• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Fysik
    Hur vet vi att tiden finns?

    Kredit:CC0 Public Domain

    Larmet går på morgonen. Du tar ditt morgontåg till kontoret. Du tar en lunchrast. Du hinner med ditt kvällståg tillbaka. Du springer en timme. Ät middag. Gå och lägg dig. Upprepa. Födelsedagar firas, dödsfall firas. Nya länder föds, imperier reser sig och faller. Hela den mänskliga tillvaron är bunden till tidens gång.

    Men vi kan inte se det och vi kan inte röra det. Så, hur vet vi att det verkligen finns där?

    "Inom fysiken har vi vad vi kallar idén om 'absolut tid' och den används för att beskriva olika förändringar som ett händelseförlopp", börjar Koyama. "Vi använder newtonsk fysik för att beskriva hur saker rör sig, och tid är en viktig del av detta."

    Än idag är klassisk Newtonsk tanke om tid – där tiden är konstant i hela universum – fortfarande en bra uppskattning av hur människor upplever tid i sina dagliga liv. Vi upplever alla tiden på samma sätt och vi synkroniserar alla våra klockor på samma sätt, oavsett var vi är i världen, oavsett om det är London, Tokyo eller Buenos Aires.

    Det finns ingen tid utan utrymme

    Fysiker har dock insett att tiden faktiskt kan bete sig annorlunda och inte är så konsekvent som Newton trodde. "När vi talar om tid måste vi också tänka på utrymme - de kommer i ett paket tillsammans", säger han. "Vi kan inte koppla bort de två, och sättet som ett objekt rör sig genom rymden avgör hur det upplever tiden."

    Kort sagt, tiden du upplever beror på din hastighet genom rymden som observatör, enligt Einsteins speciella relativitetsteori, en teori om hur hastighet påverkar massa, tid och rum.

    Dessutom, enligt Einsteins allmänna relativitetsteori, kan gravitationen hos ett stort föremål påverka hur snabbt tiden går. Många experiment har genomförts som sedan dess bevisat detta. Fysiker har till och med upptäckt att svarta hål förvränger den omedelbara rumtiden runt dem på grund av deras enorma gravitationsfält. Koyama fortsätter att förhöra denna teori.

    "Ett bra, gediget exempel för att komma runt allt detta är att titta på hur vi använder GPS," fortsätter Koyama. "GPS fungerar på grund av ett nätverk av satelliter som kretsar runt jorden. De är placerade på mycket hög höjd och därmed är gravitationen de upplever svagare. Därför borde tiden faktiskt gå snabbare för dem än vad den gör för oss på marken, där vi upplever högre gravitation. Men eftersom satelliterna färdas med mycket höga hastigheter runt planeten, hjälper detta faktiskt till att sakta ner tiden, vilket kompenserar för bristen på gravitation."

    Att förstå hur dessa två effekter fungerar och påverkar varandra är viktigt för att säkerställa att det globala GPS-nätverket fungerar korrekt. Och en konsekvent teori om tid som förklarar hur föremål rör sig är en avgörande ingrediens i detta. Så klockor talar inte om för oss:tid existerar utanför vår egen uppfattning.

    Kan vi någonsin gå bakåt i tiden?

    Slutligen måste frågan om huruvida tidsresor en dag skulle vara möjlig ställas inför Koyama, professor i kosmologi vid University of Portsmouth, och därmed bäst lämpad att berätta sanningen för oss.

    "Jag är ledsen att jag gör dig besviken, men för att tidsresor ska vara möjliga skulle vi behöva upptäcka en helt ny typ av materia som har kraften att förändra krökningen av tid och rum", säger Koyama. "Sådan materia skulle kräva egenskaper som helt enkelt inte finns i naturen. Vi fysiker tror starkt på att det helt enkelt är omöjligt att gå tillbaka till det förflutna - men det är trevligt att fantisera om det." + Utforska vidare

    Ett steg mot kvantgravitation




    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com