시간은 대부분의 인간 생활 영역에서 당연한 것으로 여겨지는 개념입니다. 그것은 많은 생각없이 우연히 다루어지며, 우리는 컨셉을 분리하려고 할 때만 문제가 발생하는 것 같습니다.
그러나 개념을 찢는 것은 이론적 물리학자가 최선을 다하는 것이며, 시간의 개념을 설명하지 못하는 것은 현대 물리학의 뛰어난 문제 중 하나입니다. 다소 철학적 인 쿼리이지만,이 무지는 여러 다른 조사 영역에 영향을 미치며 시간의 문제로 알려져 있습니다.
따라서 문제는 일반적으로 세 가지 주요 관심사로 분리됩니다. 그러나 우리의 견해로는 동일한 기본 문제의 모든 표현입니다. 대부분의 물리적 이론은 일반적으로 시간을 추상적 차원 또는 외부 매개 변수로 통합하면서 시간을 통한 우리의 통과의 출현 경험을 무시합니다. 이것은 즉시 우리를 일반적으로 언급 된 문제의 한 측면으로 이끌어줍니다. 시간 진화는 보편적으로 단일 방향으로, 미래까지 과거로 제한됩니다. 한편, 시간 반전 불변은 물리적 이론, 특히 근본적인 성격으로 추정되는 것들에 만연합니다. 주목할만한 예외는 열역학으로, 열역학 제 2 법칙에 의해 시간 방향을 선택합니다.
세 가지 문제의 두 번째 측면은 다른 물리적 이론에서 시간의 처리에 대한 합의가 부족하다는 것입니다. 여기서 주요 질문은 뉴턴주의 절대 시간과 양자 물리학의 공통점과 일반적인 상대성의 모호하고 역동적 인 시간 사이의 공통점에 정착하는 방법입니다.
세 가지 관심사 중 마지막은 우주의 명백한 영원한 시간입니다. 이것은 1967 년 Wheeler와 Dewitt에 의해 최전선으로 가져 왔으며 자체 이름이 지정된 방정식으로 잘 설명되어 있습니다.
ĥ | ψ⟩ =0,
여기서 ~ ψes는 우주의 양자 상태를 설명하고 ĥ는 일반 상대성 이학에서 가계도를 가진 양자 해밀턴입니다. 오른쪽의 제로는 순 에너지가없는 우주의 결과이지만,이 슈뢰딩거와 같은 방정식은 분리 된 시스템이 자연스럽게 에너지를 보존하고 결과적으로 역학을 동결해야한다는 사실을 강조하고 있습니다. 그 의미는 가상의 외부 관찰자가 보는 우주는 시대를 초월한 상태 여야합니다. 이것은 우리 자신의 내부 유리한 지점과 직접 모순 되며이 두 그림을 조정하는 데 어려움을 겪습니다.
이 이상한 업무는 1983 년에 페이지와 우터에 의해 취해졌습니다. 때때로 조건부 확률 해석 (CPI)으로 알려진 그들의 방법은 시계와 나머지 두 가지 하위 시스템으로 분리하여 시간을 초월한 우주로 시간을 복원합니다. 두 서브 시스템이 (양자 적 의미로) 강하게 얽혀 있다는 것을 감안할 때, 질량 중심 위치와 같은 시계 시스템의 고유 값은 나머지 우주의 시간 변수로 볼 수 있습니다. 일부 논쟁의 주제이지만 CPI 접근법은 시대를 초월한 우주 역설에 대한 명백한 해결책을 제공하며 아마도 문제의 다른 두 가지 측면 (시간의 화살과 이론 사이의 불일치)을 다룰 수있는 잠재력을 제공합니다.
.CPI 프레임 워크의 현실적인 시계를 찾기
대화를 추진하려는 시도에서 최근 진화에 대한 CPI 설명에 사용할 수있는 시계 시스템 유형을 조사했습니다. CPI 전략에 따르면이 방법에는 좋은 시계가 필요합니다. 나머지 우주와의 필수 얽힘과 함께, 그러한 시계는 많은 구별 가능한 상태와 약하게 상호 작용하는 시스템으로 정의됩니다. 모든 표준 측정 장치의 기본 기능. 관련 문헌에서, ante는 일반적으로 좋은 시계에서 이상적인 시계로 올라갑니다. 다른 서브 시스템과 상호 작용을 경험하지 않는 시계를 의미합니다. 우리의 초기 관심사는 이상적인 사례가 전혀 현실적이지 않다는 것입니다. 우주 내의 모든 시스템은 반드시 약간의 상호 작용을받습니다.
이 설정을 염두에두고 CPI 프레임 워크 내에서 테스트 할 수있는 현실적인 시계를 찾아 2004 년 Dolby가 시작한 조사의 길을 바탕으로 문제를 단순화하기 위해 시계 시스템이 다른 서브 시스템에 대한 상호 작용의 영향에 충분히 작을 것이라는 무해한 가정을 만들었습니다. 우리는 첫 번째 조사를 위해 반 고전적 시계에 정착했습니다 :축축한 고조파 발진기의 일관된 상태 설명. 중심 아이디어는 최적의 시계를 식별하는 것이 었습니다.이 시계는 앞서 언급 한 가정에 따라 댐핑이 적합하게 약하다는 제약 조건에 따라 시간 측정의 불확실성을 최소화하는 것이 었습니다.
.우리의 초기 기대는 최적의 시계가 실제로 이상적이라는 것이 었습니다. 그러나 상호 작용 효과가 포함되어 판도라의 상자가 열린 것 같습니다. 예상치 못한 비틀기에서, 우리는 우리의 설명을 상호 작용의 이상적인 한계로 가져 가면 실제로 불확실성을 극대화하여 감쇠 강도로 단조롭게 감소하는 것으로 나타났습니다. 상호 작용이 적절하게 약해 지도록 보장하면, 댐핑 계수를 원하는 러닝 타임의 역수, 즉 유한 값의 수량과 거의 동일하게하는 타협을 발견합니다. 다시 말해, CPI 프레임 워크에서 클럭의 일반적인 선택은 이상적 일 수 있지만 현실적이지 않고 제한적인 의미조차도 실패하지 않습니다. 완전한 분석과 자세한 토론은 최근에 발표 된 기사 인“시간없이 우주를위한 현실적인 시계”에서 찾을 수 있습니다.
.우리는 이제이 결과를 물리적 관점에서 이해하고 시간 문제의 다른 측면에 연결하려고 시도하고 있습니다. 우리의 첫 번째 비즈니스 순서는 시계가 반 고전적인 것이 아니라 완전 정량 시스템 일 때 무엇이 발생하는지 보는 것입니다. 댐핑 시계에 대한 우리의 결론은 무한한 런타임을 허용함으로써 피할 수 있다고 주장 할 수 있지만, 모든 댐핑을 제거하고 이상적인 한계를 되 찾으므로, 그러한 반 학습이 실제로 양자 일 때 분리되는 것처럼 보입니다. 이러한 새로운 조사에 비추어 볼 때, 우리는 또한 시간에 대한 CPI 설명이 실제로 원칙뿐만 아니라 엄격한 원리 문제로 상호 작용이 필요하다고 믿을만한 충분한 이유가 있습니다. 시계에 대한이 새로운 관점은 적어도 일부 문제를 해결할 수 있지만 시간 만 알 수 있습니다.
이러한 결과는 최근 저널 Foundations of Physics 에 출판 된“우주가없는 우주를위한 현실적인 시계”라는 제목의 기사에 설명되어 있습니다. . 이 작업은 Rhodes University와 National Institute for Theoretical Physics의 K. L. H. Bryan과 A. J. M. Medved에 의해 수행되었습니다.
