時間の幻想：宇宙の基本的な性質を探求する

概要

この記事では、時間の概念と宇宙におけるその存在について掘り下げます。時間は明らかで基本的な性質のように思われますが、アインシュタインの相対性理論は、時間が可塑的で、異なる状況下の人々にとって異なる速度で過ぎることを示しました。時間の流れの方向を示す時間の矢は、熱力学第二法則によって定義されます。宇宙の基本的な性質であるにもかかわらず、現在の万物の理論では、時間を異なる方法で扱っており、中には時間を含まないものもあります。時間が、映画の動きのような出現的な性質である可能性を探求します。

時間の測定の歴史

最初の時間の測定は、日と夜のパターンや季節の変化など、自然界のサイクルの観察に基づいていました。日時計や機械式時計は、より正確な時間計測を提供しましたが、我々が測定しているのは何でしょうか？時間は物理的に存在するものなのでしょうか、それとも私たちの頭の中にあるだけなのでしょうか？

アインシュタインの相対性理論と時間の可塑性

アインシュタインの相対性理論は、時間が固定された性質ではなく、異なる状況下の人々にとって異なる速度で過ぎることを示しました。この理論は、時間を空間と組み合わせて、一貫して予測可能な方法で振る舞う空間時間を定義することで、時間の可塑性を解決しました。

時間の矢と熱力学第二法則

アインシュタインの理論は、時間が宇宙の構造に織り込まれていることを示唆していましたが、時間の矢を完全に説明することはできませんでした。時間の矢は、時間の流れの方向を示し、常に前方に向かっています。熱力学第二法則は、システムが時間とともに無秩序、つまりエントロピーを増加させることを説明します。私たちの宇宙のシステムは、秩序から無秩序に移動するため、時間の矢の方向を定義します。

現在の万物の理論における時間

現在、物理学を支配する2つの方程式があります：一般相対性理論と量子物理学です。理論物理学の目標は、これら2つを1つの基本的な万物の理論に調和させることです。しかし、現在の理論では、時間を異なる方法で扱っており、中には時間を含まないものもあります。例えば、Wheeler-DeWitt方程式は、時間を含まない推測的な理論です。

出現的な性質としての時間の可能性

物理学者たちは、時間が基本的な性質として存在するかどうかではなく、時間が出現的な性質である可能性を探求しています。出現的な性質とは、システムの個々の部分には存在しないが、システム全体には存在するものです。例えば、映画の動きは、静止画像がどのようにつながっているかによって生じる出現的な性質です。時間は、私たちが宇宙を知覚する方法の制限から生じる類似の幻覚である可能性がありますか？