เวลาเป็นหนึ่งในไม่กี่สิ่งที่เราถือว่าปกติและไม่เปลี่ยนแปลง แต่มันคงที่มากขนาดนั้นเลยเหรอ? เรามาดูฟิสิกส์ของเวลาเวลาคือความก้าวหน้าที่ชัดเจนของเหตุการณ์จากอ
เมื่อ ไอน์ ส ไตน์ พัฒนา ทฤษฎี สัมพัทธภาพ ทั่วไป ของ เขา เขา ขยาย แนว ความคิด นี้ ซึ่ง เรียก ว่า “การขยายเวลา” กับสถานการณ์ที่เกี่ยวข้องกับแรงโน้มถ่วง การปรากฏตัวของแรงโน้มถ่วงที่แข็งแกร่งยังชะลอกาลเวลาดังนั้นนาฬิกาในบ่อแรงโน้มถ่วงที่แข็งแกร่ง (ตัวอย่างเช่นบนพื้นผิวโลกหรือใกล้หลุมดํา) จะติ๊กในอัตราที่ช้ากว่านาฬิกากลางอวกาศตามที่นักฟิสิกส์คริสโตเฟอร์เอสแบร์ด
ที่เกี่ยวข้อง: 9 วิธีที่คุณสามารถดูทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์ในชีวิตจริง
การเดินทางข้ามเวลาเป็นไปได้หรือไม่?
การเดินทางข้ามเวลาในอนาคตไม่ได้ได้รับอนุญาตเท่านั้น แท้จริงแล้วทุกวินาทีที่ผ่านไปเราทุกคนกําลังก้าวไปข้างหน้าสู่อนาคตของเราเอง อนาคตเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้และเป็นไปไม่ได้ที่จะหลบหนี แต่ความเป็นจริงของสัมพัทธภาพทําให้ชัดเจนว่า “การกระโดด” ไปข้างหน้าในเวลาเป็นที่ยอมรับอย่างสมบูรณ์แบบ
หากฝาแฝดออกเดินทางในเรือจรวดและใช้เวลาสองสามปีในการเดินทางใกล้กับความเร็วของแสงเมื่อพวกเขากลับไปที่โลกพวกเขาจะมีอายุน้อยกว่าฝาแฝด Earthbound ของพวกเขา แม้ว่าเพียงไม่กี่ปีอาจผ่านบนยานอวกาศหลายสิบปีหรือหลายศตวรรษอาจผ่านไปบนโลกขึ้นอยู่กับความเร็วของจรวดที่เดินทางตามนิตยสารคอสมอส ในตัวอย่างในชีวิตจริงนักบินอวกาศนาซา Scott Kelly มีประสบการณ์น้อยกว่ามาร์คฝาแฝดของเขาไม่กี่มิลลิวินาที (สก็อตต์ยังอายุน้อยกว่าหกนาที) เนื่องจากใช้เวลาในอวกาศนานขึ้นเดินทางด้วยความเร็วประมาณ 17,500 ไมล์ต่อชั่วโมง (28,100 กม. / ชม.) ตามเว็บไซต์น้องสาวของ Live Science Space.com
รูปถ่ายของมือของหญิงชราข้างมือของหญิงสาว ปีเตอร์ ฟินช์ ผ่านเก็ตตี้ อิมเมจเวลาผ่านไปแตกต่างกันในอวกาศ: ยิ่งคุณเคลื่อนที่ในอวกาศได้เร็วเท่าไหร่คุณก็ยิ่งก้าวหน้าไปตามกาลเวลาช้าลงเท่านั้น (เครดิตภาพ: ปีเตอร์ ฟินช์ ผ่านเก็ตตี้ อิมเมจ)แต่การเดินทางข้ามเวลาในอดีตดูเหมือนจะเป็นสิ่งต้องห้าม – อย่างน้อยในการทดลองและการสังเกตทั้งหมดที่เคยทํา สําหรับหนึ่งความเป็นไปได้ทําให้เกิดปัญหาที่อึดอัดทุกประเภทเช่นความขัดแย้งของปู่ที่มีชื่อเสียงซึ่งถามว่าจะเกิดอะไรขึ้นถ้าคุณย้อนเวลากลับไปและฆ่าปู่ของคุณเอง: คุณจะไม่มีอยู่จริงดังนั้นคุณจะไม่สามารถเดินทางย้อนเวลากลับไปได้ทันเวลาเพื่อกระทําการ
ประการที่สองไม่มีกลไกที่รู้จักกันในฟิสิกส์ที่อนุญาตให้เดินทางย้อนกลับในเวลา
ในขณะที่สถานการณ์การเดินทางข้ามเวลาบางอย่างสามารถสร้างได้ในความสัมพันธ์ทั่วไปสถานการณ์เหล่านั้นต้องการหน่วยงานที่ดูเหมือนจะไม่มีอยู่ในจักรวาลของเรา (เช่นเรื่องที่มีมวลลบหรือกระบอกสูบยาวอนันต์)อย่างไรก็ตามนักฟิสิกส์ในปัจจุบันยังไม่มีความเข้าใจอย่างถ่องแท้ว่าทําไมการเดินทางข้ามเวลาในอดีตจึงเป็นสิ่งต้องห้าม
สามารถย้อนเวลาได้หรือไม่?
กฎหมายและสมการเกือบทั้งหมดที่นักฟิสิกส์ใช้เพื่อทําความเข้าใจโลกธรรมชาตินั้นสมมาตรในเวลา ซึ่งหมายความว่าพวกเขาสามารถย้อนกลับได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนผลลัพธ์ใด ๆ ตัวอย่างเช่นหากคุณดูวิดีโอของลูกบอลที่ลอยขึ้นสู่อากาศและตกลงมาอีกครั้งโดยไม่มีบริบทอื่นคุณจะไม่สามารถบอกได้ว่าวิดีโอกําลังเล่นไปข้างหน้าหรือย้อนกลับอย่างไรก็ตามมีแง่มุมหนึ่งของฟิสิกส์ที่ดูเหมือนจะเคารพการไหลของเวลา: แนวคิดของเอนโทรปีซึ่งเป็นการวัดความผิดปกติในระบบ ตามกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์เอนโทรปีมักจะเพิ่มขึ้นในระบบปิดและวิวัฒนาการนี้ไม่สามารถย้อนกลับได้
นักฟิสิกส์ไม่ทราบว่าการเจริญเติบโตของเอนโทรปีก่อให้เกิด “ลูกศร” ของเวลาหรือถ้ามันเป็นเพียงความบังเอิญตามสารานุกรมปรัชญาสแตนฟอร์ดExpanding universe. A concept illustration of the “arrow of time”.ภาพประกอบแนวคิดของ “ลูกศรแห่งกาลเวลา” (เครดิตภาพ: นาซ่า/GSFC)
เวลาไม่ต่อเนื่องหรือต่อเนื่อง?ทฤษฎีทางกายภาพเกือบทั้งหมดถือว่าเวลาเป็นความต่อเนื่องซึ่งเป็นวิธีที่เรารับรู้การไหลของเวลา ไม่มี “หน่วย” ที่เล็กที่สุดของกาลเวลา เหตุการณ์ทั้งหมดไหลได้อย่างราบรื่นโดยไม่หยุดชะงักหรือสะอึกในครั้งต่อไป
อย่างไรก็ตามทฤษฎีหนึ่งของแรงโน้มถ่วงควอนตัมที่เรียกว่าแรงโน้มถ่วงควอนตัมลูปตั้งสมมติฐานการดํารงอยู่ของหน่วยที่เล็กที่สุดที่เป็นไปได้ของพื้นที่เวลา หน่วยนี้จะแสดงส่วนขยายของพื้นที่และระยะเวลาที่เล็กที่สุดที่เป็นไปได้ ในทฤษฎีนี้สิ่งที่เรามองว่าราบรื่นและต่อเนื่องเวลาเป็นจริงการพูดติดอ่างหยุดการเคลื่อนไหวก้าวหน้าจากอดีตไปอนาคต แต่เนื่องจากสิ่งนี้เกิดขึ้นในช่วงเวลาสั้น ๆ อย่างไม่น่าเชื่อจึงดูเหมือนจะต่อเนื่องเช่นเฟรมของภาพยนตร์ที่ผสมผสานเข้าด้วยกันตามบทความปี 1998 โดยนักฟิสิกส์ Carlo Rovelli ในวารสาร Living Reviews of Relativity
เวลามีจริงหรือไม่?
นักวิทยาศาสตร์นักปรัชญาและอื่น ๆ ได้ไตร่ตรองธรรมชาติของเวลา และแม้ว่าเราได้เรียนรู้มากมายเกี่ยวกับเวลา เช่น ความเป็นจริงของการขยายเวลา และการเชื่อมต่อที่เป็นไปได้ระหว่างเวลาและเอนโทรปี
นักปรัชญาและนักฟิสิกส์บางคนแย้งว่าสิ่งที่เราประสบในเวลาเป็นเพียงภาพลวงตาสิ่งประดิษฐ์ของจิตสํานึกของเรา ในมุมมองนี้กาลเวลาไม่ใช่เรื่องจริง อดีตและอนาคตมีอยู่แล้วในระดับที่สมบูรณ์ของพวกเขาเช่นเดียวกับพื้นที่ทั้งหมดที่มีอยู่แล้ว สิ่งที่เรารู้สึกว่าการไหลของเวลาเป็นผลพลอยได้ของวิธีการที่สมองของเราทํางานในขณะที่เราประมวลผลข้อมูลทางประสาทสัมผัสจากสภาพแวดล้อมของเราตามที่นักฟิสิกส์ฌอนแคร์รอล
