relativity e tij “relativiteti dyfish i veçantë”. Eshtë një evolucion i teorisë së Einsteinit, bazuar mbi idenë që përtej shpejtësisë së dritës ekziston një tjetër konstante absolute në univers, e ashtuquajtura gjatësia e Planck, njësia më e vogël e mundshme e gjatësisë. “Kjo teori nuk nisi me objektivin për të vënë në diskutim kohën, por pa dashur jemi gjendur edhe ne duke përshkruar një univers ku ajo nuk ekziston”, shpjegon Amelino-Camelia: “Edhe kamerdarja e fundit e shpëtimit që ka hedhur Einstein, ideja që në kushte shpejtësie dhe graviteti të barabartë mund të thuhet nëse dy ngjarje janë të njëkohshme, humbet. Në realitet nuk ka mënyrë për ta ditur me siguri”.

Atëherë, prej nga buron perceptimi ynë për kohën? Për Rovellin, është vetëm një efekt statistikor: ashtu si nxehtësia dhe mënyra se si shqisat tona masin shpejtësinë e molekulave, edhe koha është një mënyrë që kemi ne qeniet njerëzore për të përshkruar ndryshimin, në mënyrë të vecantë transformimet e masës dhe energjisë në botën ku jetojmë. “Për të përshkruar një turmë manifestuesish që sfilojnë në rrugë ne themi “manifestimi mbërriti në sheshin X”, shpjegon Rovelli duke dhënë një shembull. “Por nuk ekziston një objekt unik “manifestimi”. Ekzistojnë vetëm manifestuesit e vecantë. Koha është një nocion kolektiv i këtij lloji, efikas për të përshkruar botën në shkallën tonë. Nëse do të mund të njihnim me saktësi të gjithë variablat fizike, nuk do të na duhej”. Pa e kuptuar, shpjegon Rovelli, ne grupojmë disa variabla të botës, në mënyrë të vecantë ato që përshkruajnë gjendjen e saj termike, dhe vendosim t’i përdorim si “sahat” për të referuar gjithcka tjetër. Por është vetëm një konvencion. Pak a shumë si paraja, që nuk ka një vlerë në vetvete, por që mundëson përllogaritjen e vlerës së gjithë mallrave të tjerë.

Sipas Craig Callender, filozof i Universitetit të Californias që ia ka kushtuar të gjithë karrierën eksplorimit të filozofisë dhe fizikës së kohës, perceptimi ynë për të është më shumë një rezultat i evolucionit, se sa i fizikës. Buron nga fakti që kemi evoluar në një qoshe të Universit me disa karakteristika që e bëjnë kohën konstante dhe të parashikueshme: shpejtësi shumë më të ulëta se sa ajo e dritës, gravitete pak a shumë uniformë, një burim energjie konstant si Dielli. “Na duket e mirëqenë që “tani” do të thotë e njëjta gjë për dy persona në distancë, ndryshe nga “këtu”, që tregon dy gjëra të ndryshme. Por nëse do të mendonim që të lëviznim me shpejtësi shumë më të larta, koha do të na dukej subjektive si hapësira”.

Megjithatë, jo e gjithë fizika është e gatshme të lirohet nga koha. Nuk është gati të lirohet konkurentja tjetër e madhe për titullin e Teorisë përfundimtare, teoria e fijeve. Krijuar nga fizikani italian Gabriele Veneziano në fundin e viteve Gjashtëdhjetë, kjo teori mbështetet mbi mekanikën kuantike dhe përshtat relativitetin atje ku është e nevojshme, pikërisht e kundërta e asaj që bën Rovelli.

Both theories have the great, perhaps insurmountable, problem of finding experimental confirmations. Amelino-Camelia hopes that experiments like those at the LHC (the giant particle accelerator at Cern, in Geneva) can see at least some distant indirect effects of very small-scale phenomena. Meanwhile, the famous faster-than-light neutrinos observed at the Gran Sasso Laboratories, if confirmed, could open a window on hypothetical extradimensions like those spoken of by string theory. It is fair to say that only time will tell who is right.

*Focus article, originally published on Bota.al