บาร์เบอร์อยู่ในค่ายของนักคิดเวลานี้ เช่นเดียวกับสภาวะเอนโทรปีต่ำแบบสุ่ม เขาเป็นคนที่หายากในวิชาฟิสิกส์: เป็นฟรีแลนซ์ หลังจากสำเร็จการศึกษาระดับปริญญาเอก ในปี พ.ศ. 2511 ที่มหาวิทยาลัยโคโลญจน์ในเยอรมนี เขาลาออกจากสถาบันการศึกษาเพื่อที่เขาจะได้มีสมาธิกับฟิสิกส์พื้นฐานมากกว่าการดำรงตำแหน่ง เขาอาศัยอยู่ในตำบลเล็กๆ ของอังกฤษ (ประชากร 285) ที่ซึ่งเสน่ห์แบบชนบทและบ้านเรือนอายุหลายศตวรรษสร้างภาพลวงตาว่าเวลาได้ช้าลงตั้งแต่ยุคแห่งการตรัสรู้
การดำน้ำของ Barbour ในคำถามลูกศรแห่งกาลเวลาเริ่มต้น
ขึ้นเมื่อหลายปีก่อน เขากำลังคิดเกี่ยวกับปัญหาร่างกาย n ซึ่งต้องกำหนดการเคลื่อนที่ของวัตถุหลายชิ้นที่ดึงเข้าหากันเนื่องจากแรงโน้มถ่วง เขาสงสัยว่าแรงโน้มถ่วงซึ่งส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของสสารอย่างชัดเจน อาจส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของเวลาด้วยหรือไม่ Barbour ทำงานเกี่ยวกับปัญหากับ Tim Koslowski จาก University of New Brunswick ในเมือง Fredericton ประเทศแคนาดา และ Flavio Mercati จาก Perimeter Institute for Theoretical Physics ในเมืองวอเตอร์ลู ประเทศแคนาดา พวกเขาสร้างจักรวาลของเล่นขึ้น ซึ่งเป็นแบบจำลองง่ายๆ ที่ใช้เพื่อตรวจสอบการทำงานของจักรวาลที่ซับซ้อนโดยไม่มีรายละเอียดที่ยุ่งเหยิงทั้งหมด จักรวาลนี้ประกอบด้วยอนุภาค 1,000 อนุภาคในอวกาศไร้ขอบเขตซึ่งมีปฏิสัมพันธ์ผ่านแรงโน้มถ่วงของนิวตันเพียงอย่างเดียว
ไปมา
ในจักรวาลจำลอง แรงโน้มถ่วงจะรวมอนุภาคเข้าด้วยกัน (ตรงกลาง) อนุภาคจะกระจายตัวเป็นกอ (ซ้ายและขวา) ในภายหลัง กราฟแสดงความซับซ้อนที่เพิ่มขึ้นในทั้งสองกรณี ทำให้เกิดลูกศรของเวลา (t) ที่ตรงกันข้าม
เครดิต: J. Barbour, T. Koslowski และ F. Mercati / Physical Review Letters 2014
Barbour, Koslowski และ Mercati
ไม่ได้เพียงแค่โยนอนุภาคบางส่วนและเล่นข่าว สมมติว่าเวลาไหลไปข้างหน้าจะทำให้จุดประสงค์ของการฝึกเสียไป แต่พวกเขาปล่อยให้การจำลองฉีกและบันทึกชุดของสแน็ปช็อต เช่น เฟรมในภาพยนตร์ แต่ละเฟรมจับตำแหน่งของอนุภาคและบันทึกความซับซ้อนของระบบ ซึ่งเป็นการวัดที่วัดปริมาณการแพร่กระจายและการจัดกลุ่มของอนุภาค (โดยส่วนใหญ่ ความซับซ้อนจะเพิ่มขึ้นตามเอนโทรปี) จากนั้นนักวิจัยได้รวมเฟรมเข้าด้วยกันเพื่อสร้างภาพเคลื่อนไหวที่เชื่อมโยงกัน เหมือนกับคนที่สั่งภาพนิ่งจากวิดีโอที่จับภาพการเคลื่อนไหวของลูกตุ้มที่แกว่งไปมา
หลังจากทำการจำลองหลายครั้งด้วยจำนวนอนุภาคที่แตกต่างกัน Barbour และเพื่อนร่วมงานสังเกตเห็นรูปแบบที่ชัดเจน ในช่วงเวลาหนึ่งระหว่างการจำลองแต่ละครั้ง อนุภาคทั้งหมดจะรวมตัวกันเป็นลูกบอลที่เป็นเนื้อเดียวกัน ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่ซับซ้อนน้อยที่สุด แล้วความซับซ้อนก็จะเพิ่มขึ้น เมื่อเวลาผ่านไปจากช่วงเวลาที่ความซับซ้อนขั้นต่ำเพิ่มขึ้นในทิศทางใดของเวลาใดเวลาหนึ่ง จำนวนกระจุกและระยะห่างระหว่างพวกเขาก็เช่นกัน
บาร์เบอร์และทีมของเขาได้เชื่อมต่อกับจักรวาลของเราทันทีและลูกศรแห่งกาลเวลา ในชั่วพริบตาเดียว อนุภาค 1,000 อนุภาคของจักรวาลของเล่นได้ก่อตัวเป็นลูกบอลที่แน่นและสม่ำเสมอ ซึ่งคล้ายกับสภาวะที่บิ๊กแบง จากจุดนั้น ลูกบอลได้ขยายไปสู่การจัดเรียงที่กระจัดกระจายและเป็นกระจุก ซึ่งชวนให้นึกถึงจักรวาลที่มีกระจุกดาราจักรในปัจจุบันมากขึ้น การขยายตัวนี้ การเปลี่ยนจากความเรียบง่ายไปสู่ความซับซ้อน เกิดขึ้นในทั้งสองทิศทางของเวลา นั่นหมายความว่าสสารและพลังงานทั้งหมดที่พัฒนาขึ้นเพื่อสร้างจักรวาลที่เราเห็นในปัจจุบันสามารถพัฒนาได้อย่างอิสระในอีกทิศทางหนึ่ง สิ่งที่เรารู้ในฐานะจักรวาลอาจเป็นเพียงคู่เดียวที่มีอยู่ในพื้นที่เดียวกัน แต่ในเวลาต่างกัน
นักวิจัยสรุปว่าผู้สังเกตการณ์ที่อาศัยอยู่ในจักรวาลใดจักรวาลหนึ่งจะรับรู้ว่าเวลาที่ไหลไปในทิศทางของความซับซ้อนที่เพิ่มขึ้น ตั้งแต่หยดบิ๊กแบงจนถึงปัจจุบัน ลูกศรบอกเวลาสำหรับผู้สังเกตที่ด้านหนึ่งของไทม์ไลน์ดูเหมือนจะถอยหลังจากมุมมองของผู้สังเกตอีกด้านหนึ่ง แต่นั่นก็เป็นเรื่องวิชาการ: ผู้สังเกตการณ์ไม่สามารถเปรียบเทียบโน้ตกับคู่ของตนได้เพราะนั่นจะต้องใช้ หวนคืนสู่ห้วงเวลา
ข้อเสนอของนักวิจัยแสดงให้เห็นว่า Boltzmann ไม่สามารถทำอะไรได้เมื่อเกือบ 140 ปีที่แล้ว: ความไม่สมดุลของเวลาสามารถเกิดขึ้นได้ตามธรรมชาติจากกฎทางกายภาพที่สมมาตรของเวลา อันที่จริง Barbour และเพื่อนร่วมงานได้พิสูจน์ทางคณิตศาสตร์ว่าหากจักรวาลที่แท้จริงมีพฤติกรรมเหมือนของเล่น ลูกศรกาลเวลาที่ขับเคลื่อนด้วยแรงโน้มถ่วงจะต้องเกิดขึ้น ความหลีกเลี่ยงไม่ได้นี้สามารถแก้ปัญหาว่าทำไมเอนโทรปีในเอกภพยุคแรกจึงต่ำมาก บาร์เบอร์และเพื่อนร่วมงานกล่าวว่าบิ๊กแบงอาจเป็นตัวแทนของช่วงเวลาที่ซับซ้อนน้อยที่สุดในช่วงเวลาหนึ่ง ซึ่งมักเกิดขึ้นเมื่อแรงโน้มถ่วงทำงาน นักวิจัยตั้งชื่อจุดสำคัญนี้ว่าจุดเจนัส ตามชื่อเทพเจ้าแห่งการเริ่มต้นของโรมัน ซึ่งมีหน้าด้านหนึ่งที่มองไปทางอดีตและอีกหน้าหนึ่งมุ่งสู่อนาคต
“หลักฐานที่พวกเขามอบให้นั้นดีและสง่างาม” อากีร์เรกล่าว แต่เขาเตือนว่าบาร์เบอร์ยังมีหนทางอีกยาวไกลในการพิสูจน์ว่าการจำลองของเขา ซึ่งลดความซับซ้อนของแรงโน้มถ่วงและไม่สนใจฟิสิกส์ควอนตัม สามารถประมาณจักรวาลที่แท้จริงได้ Barbour กล่าวว่าทีมของเขากำลังทำงานเพื่อยืนยันว่าอนุภาคจะมีพฤติกรรมคล้ายกันในจักรวาลที่ควบคุมโดยทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ซึ่งเป็นทฤษฎีแรงโน้มถ่วงที่ครอบคลุมทุกอย่างของ Einstein
credit : 3daysofsyllamo.org sysdevworld.com tokyoovertones.net cheapcustomsale.net movabletypo.net marchcommunity.net controlsystems2012.org thaidiary.net storksymposium2018.org dkgsys.com
