Tidsordningen Carlo Rovelli Allen Lane (2018)
enligt teoretisk fysiker Carlo Rovelli är tiden en illusion: vår naiva uppfattning om dess flöde motsvarar inte den fysiska verkligheten. I själva verket, som Rovelli argumenterar i Tidsordningen, är mycket mer illusorisk, inklusive Isaac Newtons bild av en universellt tickande klocka. Även Albert Einsteins relativistiska rymdtid — ett elastiskt grenrör som strider så att lokala tider skiljer sig beroende på ens relativa hastighet eller närhet till en massa — är bara en effektiv förenkling.,
Så vad tycker Rovelli egentligen om? Han hävdar att verkligheten bara är ett komplext nätverk av händelser som vi projicerar sekvenser av tidigare, nutid och framtid. Hela universum följer kvantmekanikens och termodynamikens lagar, ur vilken tid framträder.
Rovelli är en av skaparna och mästarna av loop quantum gravity theory, ett av flera pågående försök att gifta sig med kvantmekanik med allmän relativitet., I motsats till den mer kända strängteorin försöker loop quantum gravity inte vara en ”teori om allt” som vi kan generera all partikelfysik och gravitation. Ändå är dess dagordning för att ansluta sig till dessa två fundamentalt olika lagar oerhört ambitiös.
tillsammans med och inspirerad av hans arbete i quantum gravity, Rovelli lägger fram idén om ”fysik utan tid”., Detta beror på det faktum att vissa ekvationer av kvantgravitation (som Wheeler–DeWitt-ekvationen, som tilldelar kvanttillstånd till universum) kan skrivas utan någon hänvisning till tiden alls.
som Rovelli förklarar kommer den uppenbara existensen av tid — i våra uppfattningar och i fysiska beskrivningar, skrivna på Newtons, Einsteins och Erwin Schrödingers matematiska språk — inte från kunskap, utan från okunnighet. ”Framåt i tiden” är den riktning i vilken entropi ökar, och där vi får information.
boken är uppdelad i tre delar., I den första, ”the Crumbling of Time”, försöker Rovelli visa hur etablerade fysikteorier dekonstruerar våra Sunda idéer. Einstein visade oss att tiden bara är en fjärde dimension och att det inte finns något speciellt med ”nu”; även ”tidigare” och ”framtid” är inte alltid väldefinierade. Den formbarhet av utrymme och tid innebär att två händelser som inträffar långt ifrån varandra kan även hända i en ordning när ses av en observatör, och i motsatt ordning när ses av en annan.,
Rovelli ger goda beskrivningar av den klassiska fysiken i Newton och Ludwig Boltzmann, och av modern fysik genom linserna av Einstein och kvantmekanik. Det finns paralleller med termodynamik och Bayesiansk sannolikhetsteori, som båda är beroende av begreppet entropi, och kan därför användas för att hävda att tidens flöde är en subjektiv egenskap hos universum, inte en objektiv del av den fysiska beskrivningen.
men jag quibble med detaljerna i några av Rovellis uttalanden., Det är till exempel långt ifrån säkert att rymdtiden kvantifieras, i betydelsen utrymme och tid som förpackas i minimala längder eller perioder (Plancklängden eller tiden). Snarare peters vår förståelse ut vid de mycket små intervaller som vi behöver både kvantmekanik och relativitet för att förklara saker.
i del två, ”Världen utan tid”, lägger Rovelli fram tanken att händelser (bara ett ord för en viss tid och plats där något kan hända), snarare än partiklar eller fält, är de grundläggande beståndsdelarna i världen., Fysikens uppgift är att beskriva relationerna mellan dessa händelser: som Rovelli noterar, ”en storm är inte en sak, det är en samling händelser.”På vår nivå ser var och en av dessa händelser ut som samspelet mellan partiklar i en viss position och tid; men tid och rum själva manifesterar sig verkligen bara av deras interaktioner och orsakssambandet mellan dem.
i det sista avsnittet, ”The Sources of Time”, rekonstruerar Rovelli hur våra illusioner har uppstått, från aspekter av termodynamik och kvantmekanik., Han hävdar att vår uppfattning om tidens flöde helt och hållet beror på vår oförmåga att se världen i all sin detalj. Kvantosäkerhet innebär att vi inte kan känna till alla partiklarnas positioner och hastigheter i universum. Om vi kunde, skulle det inte finnas någon entropi, och ingen unravelling av tid. Rovelli härstammar denna ”termisk tid hypotes” med fransk matematiker Alain Connes.
Tidsordningen är en kompakt och elegant bok. Varje kapitel börjar med en apt ode från klassisk latinsk poet Horace – jag gillade särskilt ”försök inte abstrakta beräkningar”., Och skrivandet, översatt från italienska av Erica Segre och Simon Carnell, är snyggare än det i de flesta fysikböcker. Rovelli skickligt ger i tankar av filosoferna Martin Heidegger och Edmund Husserl, sociologen Émile Durkheim och psykologen William James, tillsammans med fysiker-favorit filosofer som Hilary Putnam och Willard Van Orman Quine. Ibland går skrivandet in i blommighet. Till exempel beskriver Rovelli sin sista sektion som ”en eldig magma av idéer, ibland upplysande, ibland förvirrande”.,
i slutändan är jag inte säker på att jag köper Rovellis idéer, om antingen loop quantum gravity eller den termiska tidshypotesen. Och den här boken ensam skulle inte ge en lay läsare tillräckligt med information för att göra dom. Tidsordningen tar dock upp och utforskar stora frågor som är mycket levande i modern fysik och är nära besläktade med hur vi begränsade varelser observerar och deltar i världen.