שאלות מאוד טובות
תיארתי לך בהודעתי הקודמת 2 ניסויים כאלו, אחד מיחסות פרטית, בו ניתן לראות כיצד התקדמות על 3 ממדי המרחב בהכרח באים על חשבון מימד הזמן, בדיוק כפי שתנועה במהירות קבועה לאורך ציר X,תבוא על חשבון תנועה על ציר Y ו-Z.
המקרה השני היה מיחסות כללית, שמתארת את כוח המשיכה כעיוות של המרחב עצמו, ומכאן שאם הזמן מהווה חלק בלתי נפרד מהמרחב, הרי שגם הוא צריך להתעוות בנוכחות מסה, וכך בדיוק קורה.
ההבדל הפיזיקלי הוא, שהזמן הוא סקאלר, ויתר המרחבים הם וקטורים, אך אין זה אומר שהזמן אינו מרחב.
הפניות אפשר לתת בלי סוף למחקרים, מאמרים והסברים, רק תריץ חיפוש על spacetime.
הסיבה שאנו תופסים את הזמן בצורה שונה לחלוטין מיתר המרחבים, היא בגלל שהאינטואיציה שלנו אינה מהווה תמיד מדד פיזיקלי טוב.
לפי גישה זאת, יכולת גם לטעון שגל רדיו אינו קרן אור, שכן אנחנו לא רואים אותו בעין שלנו, כאשר רדיו במציאות הוא אותה תופעה כמו אור נראה, למעט ההבדל בתדר הקרן, שאינו נקלט בחושינו.
אם בכל זאת אתה רוצה קצת הבנה אינטואטיבית לגבי היות הזמן מימד (אם כי זה הסבר מאוד חלקי בתובנות ממנו), כדי לקבוע פגישה עם אדם, עליך לדעת את כל 4 הקורדינטות של המרחב, כדי להגיע לפגישה.
ציר X (נניח) זהו שם הרחוב.
ציר Y (נניח) מספר הבניין, שבו עליך לפנות מקו הרחוב ולהכנס לבניין הספיציפי.
ציר Z הקומה.
וכמובן שתצטרך גם לדעת את שעת הפגישה.
דוגמא אחרת, אתה יכול לעמוד בדיוק באותה נקודה של המרחב התלת מימדי, שנניח שנמצאת היכן שהוא בכביש 6, כעת ההבדל היחיד שיחליט אם תחיה או תדרס, יהיה הזמן שבו נמצאת על הכביש.
אם תעמוד ביום כיפור, סביר להניח שלא יקרה לך כלום. אם תעמוד בלילה רגיל, סיכוי טוב שתדרס.
וכל זאת למרות שעמדת בדיוק באותה נקודה במרחב בשני המקרים.
לגבי האטת הזמן כתלות במהירות, צריך להפריד בין 2 גדלים פיזיקליים:
1-גופים בעלי מסה.
2-גופים ללא מסה.
גוף בעל מסה, וגם היא מסה מאוד קטנה, לדוגמא אלקטרון, לא יכול תיאורטית להגיע למהירות האור בדיוק, אלא רק לשאוף אליה.
ככל שהמהירות של האלקטרון גדלה, ככה הוא "סובל" מאפקט יחסותי נוסף, שגורם למסה שלו לעלות.
ככל שהוא מתקרב למהירות האור, המסה שלו מתחילה לגדול בצורה מעריכית, ומכאן שככל שמסתו גדלה, צריך להשקיע יותר אנרגיה כדי להמשיך ולהאיץ אותו לקראת מהירות האור, מתמטית, כדי להביאו למהירות האור, דרושה אינסוף אנרגיה, שכן מסתו תשאף לאינסוף.
ולכן חלקיקים בעלי מסה, יכולים רק להתקרב לזמן 0.
ובניסויים במאיצי חלקיקים, התופעה אכן נצפית בדיוק רב כפי שהתיאוריה חוזה.
2-חלקיקים ללא מסה (לדוגמא פוטון), אלו חלקיקים שסובלים מהבעיה ה"הפוכה"- הם תמיד נעים במהירות האור, ולא יכולים לנוע פחות מכך.
לכן אני לא יכול לתאר לך איך נראה זמן 0 למשהו בעל מסה, שכן זה לא אפשרי לפי תורת היחסות, אבל כל טווח המהירויות והזמנים, למעט מהירות האור עצמה, בהחלט אוששו בניסויים, אפילו ברמה של גופים גדולים, כמו שעונים אטומים שהוטסו בחללית, והראו סטייה בזמן, מול שעון שנשאר בכדור הארץ, וגם כאן בדיוק כמו שהתיאוריה חזתה.
לכן, גם אם הגעה לזמן 0 עצמו אינה אפשרית, לא די בכך כדי לפסול את הזמן כמימד, שכן כל טווחי המהירויות האחרים, כן מפגינים התנהגות מרחבית, כפי שנצפתה בתורת היחסות.
כמובן שגם היחסות הכללית מראה את אותו הדבר, ומסיפה ספקטרום שלם של ניסויים, ששוב מאששים את התחזית של תורת היחסות.
ואם עדיין אתה לא מרגיש מסופק בדברי, אז אמור לי מה בעינך יהווה הוכחה לנכונות תורת היחסות? משוואת של פיתוחה? תמונות של עידוש כבידתי? תוצאות של ניסויים?
היציאה מציר הזמן שתיארת, היא בעייתית בכללה, ולהבדיל מתורת היחסות שנבדקה בניסויים, היא תיאורטית בלבד, ונשענת אך ורק על השערות מפיתוחים מתמטיים של תורת היחסות. אין שום הבטחה שכך גם המציאות תתנהג.
למעשה כדי לצאת מציר הזמן לעבר, יהיה עליך להשתמש בקרע של המרחב-זמן עצמו.
חור שחור הוא דוגמא טובה (בערך) לכך שהמרחב מתעוות תחת נוכחות מסה, ובהנתן צפיפות מסה מספקת, המרחב זמן עצמו "נקרע", משמע הזמן עוצר, והמימדים מתכווצים לכדי סינגולריות חסרת מימדים.
אם נשתמש בתוצא יחסותי זה, ונוסיף לו תיאוריה אחרת שגורסת כי היקום הוא אורביפולד 4 מימדי, אז תיאורטית החור במרחב יצור מעיין "צינורית", שתבקע מהקצה השני של היקום, וכך יש לך תעלה שמחברת בין 2 נק' רחוקות ביקום, שבעת מעבר בתוכה הזמן עבורך יעצר, ולכן תוכל לנוע לכל נק' זמן מרחב אחרת, בין אם זה לעבר, לעתיד, או סתם לגמוע מרחקים, שאם היית מנסה לעשותם בדרך הרגילה, היו בלתי אפשריים.
לכן דווקא כאן אתה צודק במשנה הזהירות, כי אלו רק תיאוריות ללא כל גיבוי ניסויי או תצפיתי.
אם אתה מתאר את החלל מחוץ ליקום כ"כלום" ו "שום דבר", אז מה בדיוק אתה מתאר?
בכל מקרה, חלקיקים וירטואליים אומנם נשמעים כמו אלוהים, אבל לצערי להבדיל ממנו, הם מדידים, מופיעים בתאוריה המתמטית, נותנים הסבר מדהים באשר לאיך גופים מעברים כוח אחד לשני בלי שהם נוגעים זה בזה (תהיית איך מגנט א' דוחה בחוזקה מגנט ב', למרות שהם לא נוגעים? הרי הזזה של מגנט ב', בהכרח אומרת שאנרגיה (תנע) עבר ממגנט א' אליה, ודחה אותה.
מהי האנרגיה הזאת? ואם מגנט א' כל הזמן פולט שדה אנרגיה סביבו, איך אין כאן הפרה של חוק שימור האנרגיה?).
אם תרצה אני אפרט על זה יותר, זה בהחלט אחד הצדדים היפים והמוצלחים יותר של הפיזיקה הקוונטית המכוערת.
