Skaitytojo požiūris. Mastelio ir laiko pojūčio hipotezė: ar Visatos plėtimasis gali būti susijęs su procesų greičiu? ()
Žmonės dažnai pastebi įdomų reiškinį – laikui bėgant atrodo, kad pats laikas tarsi greitėja. Vaikystėje vasaros atrodo ilgos, metai slenka lėtai, o suaugus vis dažniau sakoma, kad „metai prabėga nepastebimai“. Dažniausiai šis pojūtis aiškinamas psichologiniais veiksniais: gyvenimo patirties proporcija, rutina ar didėjantis informacijos srautas šiuolaikiniame pasaulyje. Tačiau galima pabandyti pažvelgti į šį klausimą ir iš fizikinės perspektyvos – per mastelio ir procesų greičio ryšį.
© geralt (Free Pixabay license) | https://pixabay.com/illustrations/universe-person-silhouette-stars-1044107/
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Vienas paprastas būdas apie tai galvoti yra mechaninio laikrodžio pavyzdys. Įsivaizduokime mechaninį laikrodį ir sukurkime jo visiškai tikslią kopiją, kur visos detalės būtų dvigubai mažesnės: krumpliaračiai, spyruoklės, balanso ratas ir visi kiti komponentai. Intuityviai gali atrodyti, kad toks laikrodis veiktų identiškai kaip originalus – tik būtų mažesnis. Tačiau fizika rodo, kad taip nebūtinai būtų. Mechaninio laikrodžio ritmą nustato svyruojantis elementas – dažniausiai švytuoklė arba balanso ratas su spyruokle. Jei švytuoklės ilgis sumažinamas perpus, jos svyravimo periodas sutrumpėja, todėl ji svyruoja greičiau. Tai reiškia, kad mažesnio mastelio mechanizmas natūraliai linkęs veikti greičiau, jei visi parametrai sumažinami proporcingai. Būtent dėl to laikrodininkai negali tiesiog sumažinti visų detalių – mažesni mechanizmai turi būti perprojektuojami taip, kad išlaikytų tą patį laiko matavimo ritmą.
Šis paprastas pavyzdys leidžia pastebėti platesnį principą: sistemos mastelis gali turėti įtakos jos vidinių procesų dinamikai. Panašūs reiškiniai pastebimi ir gamtoje. Maži gyvūnai dažnai pasižymi daug greitesniu metabolizmu nei dideli – jų širdis plaka greičiau, reakcijos yra staigesnės, o gyvenimo ciklai trumpesni. Mikroorganizmai gali daugintis per minutes ar valandas, kai tuo tarpu didesniems organizmams tam gali prireikti metų. Kitaip tariant, mažesnėse sistemose procesai dažnai vyksta intensyviau ir greičiau. Tai nereiškia, kad pats fizinis laikas keičiasi, tačiau rodo, kad procesų tempas gali priklausyti nuo sistemos mastelio.
|
Šis mastelio ir dinamikos ryšys leidžia kelti platesnius klausimus apie fizinius procesus Visatoje. Šiuolaikinė kosmologija rodo, kad Visata plečiasi – tai aprašoma Hubble–Lemaître dėsnis ir siejama su Didžiojo sprogimo teorija. Pagal šiuos modelius galaktikos tolsta viena nuo kitos, o bendras kosminis mastelis laikui bėgant didėja. Dabartinė fizika teigia, kad šis plėtimasis veikia tik labai didelius kosminius atstumus – tarp galaktikų. Planetos, žvaigždžių sistemos, atomai ir biologinės struktūros išlieka susietos gravitacinėmis ar elektromagnetinėmis jėgomis, todėl jų dydžiai praktiškai nesikeičia.
Tačiau konceptualiai Visatos plėtimasis vis tiek reiškia, kad bendras kosminis mastelis laikui bėgant didėja. Jei mažesnėse sistemose procesai dažnai vyksta greičiau, galima kelti teorinį klausimą: ar mastelio pokyčiai platesniame kosminiame kontekste galėtų būti susiję su procesų dinamika Visatoje? Kitaip tariant, ar egzistuoja gilesnis ryšys tarp dydžio, struktūros ir procesų tempo skirtinguose Visatos lygmenyse?
Remiantis šiomis idėjomis galima suformuluoti hipotezę, kad procesų tempas fizinėse sistemose gali būti susijęs su jų masteliu, o šis principas gali turėti įtakos tam, kaip mes suvokiame laiką ir pokyčius aplink mus. Nors mūsų kasdienis „laiko greitėjimo“ pojūtis greičiausiai turi psichologines priežastis, mastelio principas suteikia papildomą teorinę perspektyvą. Mechaninio laikrodžio pavyzdys rodo, kad sumažinus sistemą jos dinamika gali keistis, o gamtoje matome daug pavyzdžių, kur mažesni organizmai ar struktūros pasižymi greitesniais procesais.
Todėl galima svarstyti, kad mastelis gali būti vienas iš fundamentalių veiksnių, susijusių su procesų tempu fizinėse sistemose. Nors ši idėja reikalauja gilesnių teorinių ir eksperimentinių tyrimų, ji skatina naujai pažvelgti į ryšį tarp dydžio, struktūros ir laiko mūsų Visatoje. Kartais net paprasti kasdieniai pastebėjimai – pavyzdžiui, mechaninio laikrodžio veikimas ar žmogaus laiko pojūtis – gali tapti pradžia platesniems apmąstymams apie pačią Visatos struktūrą ir jos evoliuciją.
Artūras Daukintis
