今ほど時はない .もちろん、大まかに言えば、「今すぐチャンスをつかむ」こと、あるいは私の場合は、先延ばしを避けることを意味します。心理学的な観点から、これは非常に理にかなっています。人間は時間の「経過」を経験しており、現在という瞬間には特別な性質があります。催眠術や夢は別として、現在と同じように過去や未来を直接体験する方法はありません。しかし、格言は本当ですか？現代の物理学は、現在のような時間はないと実際に言っているのでしょうか?
空間と時間に関する現時点で最も優れた物理理論は、一般相対性理論です。 1 世紀以上前のアインシュタインの革命以前、物理学は時間を「外部パラメーター」と考えていました。これは、宇宙の他の要因の影響を受けない、現実の独立した基本的な特徴です。時間の経過が現実であるか幻想であるかにかかわらず (これはアインシュタイン以前の古くからの哲学的議論であり、実際には彼の理論によって解決されていません)、時間間隔は外部的または普遍的に決定されていないことがわかっています。時間は物理システムの内部構成要素であり、3 つの空間次元が絡み合った次元です。まとめると、これは「時空」であり、速度 (他の観測者またはシステムとの相対) や重力など、さまざまな要因の影響を受けます。相対性理論では、すべての観測者の光速が一定であると仮定しているため (それらが互いに相対的に移動している場合でも)、時空自体が膨張する必要があり、時間間隔の概念は弾力的になります.
その結果、すべての観察者に等しく適用される現在の普遍的な概念はありません。私にとって現在に見えるものは、他の誰かの未来にも、第三者の過去にも簡単に存在する可能性があります.同時性は相対的です。あなたの配偶者が地球の反対側に出張しているとします。あなたがどれだけ彼女がいなくて寂しいかを考えていると、彼女はあなたへのメールの「送信」ボタンを押して、あなたがいなくて寂しいと言っています。ロマンチックですね。しかし、これら 2 つのイベントはあなたの視点からは同時に発生しますが、宇宙船に乗って地球のそばを飛んでいるエイリアンにとっては、時間の順序が異なります。宇宙船があなたの配偶者の方向に向かっている場合、エイリアンは、あなたが物思いにふける前に送信された電子メールを観察します。宇宙船が配偶者から離れようとしている場合、彼女のメールはその後に送信されます。したがって、相対性理論の結果として、現在の瞬間に特別なことやユニークなことは何もありません。実際、あなたの現在のような時期はたくさんあります。他の観察者は、あなたの現在を未来または過去と呼ぶでしょう。
私たちの話はここで終わりではありません。一般相対性理論は実験によって非常によく確認されていますが、宇宙の完全な理論ではありません。 20 世紀の物理学のもう 1 つの大きな柱である量子力学から学んだ教訓は組み込まれていません。実際、現在の形式では、2 つの理論は両立しません。たとえば、ブラック ホールや宇宙の始まりを研究する場合、物理学者は、非常に小さな空間 (量子力学の領域) に詰め込まれた非常に大きな物体 (一般相対性理論が得意とする) を説明する必要があります。このようなシナリオでは、物理学の再考が必要であり、いつか量子重力理論の発見につながることが期待されています。このような検索の背後にある困難の 1 つは、まさに 2 つの理論での時間の捉え方の違いにあります。正準量子力学は、宇宙自体の影響を受けない外部パラメーターとしての時間の初期のビューを維持します。しかし、一般相対性理論は時間が量子力学では説明されない重力の影響を受けることを示しているため、時間をこのように考えることはできないことを私たちは知っています.したがって、量子重力の新しい理論は、1 世紀前にアインシュタインが行ったように、時間の概念を再び覆す可能性があります。物理学における 21 世紀の革命が間近に迫っているかもしれません。
量子重力のさまざまな提案は、時間の性質についてさまざまなことを述べていますが、おそらく最も興味深い視点の 1 つは、形状力学と呼ばれる理論です。形状ダイナミクスは時間を完全に排除し、空間形状の進化を通じて重力の影響を説明しようとします。空間形状のそれぞれは、宇宙がどのようになったかの因果関係を物語っています。この理論は、数え切れないほどの現在の瞬間、つまり今を私たちに残します。これらの瞬間のすべてが、現在の状態に至るまでの歴史的記録 (個別のスナップショット) を含むアルバムの写真のようなものです。
シェイプダイナミクスの支持者は、これらの時代を超越した瞬間的な「今」を「タイムカプセル」と呼び、私たちの脳がこれらをつなぎ合わせて、時間が経過するような錯覚を与えると主張しています.ジャンプする猫の動きを私たちがどのように認識するかを考えてみてください。私たちの目は、空中のさまざまな点で猫の瞬間的な「スナップショット」を捉え、脳がそれらをつなぎ合わせて動きの錯覚を作り出します.形状ダイナミクスは、類似のプロセスが時間自体の出現に関与していることを提案しています。
私たちの格言について言えば、形状力学は相対性理論と一致します:現在のような時はないと言うのは正しくありません .形状のダイナミクスが正しければ、宇宙は非常に多くの存在で構成されており、時間の継続的な経過などはありません.
しかし、形状ダイナミクスが量子重力への唯一のアプローチというわけではありません。たとえば、ひも理論における時間の運命とは何ですか?ここでも、現在のような時間はないと言うのは正しくないことがわかりました .弦理論では、物理学の点のような基本粒子は、「弦」のループまたはセグメントのいずれかの形をとることができる 1 次元の拡張オブジェクトとしてモデル化するのが最適であると仮定しています。ひも理論の枠組みでは、私たちが使用している 3 次元の世界では観察されないように、余分な空間次元 (理論の趣向によっては、少なくとも 10 の空間次元があります) を採用する必要があります。に。ここで、庭のホースに関する類推が役立つかもしれません。遠くから見ると (寝室の窓など)、裏庭にあるホースは、その長さという 1 つの次元だけで構成されているように見えます。しかし、近づいてみると、ホースには 2 番目の次元、つまり幅があることがわかります。
超弦理論から余分な空間次元が生じるのと同様に、適切なバージョンの弦理論では、時間は時代を超越した要素から生じると仮定されています。この意味で、感覚時間はひも理論の基本的な概念ではなく、現在のような時間はないとは言えません 時間がまったくないからです。
さて、失礼しますが、私はたくさんのことを成し遂げる必要があります。そして、ギブ オア テイクという今のような時間はありません。
マーク シュメルダは博士号を取得しています。トロント大学の物理哲学の候補者であり、カナダ北部で科学と人文科学の両方を幅広く教えてきました。
