Kas aega saab tagasi pöörata?

12.06.2018 22:25
Katrin Laas
Kommentaarid
0
Foto:

On iseenesestmõistetav, et aeg kulgeb ikka ja alati vaid edasi ning on samavõrra selge ka see, et aja tagasipööramine näib olevat üks neid asju, mis tuleb kuulutada võimatuks.

Teadagi on alati maailmas inimesi, kes süttivad ainuüksi seda sõna kuuldes ning teevad kõik, mis nende võimuses, et võimatuks kuulutatu võimalikuks teha. Kuid kas aega saab tõesti tagasi pöörata?
Kuigi teadlased on kulutanud hulga aega ja vaeva, tõestamaks kuidas ja miks aega tagasi pöörata ei saa, avaldati tulevikublogis Futurism hiljuti lugu, millest selgus, et rühmal teadlastel on see vägitükk siiski väga piiratud tingimustes korraks ka korda läinud. Millega need teadlased siis seekord hakkama said?
Atsetooni segamine kloroformiga ei kõla küll nagu lootustandev algus ajarännakuteks, kuid just nimelt sellest segu toel tekitasid teadlased tingimused, milles aeg näis liikuvat tagurpidi.
Kuigi ka selle uuringu tulemuste toel ei jõua me ilmselt kunagi tagasi ei dinosauruste aega ega isegi mitte eilsesse päeva, annab see ometigi taas paremini aimu sellest, miks kogu universum ikkagi just ja ainult ühes suunas liigub.
Luubi all oleva teaduseksperimendi käigus võttis rahvusvaheline teadlasterühm – kõik neist füüsikud – käsile ühe põhielemendi, mille kaudu aega enamasti defineeritakse – energia liikumine.
Intuitiivselt on aja edaspidikulgemine meile kõigile arusaadav – näiteks mäletame me minevikku, mitte tulevikku. Lihtne, eks?
Kuid kui üldtõed pisemateks ja lihtsamateks algreegliteks harutada, siis võime avastada, et tegelikult pole mitte ühtegi selget ja kindlat põhjust, miks põhjus peaks ilmnema enne tagajärge. Algtasandeil võime me osakeste liikumist ning omavahelist suhestumist kirjeldava valemi ümber pöörata ning saada ikka täiesti toimiva pildi.

Miks siis aeg edasi-tagasi ei pendelda?
Siin peitub vihje sõnas entroopia. Süsteemides, mis on energia juurdevoolust ära lõigatud – näiteks meie universum – kipuvad asjad liikuma korrastatult korratule, tekitades selles, kuidas energia jaotub kallutatuse suuremõõtmelistele süsteemidele.
Teisisõnu ehk seda näiteks termodünaamika seadustele kohaldades tähendab see, et ei saa asetada kuuma objekti külma ruumi ja eeldada, et ruum muutub külmemaks ja objekt kuumemaks. Kuumadel asjadel on kalduvus jahtuda.
Kuigi see iseenesest ei anna meile veel täit selgitust sellest, miks aeg eksisteerib, on termodünaamika iseenesest hea teetähis uurimise alustamiseks.
Erinevad katsed on näidanud, et kvanttasandil käituvad osakesed enamasti lähtuvalt algsetest lähtetingimustest. Teisisõnu – need liiguvad edasi. Kas sellel üldistusel on ka erandeid? Ilmselt küll, vähemalt tolle ülalmainitud katse valguses.
Teadlasterühm vaatles kloroformi, mille molekul koosneb süsiniku aatomist, mis on ühendatud ühe vesiniku ja kahe kloori aatomiga. Teadlased kasutasid tugevat magnetvälja, et joondada atsetooni asetatud kloroformi süsiniku ja vesiniku aatomid, manipuleerides nende osakeste omadust, mida nimetatakse spinniks. See andis teadlastele võimaluse samaaegselt kui nad magnettuuma resonantsi kasutades aatomeid aeglaselt kuumutasid n-ö kuulata nende käitumist.
Kui see käitumine toimunuks korralikult aja reeglite järgi, siis pidanuks üks kuumenenud tuum oma juhusliku liikumise üle kandma jahedamatele osakestele, kuni kõigi temperatuur olnuks sama ning see muutus pidanuks olema märgatav ka nende vastavais energiatasemeis. Normaaltingimustes oleks see just nii ka läinud, kuid teadlased avastasid, et omavahel korrelatsioonis olevate osakeste puhul ilmnes üsnagi põnev erand.
See tähendab, et teatud tõenäotused lukustusid omavahel distantsilt, tänu varasematele suhestumistele, tekkis midagi kergekujulise kvantseotuse laadset. Osakeste korrelatsioon mängis olulist rolli selles, kuidas energia kehade vahel jaotus – kuumutatud vesinikuosakesed muutusid veelgi kuumemaks, samas kui nendega seotud külm süsinikpartner muutus külmemaks. Teisisõnu see katse tekitas olukorra, mis oli termodünaamiliselt võrdne väga tillukeses universumi osas aja tagasipööramisega.
Uurimus avaldati kollegiaalse eelvaatluse ühisveebis, mis tähendab seda, et selle tulemustesse tuleks esialgu suhtuda veel äärmise ettevaatusega. „Täheldasime spontaanset kuumavoolu külmast kuuma süsteemi,” seisab seal muuhulgas. Siiski tuleb meeles pidada, et eksperiment toimus tibatillukestes mõõtmetes, mis ei anna meile piisavalt mahtu, et näiteks ajas tagasi 1960ndaisse rännata. Kuid see uurimus annab mõista, et aja suund ei ole midagi fikseeritut.
Samuti aitab see katse kombata neid piire, kus kohtuvad omavahel kvantfüüsika ning termodünaamika seaduspärad – juba ainuüksi see on uus ja avastamata territoorium, millel teadlased praegu veel esimesi samme astuvad. Praktiliselt näitab see, et kuumust saab kvantfüüsika reegleid kasutusele võttes kummalisel viisil suunata – see võib tulevikus rakendust leida nii mõneski tulevases tehnikaimes.
Kuidas neist tibatillukestest avastustest õnnestub luua midagi, mida saaks juba ka suuremail skaaladel – näiteks universumil enesel – rakendada, seda näitab aeg. Seni peame leppima sellega, et me kõik kulgeme ajalaevukese pardal ikkagi kindlalt ühes suunas.

Vaadatud 1028 korda

Ole esimene, kes kommenteerib...
Jäta kommentaar
Korda turvakoodi