Гравитацията ли определя стрелката в посоката на времето?

Posted: November 9, 2014 in New Scientist

Защо времето тече напред вместо назад? Може би отговорът на тази отдавнашна мистерия се крие в това какво се е случило на Вселената, когато гравитацията за първи път е взела нещата под контрол около 380000 години след Големият Взрив.

От 19-ти век насам знаем, че ентропията оказва роля върху стрелката на времето. Яйцата се чупят вместо да стават цели отново, кафето изстива вместо да става по-горещо и хората стареят вместо да се подмладяват. Всички тези изменения се асоциират с увеличаването на ентропията, или още познато като хаоса в системата. Това се случва, защото за дадена система има повече хаотични вместо организирани състояния, в които да се развие.  Това значи, че е доста по-вероятно като изход хаотичното състояние и увеличението на ентропията. Проблемът тук е, че целта на Вселената да става все по-неподредена би било вярно само ако при стартирането си тя е била във високо-организирано състояние – предположение, което физиците намират за трудно да преглътнат, защото звучи много неправдоподобно.

Трябва да отбележим, изтъква Лорънс Шулман от Университета Кларксън в щата Ню Йорк, че Вселената минава към високо-организирано състояние след 380 000 години – първият път, когато е била достатъчно хладна, за да могат съставките на атомите да се комбинират  (www.arxiv.org/abs/0811.2787). Преди този момент, 10 милиарда фотона от всяка частица материя са рикоширали от свободните електрони, изстрелвайки ги в различни посоки и ерго предотвратявали гравитацията да събере материята заедно в бучици. С електроните свързани в атоми и относително защитени от фотоните, гравитацията можела да започне да събира материята, евентуално формираща галактики, звезди и планети.

 А някога бях цяло!

egg  “Включването” на гравитацията е ключа, казва Шулман. Преди формирането на атомите, светещата материя от експлозията на Големият Взрив е била разпределена по равно по протежение на пространството, в съответствие с наблюденията върху произхода на космическата радиация – т.нар “сияние” след Големият Взрив.
Това високо-ентропийно състояние е вероятно след като вече не е действала сила с голям обхват върху материята във Вселената.

Когато гравитацията се включва в играта, Вселената превключва на ниска ентропия. Коварното тук е, че дори след като гравитацията поема роля в агрегирането на материята, разпределението на последната не се променя директно след промяната между състоянията на Вселената, но цялата Вселена преминава в необичайно състояние. “Каквото е било високо-ентропийно, типично състояние в ранният режим преминало в ниска ентропия, специално състояние в късния режим.

Така изглежда, че е налице относително тривиална причина, защо Вселената в миналото е била в специално състояние и следователно защо стрелката на времето сочи от миналото към бъдещето, казва Шулман и той не е единственият, който се чуди дали стрелката на времето може да бъде обяснена по този начин.  Сходен аргумент бе направен наскоро от Роджър Пенроуз от Университета в Оксфорд. “Идеята виси във въздуха, ” Шулман го каза и привлече вниманието, само че този аргумент не казва нищо за “дълбоката” стрелка на времето, преди Вселената да е била на тези 380 000 години. “Може и да е нямало, а може и да имало, поради някакви ранни физични процеси,” – продължава Пенроуз. “Харесва ми работата на Шулман, тя обяснява стрелката на времето, което изпитваме сега, докато търсим отговори на въпросите за дълбоките стрелки в ранните етапи на развитие на  Вселената.”

n00bscientist.wordpress.com agrees to indemnify RBI and New Scientist against any claim arising from incorrect or misleading translation.

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s