Откуда мы знаем, что время существует?

Вся наша жизнь регулируется часами, но то, что они измеряют, менее отчетливо. Как мы можем быть уверены?

Это объясняет профессор космологии в Институте космологии и гравитации Портсмутского университета Казуя Кояма, сообщают в Информационной службе сообщества по исследованиям и разработкам (CORDIS) Европейской Комиссии, передают OstanniPodii.com.

Утром звонит будильник. Вы садитесь на утренний поезд в офис. Вы делаете перерыв на обед. Вы садитесь на вечерний поезд назад. Вы совершаете часовую пробежку. Ужинаете. Ложитесь спать. Повторяете. Празднуются дни рождения, поминаете потери. Рождаются новые страны, поднимаются и падают империи. Все существование связано со временем.

Но мы не можем его увидеть и не можем прикоснуться. Откуда нам знать, что оно есть?

«В физике есть то, что называется идеей "абсолютного времени", которая используется для описания различных изменений как последовательности событий», - говорит Кояма. «Мы используем ньютоновскую физику для описания того, как движутся вещи, и в этом время является важным элементом».

До сих пор классическое ньютоновское представление о времени – где время постоянно во всей Вселенной – является хорошим приближением к тому, как люди воспринимают время в своей повседневной жизни. Мы все воспринимаем время одинаково и синхронизируем наши часы одинаково, независимо от того, где мы находимся в мире, будь то Лондон, Токио или Буэнос-Айрес.

Нет времени без пространства

Однако физики поняли, что на самом деле время может вести себя по-другому и не столь последовательно, как считал Ньютон. «Когда мы говорим о времени, мы должны думать о пространстве – они идут в комплекте вместе», - говорит он. «Мы не можем разъединить эти два понятия, и то, как объект перемещается в пространстве, определяет, как он воспринимает время».

Короче говоря, время, которое вы ощущаете, зависит от вашей скорости перемещения в пространстве как наблюдателя – отмечено в специальной теории относительности Эйнштейна, теории о том, как скорость влияет на массу, время и пространство.

Кроме того, согласно общей теории относительности Эйнштейна, гравитация большого объекта может влиять на скорость течения времени. Было проведено много экспериментов, которые впоследствии доказали это. Физики даже обнаружили, что черные дыры искажают пространство-время вокруг себя благодаря своим огромным гравитационным полям. Кояма продолжает изучить эту теорию.

«Хороший, убедительный пример, чтобы понять все это – это посмотреть на то, как мы используем GPS», - продолжает Кояма. «GPS работает благодаря сети спутников, вращающихся вокруг Земли. Они расположены на очень большой высоте, и поэтому чувствуемая гравитация слабее. Поэтому время для них должно идти быстрее, чем для нас на земле, где гравитация выше. Но поскольку спутники двигаются вокруг планеты на очень высоких скоростях, это, по сути, помогает замедлить время, компенсируя отсутствие гравитации».

Понимание того, как эти два эффекта работают и влияют друг на друга, необходимо для обеспечения правильной работы глобальной сети GPS. И последовательная теория времени, объясняющая, как движутся объекты, является важнейшим компонентом в этом деле. Итак, часы не обманывают нас: время существует вне нашего собственного восприятия.

Можем ли мы когда-нибудь вернуться назад во времени?

Наконец, вопрос о том, станут ли когда-нибудь возможными путешествия во времени, был также поставлен Кояме.

«Мне жаль вас разочаровывать, но для того, чтобы путешествие во времени стало возможным, нам придется открыть совершенно новый тип материи, способной изменять кривизну времени и пространства», - говорит Кояма. «Такая материя должна обладать свойствами, которых просто не существует в природе. Мы, физики, твердо считаем, что вернуться в прошлое просто невозможно, но фантазировать об этом приятно».