Согласно новой теории, предложенной ученым из Университета Аляски в Фэрбенксе (UAF), время, а не совокупность пространства и времени, может быть единственной фундаментальной средой, в которой происходят все физические явления. Теория также утверждает, что оно существует в трех измерениях, а не только в том, которое мы воспринимаем как непрерывное поступательное движение. Пространство возникает как вторичное проявление трехмерного времени.
По мнению доцента-исследователя Гюнтера Клетечки (Gunther Kletetschka) из Геофизического института UAF, три измерения времени — это первичная ткань всего сущего, подобная холсту картины. Пространство тоже существует в них, но оно больше похоже на краску на холсте, чем на сам холст. Эти мысли заметно отличаются от общепринятых в физике представлений о том, что реальность состоит из одного измерения времени и трех измерений пространства. Это известно как пространственно-временной континуум — концепция, разработанная более века назад, которая рассматривает время и пространство как единое целое.
Математическая формула Клетечки, включающая в себя шесть измерений — время и пространство в совокупности, — может приблизить ученых к поиску универсального объяснения Вселенной. Трудно постичь измерения времени, выходящие за рамки нашего повседневного движения вперед. Физики-теоретики предложили множество вариантов. Работа Клетечки, опубликованная в сборнике Reports in Advances of Physical Science, дополняет обширную серию исследований физиков-теоретиков по теме, выходящей за рамки традиционной физики.
Автор указывает, что его математическая модель для трехмерного времени превосходит предложения других ученых, позволяя воспроизводить известные массы частиц и другие физические свойства материи. Более ранние предложения по трехмерному времени были в основном математическими конструкциями без конкретных экспериментальных связей. Новая работа превращает эту концепцию из интересной математической возможности в физически проверяемую теорию с несколькими независимыми каналами проверки.
Эта теория может быть использована для предсказания свойств частиц, которые в настоящее время неизвестны, а также для понимания происхождения массы, которое в конечном итоге поможет решить один из важнейших вопросов физики.
Что такое 3D-время
Трехмерное время — это теория, согласно которой время, как и пространство, имеет несколько независимых направлений, которые обычно представляют в виде трех осей времени, аналогичных осям X, Y и Z в пространственной сетке координат
Представьте, что вы идете по прямой дороге, двигаясь вперед и, следовательно, переживая время так, как мы его знаем. Теперь представьте другую дорогу, которая пересекает первую и идет вбок. Если вы пойдете по этому боковому пути и останетесь в том же моменте «обычного времени», вы обнаружите, что все могло бы быть немного иначе — возможно, это была бы другая версия того же дня. Двигаясь по этому перпендикулярному второму пути, вы могли бы исследовать различные варианты развития событий в тот день, не возвращаясь и не перемещаясь вперед во времени, каким мы его знаем.
Возможность разных исходов одних и тех же событий — это, по Клетечке, второе измерение времени. Способ перехода от одного исхода к другому — это третье измерение.
Клетечка утверждает, что его теория решает проблемы, связанные с более ранними теориями трехмерного времени, основанными на традиционной физике. Эти более ранние теории, например, описывают несколько временных измерений, в которых причинно-следственные связи потенциально неоднозначны. Теория Клетечки гарантирует, что причины по-прежнему предшествуют следствиям, даже при наличии нескольких временных измерений, просто в более сложной математической структуре.
Некоторые исследователи, в частности физик-теоретик Ицхак Барс из Университета Южной Калифорнии, считают, что в трехмерном времени второе и третье измерения становятся видимыми или проявляются на уровнях экстремальной энергии, например, в ранней Вселенной или при взаимодействии частиц с высокой энергией, которые образуются в певатронах — квазарах, черных дырах и областях интенсивного звездообразования.
Теория «всего»
Барс и другие физики-теоретики считают, что теория трехмерного времени поможет ответить на важные физические вопросы, которые пока ставят ученых в тупик. Подход Клетечки может даже помочь решить самую грандиозную из всех нерешенных задач физики: объединить квантовую механику — поведение частиц в мельчайших масштабах — и гравитацию в единую квантовую теорию гравитации.
Квантовая теория гравитации может привести к созданию или стать основой общей теории Вселенной — так называемой «теории всего». Эта неуловимая объединяющая теория должна связать и совокупно объяснить четыре фундаментальные силы природы — электромагнетизм, сильное ядерное взаимодействие, слабое ядерное взаимодействие и гравитацию. Стандартная модель физики элементарных частиц объединяет первые три. Гравитация пока объясняется общей теорией относительности Альберта Эйнштейна. Эти две модели содержат неразрешимое противоречие, и физики ищут «теорию всего», которая разрешит это противоречие. Понимание происхождения масс частиц является ключевой целью этого поиска.
Клетечка считает, что его теория трехмерного времени точно воспроизводит известные массы таких частиц, как электроны, мюоны и кварки, а также объясняет, почему эти частицы имеют именно такие массы.
Путь к объединению может потребовать фундаментального пересмотра самой природы физической реальности. Эта теория демонстрирует, что восприятие времени как трехмерного пространства может естественным образом разрешить множество физических задач с помощью единой последовательной математической структуры.
Недавно Hi-Tech Mail рассказал об уникальной международной сверке оптических атомных часов и новом эталоне мирового времени.
