Leta 1940 sta dva znana teoretična fizika govorila o elektronu in njegovih lastnostih, zato so imeli idejo, da so vsi elektroni en in isti elektron.
Fizikov John Wheeler in Richard Feynman sta imela precej nekonvencionalen pogled na resničnost. Na primer, teoretizirali so, da je v celotnem vesolju samo en elektron, ki se nahaja izmenično na vseh točkah vesolja - od velikega poka do konca vsega (naj bo to velik razmik, velika kompresija, vročinska smrt ali kaj drugega). Z drugimi besedami, govorimo o dejstvu, da je 10 ^ 80 elektronov, s katerimi imamo opravka v vsakem trenutku, enak elektron. En elektron, ki prežema vsak atom in molekulo, ne glede na prostor in čas.
Teorija enosmernega vesolja, ki jo je predlagal John Wheeler med telefonskim pogovorom z Richardom Feynmanom, predvideva, da so vsi elektroni in pozitroni v resnici manifestacije enega samega predmeta, ki se giblje nazaj in nazaj v času.
Wheeler je bil potisnjen do zaključka, da je pozitron elektron, ki se giblje nazaj v času s kvantnim zapletom. Pozneje je isto hipotezo Feynman izrazil tudi v svojem članku iz leta 1949 na The Harvard of Positrons na Harvardu.
Richard Feynman.
Ideja temelji na svetovnih linijah, ki jih vsak elektron sledi v vesolju. Wheeler je predlagal, da bi lahko bili nešteto takšnih linij del ene same črte, ki jo je narisal en elektron, kot ogromen zapleten vozel. Vsak čas je del prostora-časa in se večkrat seka s svetovno črto, povezano v vozlišču. Na križiščih bo polovica črt pravočasno usmerjena naprej in polovica usmerjena nazaj. Wheeler je predlagal, da ti povratni odseki predstavljajo elektronski delček, pozitron.
Napad klonov
Promocijski video:
Kvanti obstajajo zunaj prostora in časa in ne zasedajo tridimenzionalnih položajev. Lahko celo rečete (vendar z veliko pozornosti), da sam prostor in čas ustvarjata interakcije kvant, in sicer s pomočjo kvantne zapletenosti, ki je bila eksperimentalno potrjena. Poleg tega je lahko čas v "zmedenem" vesolju le iluzija. In to nas pripelje do še enega pomembnega vprašanja: kaj pomeni zapletanje vseh delcev? Kaj pomeni obstoj zunaj prostora in časa za elektron?
Predstavljajte si, da se delci v zelo zgodnji fazi vesolja premikajo neverjetno hitro. Potuje tako daleč v prihodnost, da se "zruši" v "steno" (naj bo to konec širitve Vesolja, kjer se delček ne more več "premakniti" v entropiji) in odskoči nazaj v čas, kjer se "zruši" v Big Bang, od kod sprva je slekla. Če ponavljate ta postopek z zelo veliko hitrostjo, boste ustvarili klone istega delca - v našem primeru elektrona - in videti bo, kot da so bili trilijoni delcev in so povsod.
John Archibald Wheeler.
Če je to pretežko, poskusimo z drugim miselnim eksperimentom.
Če bi se v ponedeljek vrnili v čas v nedeljo in se vrnili domov, nato pa ta postopek ponavljali ves teden (do petka), bi isto nedeljo končali s petimi kopijami sebe! Zdaj si predstavljajte, da elektroni to storijo trilijone krat, "nedelja" pa je moderna doba v vesolju.
Richard Feynman je govoril o tem konceptu "pozitrona" (antičestica elektrona). Malo kasneje jo je teoretični fizik Yoichiro Nambu uporabil pri celotni generaciji in uničevanju parov delcev-delcev v svojem članku, objavljenem leta 1950, in izjavil, da "morebitno ustvarjanje in uničevanje parov, ki se lahko zgodi v danem trenutku, ni ustvarjanje in ne uničevanje, ampak le sprememba smeri premikanja delcev iz preteklosti v prihodnost ali iz prihodnosti v preteklost."
To je lahko tudi razlog, da je nemogoče istočasno ugotoviti tako zagon elektrona kot njegov položaj (po Heisenbergovem načelu negotovosti). Da bi razumeli, zakaj je Wheeler razmišljal o elektronih na ta način, moramo razmisliti o njihovih lastnostih.
Vesolje z enim elektronom
Kvante niso takšne, kot so "predmeti", ki jih poznamo vsi. Kvantni svet je na splošno čuden, sam Richard Feynman je o tem dejal: "Mislim, da lahko varno rečem, da kvantne mehanike nihče ne razume".
Elektroni imajo dvojnost valovnih delcev. To pomeni, da se lahko obnašajo tako kot delci kot kot valovi, odvisno od interakcije. Za natančnejšo zasnovo kvante bi bilo treba stanje valov obravnavati kot območje verjetnosti, ki ga zapišemo v obliki interferenčnega vzorca, stanje delca pa je zelo verjetno, da je propadlo v eno točko interakcije.
Interferenčni vzorec v poskusu z dvema režama.
Po splošni relativnosti (GTR) sta prostor in čas eno, ko pa gre za GTR s kvantno mehaniko, imajo teoretiki in kozmologi težave. A vedo, da je izvor Vesolja v sodobnem kozmološkem modelu singularnost - brezčasno stanje vesolja in tega dejstva še vedno ni popolnoma razumljeno.
Ne moremo z gotovostjo trditi, da je obstajala posebnost pred velikim praskom - to bi ustvarilo protislovje s postavljanjem brezčasja v "čas." Poleg tega brezčasna nima začasnih odnosov, ne more obstajati pred ali po nečem. Splošna teorija relativnosti pravi, da sta čas in prostor eno tkivo, kar pomeni, da prostor ne more imeti svojega ločenega časa in čas ne more imeti svojega ločenega prostora.
Kvanti imajo nekaj podobnosti s "posebnostjo" Velikega praska: oba predstavljata brezčasno, vesoljsko energijo. Ker sta hkrati brezčasna in ekstradimenzionalna, sta nerazdružljiva, saj že sam koncept ločitve obstaja v vesolju-času.
Kvantna relativnost
Če sta kvantiteta in posebnost nerazdružljiva, potem sta eno in isto. To nas pripelje do še ene pomembne točke. Singularnost pred eksplozijo ni izginila pred več milijardami let. Kvanta je posebnost, ki medsebojno deluje. Potem se dobesedno izkaže, da je vse eno. To je kvantna relativnost.
Lahko vprašate, kaj pa gravitacija? Splošna relativnost navaja, da je gravitacija geometrijska lastnost prostora in časa, eksperimentalni dokazi pa kažejo, da sta prostor in čas stranski produkti kvantnega zapletanja. Znanstveniki so pred kratkim odkrili, da je mogoče nekatere geometrijske modele uporabiti za močno poenostavitev izračunov kvantnih interakcij in kvantnega zapletanja. Ni vam treba daleč, da bi domnevali, da je geometrija, ki ustvarja gravitacijo, dejansko lastnost kvantnih verjetnostnih regij.
Kvantna zapletenost v umetnikovem pogledu.
Kvantno zapletanje zaobide omejitve hitrosti, s katerimi se lahko prenašajo informacije. Interakcije med zapletenimi delci se pojavijo v trenutku, ne glede na to, kako daleč so drug od drugega. Topološko gledano to dejstvo omogoča domnevo, da med njimi ni prostora. Ali je čas resničen ali je to samo iluzija zaznave, ki jo ustvari opazovalec? Je prostor tako iluzorno kot čas?
Edina možnost, v kateri bi bil lahko elektron hkrati „tukaj“in „tam“, je, če je ločitev preteklosti, sedanjosti in prihodnosti iluzorno. Če obstaja nekaj primarne tkanine, na kateri se vse dogaja hkrati, potem lahko en elektron spominja na niti v pletenih stvareh, s pomočjo katerih je tkanina tkana. Vendar ima seveda ta hipoteza svoje resne težave in vprašanja.
Kritika in polemika
Manjka antimaterija. V Wheelerjevem vesolju bi morali imeti enako število pozitronov in elektronov, v resnici pa to ni tako. Neizmerno je več elektronov kot pozitronov. Po Feynmanovih besedah je o tem vprašanju razpravljal s Wheelerjem, slednji pa je predlagal, da bi manjkajoče pozitrone lahko skrili v protonih (z uporabo zajetja pozitrona).
Poleg tega obstajajo tudi druge lastnosti elektronov. Ti delci so podvrženi razpadanju. V primeru enega elektrona bi število reinkarniranih vesoljev raslo vedno več in postajalo manj stabilno.
Izid
Teorija enosmernega vesolja zveni intrigantno in zanimivo, vendar je nemogoče dokazati. K zgoraj opisanim teorijam lahko dodamo vprašanje, zakaj je število elektronov v vesolju končno in ne obratno? Ti preprosti, vendar grafični primeri dvomijo v celotno hipotezo.
Če pa je teorija pravilna, kaj bi še lahko pomenilo za nas? Morda je kateri koli drug delec - od protonov do nevtronov in celo eksotičnih delcev, kot so nevtrini - tudi samo en delček, ki potuje naprej in nazaj v času. To pa bi pomenilo, da ne sestavljamo samo istih delcev, ampak pravzaprav vsak od nas sestavlja en proton, en nevron in en elektron.
Sam Feynman, kot je priznal, ni nikoli vzel resno Wheelerjeve ideje, toda ravno ona in tista, ki sta mu elektron in pozitron, sta bila povezana. Na podlagi dejstva, da se ti delci razlikujejo le na naboju, je znanstvenik dokazal, da bo, če elektrona sprožiš nazaj vzdolž časovne osi, ta popolnoma enak pozitronu. To seveda ni res, ampak zgolj fizična razlaga pojava. 25 let po špekuliranju o enoelektronskem vesolju je leta 1965 Feynman prejel Nobelovo nagrado za fiziko.
Morda je najpomembnejša lekcija iz teorije enosmernega vesolja, da ne glede na to, kako bizarna in nemogoča se zdi ideja, nikoli ne veste, do česa bi lahko prišlo, dokler je ne raziskujete.
Vladimir Guillen