The Order of Time Carlo Rovelli Allen Lane (2018)
volgens de theoretisch natuurkundige Carlo Rovelli is tijd een illusie: onze naïeve perceptie van zijn stroom komt niet overeen met de fysieke werkelijkheid. Inderdaad, zoals Rovelli beargumenteert in de Orde van de tijd, is veel meer illusoir, inclusief Isaac Newton ‘ s beeld van een universeel tikkende klok. Zelfs Albert Einsteins relativistische ruimtetijd – een elastische variëteit die zo kronkelt dat lokale tijden verschillen afhankelijk van iemands relatieve snelheid of nabijheid tot een massa — is slechts een effectieve vereenvoudiging.,
dus wat denkt Rovelli dat er echt aan de hand is? Hij stelt dat de werkelijkheid slechts een complex netwerk van gebeurtenissen is waarop we opeenvolgingen van verleden, heden en toekomst projecteren. Het hele universum gehoorzaamt aan de wetten van kwantummechanica en thermodynamica, waaruit de tijd ontstaat.Rovelli is een van de bedenkers en voorvechters van de lus-kwantumzwaartekrachttheorie, een van de vele pogingen om de kwantummechanica te koppelen aan de algemene relativiteitstheorie., In tegenstelling tot de beter bekende snaartheorie, probeert de kwantumzwaartekracht van de lus geen ‘theorie van alles’ te zijn waaruit we alle deeltjesfysica en zwaartekracht kunnen genereren. Niettemin is haar agenda om deze twee fundamenteel verschillende wetten aan te sluiten ongelooflijk ambitieus.naast en geïnspireerd door zijn werk in kwantumzwaartekracht, brengt Rovelli het idee van ‘fysica zonder tijd’naar voren., Dit komt voort uit het feit dat sommige vergelijkingen van kwantumzwaartekracht (zoals de Wheeler–DeWitt-vergelijking, die kwantumtoestanden aan het universum toewijst) kunnen worden geschreven zonder enige verwijzing naar tijd.zoals Rovelli uitlegt, komt het schijnbare bestaan van tijd — in onze waarnemingen en in fysische beschrijvingen, geschreven in de wiskundige talen van Newton, Einstein en Erwin Schrödinger — niet uit kennis, maar uit onwetendheid. ‘Vooruit in de tijd’ is de richting waarin de entropie toeneemt, en waarin we informatie krijgen.
het boek bestaat uit drie delen., In de Eerste, “the Crumbling of Time”, probeert Rovelli te laten zien hoe gevestigde fysicatheorieën onze gezond verstand ideeën deconstrueren. Einstein liet ons zien dat tijd slechts een vierde dimensie is en dat er niets bijzonders is aan ‘nu’; zelfs ‘verleden’ en ‘toekomst’ zijn niet altijd goed gedefinieerd. De kneedbaarheid van ruimte en tijd betekent dat twee gebeurtenissen die ver van elkaar liggen, zelfs in één volgorde kunnen plaatsvinden wanneer een waarnemer ze bekijkt, en in de tegenovergestelde volgorde wanneer een andere waarnemer ze bekijkt.,Rovelli geeft goede beschrijvingen van de klassieke fysica van Newton en Ludwig Boltzmann, en van de moderne fysica door de lenzen van Einstein en de kwantummechanica. Er zijn parallellen met de thermodynamica en de Bayesiaanse waarschijnlijkheidstheorie, die beide gebaseerd zijn op het begrip entropie, en daarom gebruikt kunnen worden om te stellen dat de stroom van de tijd een subjectief kenmerk van het universum is, niet een objectief deel van de fysische beschrijving.
maar ik kibbel met de details van enkele van Rovelli ‘ s uitspraken., Het is bijvoorbeeld verre van zeker dat ruimte-tijd gekwantiseerd is, in de zin van ruimte en tijd verpakt in minimale lengtes of perioden (De Planck lengte of tijd). In plaats daarvan, ons begrip peters uit op die zeer kleine intervallen waarvoor we zowel kwantummechanica en relativiteit nodig hebben om dingen te verklaren.
in deel twee, “de wereld zonder tijd”, brengt Rovelli het idee naar voren dat gebeurtenissen (slechts een woord voor een bepaalde tijd en locatie waar iets kan gebeuren), in plaats van deeltjes of Velden, de basisbestanddelen van de wereld zijn., De taak van de fysica is om de relaties tussen deze gebeurtenissen te beschrijven: zoals Rovelli opmerkt, “een storm is geen ding, het is een verzameling van gebeurtenissen.”Op ons niveau, elk van deze gebeurtenissen ziet eruit als de interactie van deeltjes op een bepaalde positie en tijd; maar tijd en ruimte zelf echt alleen manifesteren uit hun interacties en het web van causaliteit tussen hen.in het laatste deel, “de Bronnen van de tijd”, reconstrueert Rovelli hoe onze illusies zijn ontstaan, uit aspecten van de thermodynamica en de kwantummechanica., Hij stelt dat onze perceptie van de tijdstroom volledig afhangt van ons onvermogen om de wereld in al zijn details te zien. Kwantumonzekerheid betekent dat we de posities en snelheden van alle deeltjes in het universum niet kunnen kennen. Als we dat konden, zou er geen entropie zijn, en geen ontrafeling van de tijd. Rovelli ontwikkelde deze ‘thermische tijdhypothese’ met de Franse wiskundige Alain Connes.
De Orde van de tijd is een compact en elegant boek. Elk hoofdstuk begint met een toepasselijke ode van de klassieke Latijnse dichter Horace-ik vond vooral “niet proberen abstruse berekeningen”., En het schrijven, vertaald uit het Italiaans door Erica Segre en Simon Carnell, is stijlvoller dan dat in de meeste natuurkunde boeken. Rovelli brengt de gedachten van de filosofen Martin Heidegger en Edmund Husserl, socioloog Émile Durkheim en psycholoog William James, samen met natuurkundige-favoriete filosofen zoals Hilary Putnam en Willard Van Orman Quine. Af en toe, het schrijven dwaalt af in bloemigheid. Zo beschrijft Rovelli zijn laatste deel als “een vurig magma van ideeën, soms verhelderend, soms verwarrend”.,
uiteindelijk ben ik er niet zeker van dat ik Rovelli ‘ s ideeën geloof, over de kwantumzwaartekracht van de lus of de thermische tijdhypothese. En dit boek alleen zou een lekenlezer niet genoeg informatie geven om een oordeel te vellen. De Orde van de tijd brengt echter grote kwesties aan de orde die in de moderne fysica zeer levendig zijn en nauw verwant zijn aan de manier waarop wij beperkte wezens de wereld observeren en er deel van nemen.