بررسی امکانِ معرفیِ یک زمان مطلق بر اساس حرکت کل عالم

شرح دقیق مسئله

در نظرگرفتن یک محور زمان برای توصیف اجسام مختلف با اشکال مهمی روبروست زیرا که در حکمت متعالیه، برخلاف سنت های فلسفی پیشین، زمان یکی از " عوارض تحلیلی " جسم است و نه " عرض انضمامی " . در واقع زمان یک جنبه از امتداد ذاتی جسم و شأنی از شئون جسم است. پس هر جسمی زمان مختص به خود را داراست. بنابراین نمی توان یک زمان عام و مطلق (یا یک محور زمانی عام) برای توصیف همه اجسام در نظر گرفت. در حالی که در نظریه های مرسوم دینامیک از یک دستگاه مختصات مستقل از اجسام برای توصیف تغییرات فضا-زمانی آنها استفاده می شود. از طرفی صورت بندی یک نظریه فیزیکی بدون داشتن دستگاه مختصات بسیار دشوار یا ناممکن است. حال شاید بتوان زمان متناظر با حرکت کل عالم را به عنوان یک زمان عام در نظرگرفت. در حکمت متعالیه همان طور که هر یک از اجسام در هر آنْ در حال حرکت جوهری است، کل عالم نیز متحرک است. هم چنین میان حرکت هر جسم با حرکت کل عالم نسبت مشخصی وجود دارد. پس با توجه به اینکه زمان و حرکت به لحاظ وجودی از یک سنخ هستند، می توان گفت میان زمان مختص به هر جسم با زمان متناظر با حرکت کل عالم نیز ارتباط و نسبت مشخصی وجود دارد. به این شرح مسئله از هاوکینگ توجه کنید:« فیزیک زمان-متقارن است. به طور دقیق‌تر، می‌توان نشان داد که هر نظریه میدان کوانتومی که دارای (الف) تغییر ناپذیری لورنتس، (ب) انرژی مثبت، و (ج) علیت موضعی، یعنی (P(x و (P(y جابجایی (یا پادجابجا) باشد. اگر x و y از هم جدا باشند، تحت CPT ثابت است که در آن C به معنای تبادل ذرات با پادذرات، P به معنای جایگزینی دست چپ با دست راست، و T به معنای معکوس کردن جهت حرکت همه ذرات است. در بیشتر موقعیت‌ها، می‌توان از تأثیر هر وردایی C یا P چشم‌پوشی کرد، به طوری که برهم‌کنش‌ها باید تنها تحت T ثابت باشند. در واقع، اگر میدان گرانشی را در نظر بگیریم، کیهانی که در آن زندگی می کنیم، هیچ یک از سه شرط ذکر شده در بالا را برآورده نمی کند. جهان لایتغیر لورنتس نیست زیرا فضازمان مسطح یا حتی مجانبی مسطح نیست. چگالی انرژی قطعی مثبت نیست زیرا انرژی پتانسیل گرانشی منفی است. به یک معنا انرژی کل جهان صفر است زیرا انرژی مثبت ماده دقیقاً با انرژی پتانسیل گرانشی منفی جبران می شود. در نهایت، اگر متریک فضازمان خود کوانتیزه شود، مفهوم علیت محلی به خوبی تعریف نمی‌شود، زیرا نمی‌توان تشخیص داد که x و y از هم جدا هستند یا نه. با این وجود، من در بخش دوم نشان خواهم داد. سوم از این مقاله که جهان تحت CPT ثابت است اگر، همانطور که اخیراً پیشنهاد شده است، در حالت کوانتومی باشد که توسط یک مسیر انتگرال بر روی چهار متریک فشرده بدون مرز تعریف شده است. این یک نتیجه بی اهمیت است زیرا یک حالت کوانتومی دلخواه برای جهان، به طور کلی، تحت CPT ثابت نیست. جهانی که ما در آن زندگی می کنیم قطعاً زمان-متقارن به نظر نمی رسد، همانطور که هرکسی که فیلمی را که به عقب نمایش داده می شود می تواند شهادت دهد: شخص اتفاقاتی را می بیند که هرگز در زندگی عادی شاهد آنها نبوده اند، مانند تکه های فنجانی که خود را از روی زمین جمع می کنند و می پرند. برگشت روی یک میز می توان تعدادی از "فلش های زمان" مختلف را که عدم تقارن زمانی جهان را بیان می کنند، تشخیص داد. (1) فلش ترمودینامیکی: جهت زمانی که در آن آنتروپی افزایش می یابد. (2) فلش الکترودینامیکی: این واقعیت است که از راه حل های عقب افتاده معادلات میدان به جای حل های پیشرفته استفاده می شود. (3) پیکان روانشناختی: این واقعیت است که ما رویدادهای گذشته را به یاد می آوریم اما در آینده نه. (4) پیکان کیهانی: تابش در زمان که در آن جهان در حال انبساط است. من این دیدگاه را خواهم داشت که فلش اول دلالت بر دومی و سومی دارد. در مورد پیکان روانشناختی، این امر به این دلیل است که انسان ها (یا رایانه ها، که صحبت کردن در مورد آنها راحت تر است) مانند هر چیز دیگری در جهان، توسط فلش ترمودینامیکی اداره می شوند.» در جای دیگری هاوکینگ علیت پایدار را دلیل لازم وجود یک زمان کیهانی میداند.