상상의 시간은 양자 역학 및 일반 상대성 이론에 걸친 여러 방정식에서 사용되는 시간의 수학적 단순화입니다.
우주의 시작 부분에서 무슨 일이 있었습니까? 대부분의 사람들은 단순화하고 빅뱅이 있었고 모든 것이 자발적으로 존재한다고 말할 것입니다. 그 진술은 확실히 진실의 요소를 가지고 있습니다.
그러나 시간 자체에서 정확히 무슨 일이 일어 났습니까? 그리고 이전에 일어난 일 ? 이와 같은 질문은 오늘날까지 과학계를 피했다.
우리가 우주의 시작 부분이나 시작 이전에 사물을보기 시작할 때, 그게 보이는 것은 없습니다. 수학은 흐릿 해지고 물리학은 흐릿 해지고 전통적으로 받아 들여진“진실”이 무너지는 경향이 있습니다.
처음에 한 번에 우주를 어떻게 이해하기 시작할 것인가 (t =10-33 초)? 그 숫자는 소수점 후에 33 개의 0이 있습니다! 우주 수명주기의 그 단계에서 물리학 문제를 해결하려고 시도하는 것은 엄청나게 지루해집니다. 실제로 tedious 과소 평가일지도 모른다…
우리가 특이점 (빅뱅 직전)에 가까워지면서 전통적인 자연 법칙이 무너지면서 (사진 크레디트 :Andrea Danti / Shutterstock)
이 불가능한 성격은 주로 처음에 처음에는 singularity라는 것에 접근하기 때문입니다 .
특이점은 빅뱅 이전의 우주의 이론적 상태입니다. 우리가 특이점에 가까워지면서 기존의 물리 법칙이 무너지기 시작합니다. 과학계는 이에 대한 해결 방법이 필요했습니다. 그들은 성가신 물리 벤딩 특이점을 다루지 않고 처음에 가까운 우주의 상태를 어떻게 분석 할 것인가?
입력… 가상 시간!
상상의 시간은 무엇입니까?
간단히 말해서, 상상의 시간은 양자 역학 및 일반 상대성 이론에 걸친 여러 방정식에 사용되는 시간의 수학적 단순화입니다.
실시간을 수평선으로 생각하십시오. 그 라인의 단일 지점은 순간입니다. 그 시점의 왼쪽에는 과거가 있고 오른쪽에는 미래가 있습니다.
이제 실시간에 수직 인 두 번째 줄을 상상해보십시오. 이것은 본질적으로 상상의 시간을 나타냅니다. 실시간에 수직이므로 모든 것을 허용합니다 한 번에 발생합니다. 인간은 단일 순간 만 인식 할 수 있기 때문에 머리를 '가상 시간'으로 감싸는 것이 어려울 수 있습니다.
그러나 모든 것이 동시에 일어날 수있게함으로써 시작 이라는 아이디어를 피할 수 있습니다. . 출발점이 없으면 상상의 시간은 항상 존재했던 것이됩니다. '가상 시간'이 시작된 곳에서 경계는 없습니다. 상상의 시간에는 빅뱅이 없었으므로 실시간의 시작과 가까운 상상의 시간은 여전히 다른 시점과 매우 흡사합니다. 퍼지 물리학이나 흐릿한 수학은 없습니다. 그 성가신 특이점은 발생하지 않습니다.
상상의 시간의 개념은 즉시 시각화하기가 유용하거나 쉬운 것처럼 보일지 모르지만 수학적으로 모든 계산에서 특이점을 다루는 데 지친 물리학 자의 가장 친한 친구가됩니다.
수학적으로, 상상의 시간은 단순히 타임 축에 수직 인 선입니다 (사진 크레디트 :bignose/wikimedia commons)
그렇다면이 편리한 수직 시간 라인을 어떻게 만들 수 있습니까? 우리는 우주의 어느 곳에서나 라인을 임의로 스케치하고 그것을 '가상의 시간'이라고 부릅니까? 그렇게 간단했으면 좋겠지 만 4 차원 시공간을 다룰 때는 메뉴에서 "간단한"이 거의 없으므로 시작하겠습니다.
실시간을 상상의 시간으로 어떻게 변환합니까?
공간의 3 차원은 실시간의 차원과 함께 Minkowski의 시공간이라고 알려진 것을 형성합니다. 4 가지 차원을 모두 통합함으로써 Minkowski의 시공간은 시간과 공간 방향을 지정하여 우주에서 발생하는 모든 것을 플로팅 할 수있는 영역이됩니다.
물론, 4 가지 차원을 시각화하는 것은 쉬운 일이 아닙니다. 숫자 중 일부는 수학적 의미가 있지만 물리적으로 잘 번역되지는 않습니다. 또한, 앞에서 논의한 경보의 원인이 될 수있는 경계도 있습니다.
Minkowski Spacetime은 우주의 시작에 접근 할 때 특이점을 허용하는 경계를 가지고 있습니다 (사진 크레인 :Flashmovie/Shutterstock)
Minkowski의 시공간은 더 간단하게 만들기 위해 변경되어야합니다. 이를 위해 Minkowski의 시공간의 복잡성을 기존의 기하학적 공간으로 번역하여 이해하고 해결하기가 더 쉽습니다. 이 기하학적 공간은 유클리드 공간으로 알려져 있습니다.
심지 회전
번역은 Wick의 회전이라고 알려진 것을 사용하여 수행됩니다. 여기에는 Minkowski의 공간에서 시간 구성 요소를 '가상 시간'의 가치로 대체하는 것이 포함됩니다. 여기에는 실시간 값에 √ − 1을 곱하는 것이 포함되며, 이는‘I’로 표시되는 가상의 숫자입니다.
앞에서 논의한 실시간의 평평한 라인을 기억하십니까? 실시간 값을 'I'로 곱하여 본질적으로 해당 라인을 회전시켜 수직으로 전환합니다. 시간 축을 회전시켜 Minkowski의 공간을 유클리드 공간으로 변환하면 경계가 부족한 공간이 남아있어 성가신 특이점을 포함하는 범위가 부족합니다. 빅뱅 근처에 한 번에 해결하는 데 필요한 모든 것을 해결하면 값을 다시 제출할 수 있습니다. 즉, Wick의 회전을 취소하고 실제 시공간, 즉 Minkowski의 시공간에서 최종 결과를 찾을 수 있습니다.
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실시간에 'I'
를 곱하여 타임 축을 회전시킬 수 있습니다.과학에서 가상의 숫자 사용
그러나“상상의”시간의 사용은 과학계의 저항을 만났습니다. 실제로, 지역 사회의 전체 부분은 오랫동안 '가상'숫자로 전쟁을 벌였습니다. 그들은 기본적으로 그것이 말도 안되는 개념이라고 믿습니다. 실제 수량을 나타내는 숫자는 어떻게 상상할 수 있습니까?
우리가 그렇게 말하면 상상력은 어디에서 끝날까요? 왜 모든 것을 상상력으로 만들지 않습니까? 상상력으로 만든 전 세계. 아마도 앨리스라는 소녀가 앨리스라는 소녀와 함께 설명 할 수없는 이유로 그것을 탐구했습니다. 이유조차 필요합니까? 그것도 상상할 수 있습니다! 우리는 작은 토끼가 그녀의 관심을 끌었다 고 제안 할 수 있었기 때문에 그녀는 그를 토끼 구멍 아래로 따라 갔다.
.이상한 나라의 앨리스
사실, 이것은 Wonderland의 Alice의 진정한 기원 이야기와 매우 가깝습니다. . 1865 년에 출판 된 최초의 이야기는 Lewis Carroll이 찰스 다그슨 (Charles Dodgson)이라는 이름으로 시대의 수학자가 채택한 펜 이름 인 루이스 캐롤 (Lewis Carroll)에 의해 작성되었습니다. Dodgson은 수학에서 가상의 숫자를 사용하는 것이 정당하다고 믿지 않았습니다.
그는 그 개념이 완전히 무책임하다고 생각했다. 그의 이야기에서 얻은 원래의 테이크 아웃은 상상의 단체를 가진 세상의 엄청나게 우스꽝 스러웠습니다.
이상한 나라의 Alice는 과학에서 가상의 숫자 사용을 조롱했습니다 (사진 크레디트 :Pushkin/Shutterstock)
Mad Hatter의 티 파티로 돌아가십시오. 수년 동안이 장면에는 여러 가지 버전이 있었지만 모든 버전은 하나의 속성에 충실했습니다. 파티는 터무니 없었습니다. 시간이 방을 떠났기 때문에 시간에 관계없이 항상 티 타임이었던 파티였습니다. Charles Dodgson에 따르면, 상상의 숫자가 길을 가면 전 세계가 결국 거대한 미친 호터의 티 파티로 변할 것입니다.
Hawking의 책은 상상의 숫자와 상상의 시간을 대중적인 대화로 가져 왔습니다 (사진 크레디트 :Studio_g/Shutterstock)
스펙트럼의 다른 쪽 끝에는 현대 물리학에서 가장 훌륭한 마음 중 하나 인 Stephen Hawking이있었습니다. 호킹의 책, The Universe in a Nutshell , 지혜의 페이지들 사이에 깊은 곳에 묻힌 것은 '가상 시간'에 관한 특별한 너겟입니다.
그는 가상 시간 동안 변수를 통합 한 몇몇 수학적 모델도 우리가 이미 우주에서 관찰 할 수있는 특정 현상을 예측할 수 있다고 언급했다. 물론 이것은 질문을 제기합니다.
정확한 '실제'예측을 할 수 있다면 '실제'라는 제목을 보증하지 않습니까? 호킹은 수학적 단순화 이상으로 강등되기보다는 시간 자체에 대한 우리의 관점을 재고 할 때가되었다고 주장했다. ‘상상의 시간’은 선형 시간에 대한 우리의 좁은 인식만큼이나 현실 일 수 있습니다.
