Kirisiw
Waqıt... Biz hár kúni paydalanamız, esaplaymız, jetkeriwge háreket etemiz, biraq onıń shın mánisin qanshelli túsinemiz? Ol bizdiń ómirimizdiń ajıralmas bólegi, biraq sol waqıtta ol eń úlken jumbaqlardıń biri bolıp qala beredi. Sekundlar minutlarǵa, minutlar saatlarǵa, saatlar kúnlerge aylanıp, bizdiń ótmishimizdi qáliplestiredi, házirgi momentti belgileydi hám keleshekke jeteleyedi. Biraq waqıt tek ǵana biz insanlar ushın ba? Yamasa ol pútkil Álemniń, juldızlardıń payda bolıwınan baslap, galaktikalardıń qozǵalısına shekemgi hámme zattı basqaratuǵın fundamental kúsh pe?
Usınday tereń sorawlar kóp ilimpazlardı, filosoflardı hám ápiwayı adamlardı oylandırıp kelgen. Bul temaǵa meni ilhamlandırǵan tiykarǵı derek – bul ullı fizik Stiven Hokingtiń jáhánge belgili "Waqıttıń qısqasha tariyxı" kitabı boldı. Hoking óz kitabında quramalı ilimiy túsiniklerdi ápiwayı til menen túsindiriwge háreket etip, waqıt hám álem haqqındaǵı kóqarasımızdı ózgertti.
Bul maqalada biz de Hokingtiń izinen júrip, waqıt haqqındaǵı eń qızıqlı sorawlarǵa juwap izlewge háreket etemiz:
- Waqıt shınında da bar ma, yamasa ol tek bizdiń túsinigimiz be?
- Ol qaydan payda boldı hám nege bir baǵdarda júredi?
- Waqıt boylap sayaxat etiw teoriyalıq jaqtan múmkin be?
- Sheksiz bolıp kóringen Álemniń "shegarası" bar ma hám onıń waqıt penen qanday baylanısı bar?
- Álem qashan baslanǵan hám qashan toqtaydı?
Biz birge waqıttıń klassikalıq fizika kózqarasınan baslap, Eynshteynniń revolyuciyalıq ideyalarına shekem, Úlken Jarılıw sırlarınan tartıp, kvant áleminiń tańqalarlıq nızamlarına shekem sayaxat etemiz. Sonday-aq, waqıttıń filosofiyalıq táreplerine de názer salıp, onıń biz ushın nelerdi ańlatatuǵının oylanıp kóremiz.
Waqıt degenimiz ne?
Hár birimiz "waqıt" sózin kúnine bir neshe márte qollanamız. "Saat neshe boldı?", "Qansha waqıt ketti?", "Erteń waqtım joq". Biraq, tereńirek oylap qarasaq, waqıt degenniń ózi ne? Bul sorawǵa juwap izlew ushın, dáslep kúndelikli turmıstaǵı hám ilimiy kózqaraslardı kórip shıǵayıq.
Biz ushın waqıt – bul ómirimizdi tártipke salatuǵın, háreketlerimizdi rejelestiriwge járdem beretuǵın ólshem. Biz onı sekund, minut, saat, kún, háptelik, ay hám jıl sıyaqlı birlikler menen ólsheymiz. Saatlarımız Jerdiń óz kósheri átirapında aylanıwına, kalendarlarımız bolsa Jerdiń Quyash átirapında aylanıwına tiykarlanǵan.
Eń áhmiyetlisi, biz waqıttıń turaqlı túrde bir baǵdarda, yaǵnıy ótmishten házirgi kún arqalı keleshekke qaray "júrip" atırǵanın sezemiz. Biz kesheni esleymiz, búgingi kúndi jasaymız hám erteńgi kúndi rejelestiremiz. Bul "waqıt kósheri" (arrow of time) dep atalatuǵın túsinik, biziń waqıt haqqındaǵı eń tiykarǵı sezimlerimizdiń biri. Stakan jerge túspey turıp sınbaydı, kishmish qaytadan júzimge aylanbaydı. Bul qubılıslar bizge waqıttıń arqaǵa qaytpaytuǵının kórsetedi.
Fizikler ushın waqıt – bul ápiwayı sezimnen de tereńirek túsinik. Olar waqıttıń tábiyatın hám onıń álemniń basqa nızamları menen qanday baylanısta ekenligin úyrenedi.
Ullı anglichan fizigi Isaak Nyuton waqıttı pútkil álem ushın birdey hám ózgermeytuǵın dep esaplaǵan. Onıń pikirinshe, qay jerde bolsańız da, qanday tezlikte háreket etip atırǵanıńızǵa qaramastan, "álemlik saat" birdey júredi. Bul – absolyut waqıt túsinigi. Yaǵnıy, eger men ushın bir sekund ótse, ol pútkil álemdegi hár bir baqlawshı ushın da bir sekund bolıp ótedi. Nyutonnıń bul ideyası kóp jıllar dawamında fizikanıń tiykarı bolıp keldi hám kúndelikli turmıstaǵı islerimizde (mısalı, poezdlar qatnawı) ele de durıs nátiyje beredi.
Biraq XX ásirdiń basında Albert Eynshteyn óziniń revolyuciyalıq Salıstırmalılıq Teoriyası menen waqıt haqqındaǵı bul kózqarastı túpten ózgertti. Eynshteyn waqıttıń absolyut emesligin, kerisinshe, onıń salıstırmalı ekenligin kórsetip berdi. Bul ne degeni?
- Tezlik waqıtqa tásir etedi (Arnawlı Salıstırmalılıq Teoriyası): Eynshteynniń aytıwınsha, eger siz júdá úlken tezlik penen (mısalı, jaqtılıq tezligine jaqın tezlikte) háreket etseńiz, siz ushın waqıt tınısh turǵan adamǵa salıstırǵanda ástenirek ótedi. Bul fantastika emes, bul ilimiy fakt! Mısalı, kosmoslıq stanciyadaǵı kosmonavtlar Jerdegi adamlarǵa qaraǵanda bir az "jas" bolıp qaytadı, sebebi olar úlken tezlikte háreket etedi. Álbette, bul ayırmashılıq júdá kishi, biraq júdá anıq ásbaplar menen ólsheniliwi múmkin. Eger biz jaqtılıq tezliginde sayaxat ete alsaq, biz ushın waqıt toqtap qalǵanday bolar edi, al sırtqı dúnya tez ótip keter edi!
- Gravitaciya waqıtqa tásir etedi (Ulıwma Salıstırmalılıq Teoriyası): Eynshteynniń ekinshi bir áhmiyetli ashılıwı – kúshli gravitaciya maydanında waqıt ástenirek ótedi. Mısalı, úlken massalı obyektke (mısalı, qara qurdımǵa yamasa hátte Quyashqa) jaqınıraq jaylasqan saat, uzaqtaǵı saatqa qaraǵanda ástenirek júredi. Bul effekt GPS sputniklerinde esapqa alınadı. Eger bul esapqa alınbasa, GPS sisteması kúnine bir neshe kilometrge qátelesken bolar edi!
- Keńislik-waqıt birligi: Eynshteyn waqıttı keńisliktiń úsh ólsheminen (uzınlıq, keńlik, biyiklik) ajıratıp qaramaw kerek ekenligin kórsetti. Kerisinshe, waqıt – bul keńisliktiń tórtinshi ólshemi bolıp, olar birge "keńislik-waqıt" dep atalatuǵın bir pútin strukturanı payda etedi. Álemdegi hár bir waqıya usı tórt ólshemli keńislik-waqıtta belgili bir noqatqa iye. Massalı deneler bul keńislik-waqıttı iyedi, hám usı iyiliwdi biz gravitaciya sıpatında sezemiz.
Waqıt – bul tek fizikler úyrenetuǵın túsinik emes, ol filosoflardı da ásirler dawamında oylandırıp kelgen.
Waqıt obyektiv reallıq pa, yamasa insan sanasınıń jemisi me? Geybir filosoflar (mısalı, Platon, Avgustin) waqıttı insan sanası tárepinen qabıl etiletuǵın subyektiv túsinik dep esaplaǵan. Olar waqıt fizikalıq álemde óz aldına bar bolmastan, bizdiń eslewimiz (ótmish), seziwimiz (házirgi) hám kútiwimiz (keleshek) arqalı payda boladı dep oylaǵan. Basqa filosoflar (mısalı, Aristotel, Nyuton) bolsa waqıttı insan sanasına baylanıslı bolmaǵan obyektiv reallıq, álemniń ajıralmas bólegi dep esaplaǵan. Házirgi zaman fizikası (ásirese Salıstırmalılıq Teoriyası) waqıttıń fizikalıq qásiyetleri bar ekenligin kórsetse de, onıń biz tárepinen qabıl etiliwi ele de filosofiyalıq talqılawlardıń teması bolıp qala beredi.
Ótken, házirgi hám keleshektegi waqıt: Biz waqıttı ush bólimge ajıratamız: bolıp ótken ótmish, biz jasap atırǵan házirgi moment hám ele bolmaǵan keleshek. Biraq, bul bóliniw qanshelli haqıyqatqa jaqın? "Házirgi moment" degenimiz ne? Ol qansha dawam etedi? Bir sekund pa, yamasa odan da qısqa ma? Eger házirgi moment sheksiz qısqa bolsa, onda ómir qalay súriledi? Keleshek aldınnan belgilengen be, yamasa bizdiń háreketlerimiz onı ózgertiwge qábiletli me? Bul sorawlar ele de filosoflardıń hám hátte geybir fiziklerdıń da dıqqat orayında.
Mine, biz waqıt haqqındaǵı eń tiykarǵı túsiniklerdiń ayrımların kórip shıqtıq. Kóriwimizshe, ápiwayı bolıp kóringen "waqıt" sóziniń astında úlken hám quramalı álem jatır. Endi biz waqıttıń jáne de tereńirek sırların hám onıń jumbaqların kórip shıǵıwǵa tayarmız.
Waqıttıń Jumbaqları
Eger waqıt bar bolsa, onıń baslanıwı da bolıwı kerek pe? Házirgi zaman kosmologiyasında keń tarqalǵan teoriyaǵa muwapıq, bizdiń Álemimiz shama menen 13.8 milliard jıl aldın Úlken Jarılıw (Big Bang) dep atalatuǵın bir hádiyseden baslanǵan. Bul "jarılıw"dı ádettegi ot jaǵıp jarılatuǵın zat sıyaqlı emes, al pútkil keńisliktiń, materiyanıń hám energiyanıń bir júdá ıssı hám tıǵız noqattan tez keńeyiwi sıpatında túsiniw kerek. Bul jarılıw ele dawam etip atır hám biz házir sol jarılıwdıń bir momentindemiz, álem materiyaları waqıttıń ótiwi menen bir birinen uzaqlasıp atırǵanlıǵı bunı dálilleydi.
Eń qızıǵı, kóp ilimpazlardıń pikirinshe, Úlken Jarılıw tek ǵana materiya hám keńisliktiń emes, al waqıttıń óziniń de baslanıwı bolǵan. Yaǵnıy, Úlken Jarılıwǵa "shekem" ne bolǵanlıǵı haqqında soraw qoyıw mánisiz bolıwı múmkin, sebebi "shekem" degen sózdiń ózi waqıt bar bolǵanda ǵana mánige iye. Eger waqıt Úlken Jarılıw menen birge payda bolǵan bolsa, onda "Úlken Jarılıwǵa shekemgi waqıt" degen túsiniktiń ózi joq.
Stiven Hoking bul temaǵa úlken úles qosqan ilimpazlardıń biri. Ol, matematik Rodjer Penrouz benen birgelikte, Eynshteynniń Ulıwma Salıstırmalılıq Teoriyasına tiykarlanıp, eger álem Úlken Jarılıwdan baslanǵan bolsa, onda ol waqıttıń baslanıwında "singulyarlıq" (sheksiz tıǵızlıq hám temperaturaǵa iye noqat) bolıwı kerek ekenligin dálilledi. Keyinirek Hoking óziniń "sheksiz álem" (no-boundary proposal) degen ideyasın da usındı. Bul modelge kóre, álemniń anıq baslanıw shegarası bolmawı múmkin, yaǵnıy waqıt Úlken Jarılıwda ásten-aqırın payda bolǵan bolıwı múmkin, biraq bul ele de talqılanıp atırǵan quramalı konsepsiya.
Biz hár kúni waqıttıń tek bir baǵdarda – ótmishten keleshekke qaray júrip atırǵanınıń gúwası bolamız. Stakan sınsa, ol óz-ózinen pútin bolmaydı. Quwrılǵan máyek, qaytadan shiyki bolmaydı. Bul "waqıt baǵıtı" dep ataladı. Biraq fizikanıń kóp nızamları (mısalı, Nyuton mexanikası, Eynshteyn teoriyası, hátte kvant mexanikası) waqıttıń baǵdarına qaramastan birdey isleydi. Yaǵnıy, eger bir videonı alıp, onı arqaǵa aylantırsaq, kóp fizikalıq processler teoriyalıq jaqtan múmkin bolıp kórineberedi (mısalı, top joqarıǵa sekirip, qayta qolǵa túsedi). Onda ne ushın kúndelikli turmısta biz waqıttıń anıq bir baǵdarın kóremiz?
Bul sorawdıń juwabı kóbinese termodinamikanıń ekinshi nızamı hám entropiya túsinigi menen baylanıstırıladı.
- Entropiya degenimiz – bir sistemanıń tártipsizliginiń ólshemi. Mısalı, jıynalǵan xana tómen entropiyaǵa iye, al shashılıp jatqan xana joqarı entropiyaǵa iye.
- Termodinamikanıń ekinshi nızamı boyınsha, jabıq sistemada (sırtqı tásir joq sistema) entropiya hámiyshe artadı yamasa ózgermey qaladı, biraq kemeymeydi. Yaǵnıy, tábiyatta hár qanday process tártipsizliktiń artıwına qaray umtıladı.
Úlken Jarılıw waqtında álem júdá tártipli (tómen entropiyalı) jaǵdayda bolǵan dep esaplanadı. Sol waqıttan baslap, álem keńeyip, evolyuciya etip, ulıwma entropiyası artıp barmaqta. Sınǵan stakan – bul pútin stakanǵa qaraǵanda joqarıraq entropiyalı (kóbirek tártipsiz) jaǵday. Biz waqıttıń baǵdarın entropiyanıń usı ósiw baǵdarı arqalı sezemiz.
Waqıt boylap sayaxat etiwge bolama? Bul, bálkim, waqıt haqqındaǵı eń qızıqlı hám eń kóp talqılanatuǵın sorawlardıń biri shıǵar. Fantastikalıq filmler menen kitaplar bizdi waqıt mashinalarında ótmishke qaytıw yamasa keleshekke sayaxat etiw ideyaları menen tanıstırǵan. Biraq ilim bul haqqında ne deydi?
Keleshekke sayaxat: Qızıǵı sonda, biz hámmemiz keleshekke qaray sayaxat etip atırmız – sekundına bir sekund tezlik penen! Biraq Eynshteynniń Arnawlı Salıstırmalılıq Teoriyası keleshekke "tezirek" sayaxat etiwdiń teoriyalıq jolın kórsetedi. Eger siz jaqtılıq tezligine jaqın tezlikte háreket etseńiz, siz ushın waqıt ástenirek ótedi. Jerge qaytqanıńızda, siz ushın bir neshe jıl ótken bolsa, Jerde júzlegen jıllar ótip ketken bolıwı múmkin. Bul – ilimiy fakt, biraq bunday tezliklerge erisiw házirgi texnologiyalarımız ushın múmkin emes.
Ótmishke sayaxat: Bul jerde jaǵday ádewir quramalı. Eynshteynniń Ulıwma Salıstırmalılıq Teoriyasınıń ayrım sheshimleri, teoriyalıq jaqtan, "qurt tesikleri" (wormholes) yamasa Eynshteyn-Rozen kópirleri dep atalatuǵın keńislik-waqıttaǵı tunneller arqalı ótmishke sayaxat etiw múmkinshiligin kórsetedi. Biraq bul obyektlerdiń bar ekenligi ele dálillenbegen hám olardıń turaqlı bolıwı ushın "ekzotikalıq materiya" (teris massaǵa iye bolǵan materiya) kerek boladı.
Ótmishke sayaxat etiwdiń eń úlken mashqalası – bul paradokslar. Eń belgili paradoks – bul "ata paradoksı" (grandfather paradox). Oylap kóriń: eger siz ótmishke qaytıp, óz atańızdı ol ele jas waqtında óltirip qoysańız (yamasa onıń kempir apańız benen ushırasıwına kesent etseńiz), onda siz tuwılmaǵan bolar edińiz. Eger siz tuwılmasańız, onda kim ótmishke qaytıp, atańızǵa zıyan jetkizedi? Bul logikalıq qarma-qarsılıq. Usınday paradokslar sebepli kóp ilimpazlar ótmishke sayaxat etiw múmkin emes dep esaplaydı, yamasa eger múmkin bolsa da, qanday da bir "kosmoslıq cenzura" principine sáykes, paradokslarǵa alıp keletuǵın háreketlerge jol qoyılmaydı.
Waqıt túsinigi atomlardan da kishkene bólsheklerdiń dúnyasın úyrenetuǵın kvant fizikasında jáne de quramalıraq hám jumbaqlıraq kóriniske iye boladı.
Eń kishi waqıt birligi (Plank waqtı) bar ma? Biz waqıttı sheksiz kishi bóleklerge bóliw múmkin dep oylawımız múmkin. Biraq kvant teoriyaları boyınsha, waqıttıń da eń kishi, bólinbeytuǵın birligi bolıwı múmkin. Bul birlik Plank waqtı dep ataladı hám ol shama menen 10⁻⁴³ sekundqa teń – bul aqılǵa sıymaytuǵın dárejede qısqa waqıt aralıǵı! Házirgi fizika nızamları Plank waqtınan qısqaraq aralıqlar ushın óz kúshin joytıwı múmkin. Bul degeni, waqıt túsiniginiń ózi usınday ekstremal jaǵdaylarda basqasha mánige iye bolıwı yamasa hátte joq bolıwı da múmkin.
Kvant dúnyasında waqıttıń ózgeshelikleri: Klassikalıq fizikada waqıt bir tegis júretuǵın fonda júz beretuǵın qubılıslar ushın parametr sıpatında qaralsa, kvant mexanikasında onıń roli ulıwma basqasha bolıwı múmkin. Klassikalıq dúnyada waqıyalar izbe-izligi anıq hám ózgermes boladı, mısal ushın men búgin azanda jumısqa bardım, túslik qıldım, keyin oqıwǵa bardım, keyin dostım menen aylanıwǵa shıqtıq. Bul waqıyalardı artqa qaytarıp bolmaydı. Biraq biz bilemiz oqıwǵa barmasımnan aldın ne qılǵanımdı, yamasa jumıstan shıǵıp qay jaqqa barǵanımdı. Bul waqıyalar izbe-izligi anıq ekenligin bildiredi. Al kvant dúnyasında bir element bir waqıttıń ózinde bir neshe waqıyalarǵa qatnasıwı múmkin (yamasa bir waqıttıń ózinde bir neshe pozitsiyada), yaǵnıy bul element penen mına waqıyadan aldın qaysı waqıya júz bergenligi haqqında oylawımız mánissiz boladı. Waqıt bul waqıyalar izbe-izligi ekenligin bilemiz, demek bunnan kelip shıǵadı kvant fizikasında waqıt bul sırtqı parametr, yaǵnıy biz waqıyalardı waqıt jibine dize almaymız.
Mine, biz waqıttıń geybir jumbaqlarına sholıw jasadıq. Kóriwimizshe, waqıt ápiwayı túsinikten ádewir uzaqta. Ol álemniń payda bolıwı, onıń baǵdarı, hátte onıń eń kishi bólshekleriniń háreketi menen tıǵız baylanıslı. Bul jumbaqlar ilimpazlardı izleniwge ilhamlandırıp, bizdiń álem haqqındaǵı túsiniklerimizdi keńeytiwge járdem beredi.
Sheksiz Álemniń Shegarası
Túnde ashıq aspanǵa qarasańız, san-sanaqsız juldızlardı kóresiz. Bizdiń galaktikamızda júz milliardlap juldız bar. Al Álemde bolsa bizdiń galaktika sıyaqlı júz milliardlap, hátte trilliardlap galaktikalar bar! Bul aqılǵa sıymaytuǵın kólem insandı "Álem sheksiz be?" degen sorawǵa alıp keledi.
Baqlanatuǵın álem hám onıń shegaraları: Házirgi waqıtta biz baqlay alatuǵın Álemniń shegarası bar. Bul haqıyqıy fizikalıq "diywal" emes, al jaqtılıqtıń shekli tezligi hám Álemniń jasınıń shekli bolǵanlıǵı menen baylanıslı. Álem shama menen 13.8 milliard jıl aldın Úlken Jarılıwdan baslanǵan. Demek, bizge eń uzaq obektlerden keletuǵın jaqtılıq 13.8 milliard jıl dawamında jol basıp ótken. Solay etip, bizdiń átirapımızda radiusi shama menen 46.5 milliard jaqtılıq jılına teń bolǵan shar formasındaǵı baqlanatuǵın álem bar. Bul shardıń sırtında ne bar ekenligin biz házirshe bile almaymız, sebebi ol jerden jaqtılıq bizge jetip keliwge úlgermegen.
Álem shınında da sheksiz be? Házirgi ilimiy pikirler: Baqlanatuǵın álemniń shegarası bar bolsa da, bul pútkil Álemniń ózi de shekli degeni emes. Házirgi kosmologiyalıq modellerge kóre, Álem biz baqlay alatuǵın bólimnen ádewir úlkenirek bolıwı, hátte sheksiz bolıwı da múmkin. Álemniń shekli yamasa sheksiz ekenligi onıń ulıwma geometriyasına (formasına) baylanıslı. Eger Álemniń geometriyası "tegis" (flat) yamasa "ashıq" (open) bolsa, onda ol sheksiz bolıwı múmkin. Eger ol "jabıq" (closed, shar sıyaqlı) bolsa, onda ol shekli, biraq shegarasız boladı (shar sıyaqlı, ústinde sheksiz júre beriw múmkin, biraq hesh shetine shıqpaysız). Házirgi baqlawlar Álemniń júdá "tegis" ekenligin kórsetedi, bul onıń sheksiz bolıwı múmkinligine belgi beredi. Biraq bul másele ele tolıq sheshilmegen.
Eger Álem shekli bolsa da, onıń "shegarası" degen ne? Biz onı kóre alamız ba, yamasa oǵan jetip barıw múmkin be?
Bul fizikalıq shegara ma, yamasa biz baqlay alatuǵın shek pe? Joqarıda aytıp ótkenimizdey, baqlanatuǵın álemniń shegarası – bul fizikalıq diywal emes, al informaciya jetip keliwiniń shegi. Eger Álem shınında da shekli hám jabıq (shar tárizli) bolsa, onda onıń "shegarası" joq. Siz bir baǵdarda júre berseńiz, aqır-aqıbette baslaǵan jerge qaytıp kelesiz, Jerdiń ústinde sayaxat etken sıyaqlı. Eger Álem sheksiz bolsa, onda "shegara" degen túsiniktiń ózi mánisiz boladı.
Úlken Jarılıw noqatı – waqıt hám keńisliktiń "shegarası" sıpatında: Biraq Álemniń basqa bir mánidegi "shegarası" haqqında sóz etiw múmkin. Bul – Úlken Jarılıw waqtı. Eger waqıt Úlken Jarılıw menen birge payda bolǵan bolsa, onda bul noqat waqıttıń baslanıwın bildiredi. Sol mániste, ol waqıttıń bir "shegarası" bolıp esaplanıwı múmkin. Sonday-aq, Úlken Jarılıwda pútkil baqlanatuǵın álem júdá kishi kólemge sıyıp turǵan, bul da keńisliktiń bir túrdegi "baslanǵısh shegarası" sıpatında qaralıwı múmkin.
Biz Álemniń házirgi jaǵdayın hám ótmishin úyrendik. Al onıń keleshegi qanday boladı? Hám bul waqıt túsinigine qanday tásir etedi?
Álemniń keńeyip barıwı hám onıń waqıtqa tásiri: Házirgi waqıtta Álemniń tezleniw menen keńeyip atırǵanı belgili. Bul keńeyiw "qarańǵı energiya" dep atalatuǵın sırli kúsh tárepinen basqarıladı dep esaplanadı. Álemniń keńeyiwi dawam etse, galaktikalar bir-birinen alıslap, keleshekte aspan búgingigiden ádewir bos bolıp qalıwı múmkin. Bul waqıttıń uzaq keleshektegi "aǵımı" ushın qanday da bir mánige iye bola ma? Bul sorawǵa anıq juwap joq, biraq ol oylanıwǵa ıla
Múmkin bolǵan scenariyler: Álemniń keleshegi ushın bir neshe teoriyalıq scenariyler bar:
- "Úlken Suwıw" (Big Freeze / Big Chill): Eger Álem sheksiz keńeye berse, ol aqır-aqıbette suwıp, bosap, háreketsiz jaǵdayǵa keledi. Juldızlar sónedi, qara qurdımlar puwlanıp ketedi. Bul jaǵdayda waqıt óz mánisin joytıwı múmkin be?
- "Úlken Qısılıw" (Big Crunch): Eger Álemdegi materiyanıń tıǵızlıǵı jetkilikli dárejede azaysa (yamasa úlken jarılıw waqtındaǵı alǵan impulsı tawsılsa), Álemniń keńeyiwi toqtap, kerisinshe gravitatsiya tásiri menen qısılıw baslanıwı múmkin. Nátiyjede Álem qaytadan bir júdá ıssı hám tıǵız noqatqa ("singulyarlıqqa") jıynaladı. Bul jaǵdayda waqıt ta óziniń baslanǵısh noqatına "qaytıp" kele me?
- "Úlken Juwmaq" (Big Rip): Eger qarańǵı energiya kúsheyip barsa, ol Álemniń keńeyiwin sonshelli tezletip jiberiwi múmkin, hátte galaktikalar, juldızlar, planetalar hám aqırında atomlardıń ózi de bóleklenip ketedi.
"Úlken Qısılıw" scenariyi menen baylanıslı jáne bir qızıqlı ideya bar. Geybir ilimpazlar hám teoriyalıq modellerge kóre, Álemniń bunday qısılıwı onıń tolıq joq bolıwı emes, al kerisinshe, jańa bir Úlken Jarılıw ushın baslanǵısh noqat bolıwı múmkin. Bul "Cikllı Álem" (Cyclic Universe) yamasa "Qayta Ósip-Óniwshi Álem" (Oscillating Universe) dep ataladı. Bul model boyınsha, Álem sheksiz márte qaytalanatuǵın cikllardan ibarat bolıwı múmkin: Úlken Jarılıw, keńeyiw, qısılıw (Big Crunch), hám jáne jańa Úlken Jarılıw. Hár bir cikl óziniń "álemin" payda etedi. Bunday jaǵdayda, waqıttıń ózi de usı cikllar menen birge qaytadan baslanıwı yamasa sheksiz dawam etiwshi bir liniyada hár bir álemniń óz "dáwiri" bolıwı múmkin. Biraq, bul modeldiń de óz qıyınshılıqları bar (mısalı, hár ciklda entropiyanıń ósiwi máselesi) hám házirgi baqlawlar onı qollap-quwatlaw ushın jetkilikli dáliller bermeydi. Degen menen, bul Álemniń uzaq keleshegi hám waqıttıń sheksiz tábiyatı haqqında oylanıw ushın ájayıp bir konsepsiya bolıp qala beredi.
Házirgi baqlawlar kóbirek "Úlken Suwıw" scenariyin qollap-quwatlaydı, biraq ele anıq emes.
Eger álem sheksiz dawam etse, waqıt ta sheksiz dawam ete me? Bul filosofiyalıq hám fizikalıq soraw. Eger Álem "Úlken Suwıw" scenariyi boyınsha sheksiz dawam etse, onda waqıttıń da sheksiz dawam etiwine ne kesent etedi? Biraq eger bul "sheksiz waqıt" dawamında hesh qanday áhmiyetli process júz bermese, onda bul "waqıt" ne mánige iye boladı? Bul sorawlar ele de ashıq.
Stiven Hoking, Djeyms Hartl menen birgelikte, Álemniń payda bolıwı haqqında júdá qızıqlı bir ideyanı usındı. Bul "shegarasız álem" modeli (Hawking-Hartle no-boundary proposal) dep ataladı.
Bul modeldiń tiykarǵı ideyası – Álemde waqıttıń anıq baslanıw noqatı, yaǵnıy singulyarlıq bolmawı múmkinligi. Keliń, bunı ápiwayı mısallar menen túsindiriwge háreket eteyik. Kóz aldıńızǵa keltiriń, siz Jer júzinde júrip baratırsız. Eger siz arqa polyusqa háreketlenip baslasańız, aqırında arqa polyusqa jetesiz, biraq onnan keyin «jáne arqaǵa baraman» dep ayta almaysız — sebebi ol jerde arqa joq, ol jerde tek ǵana basqa baǵdarlar bar. Biraq bul arqa polyus «shegara» emes — ol Jerdiń tegis, sferalıq bir bólegi.
Hoking hám Hartldıń pikirinshe, Álemniń baslanıwı da usıǵan uqsas bolıwı múmkin. Yaǵnıy, Úlken Jarılıwǵa "shekem" degen waqıt bolmawı múmkin, sebebi waqıt ózi de sol noqatta ásten-aqırın payda bolǵan. Bul modelde waqıt keńisliktiń bir ólshemine aylanadı, nátiyjede Álemniń baslanıwı singulyarlıq emes, al tegis, shegarasız formaǵa iye boladı – Jerdiń Arqa polyusı sıyaqlı.
Bul júdá abstrakt hám quramalı ideya, biraq ol Álemniń payda bolıwı haqqındaǵı geybir qıyın sorawlarǵa (mısalı, ne ushın Álem tap usınday jaǵdayda payda boldı?) juwap beriwge háreket etedi. Bul model ele de ilimiy talqılawlardıń hám izertlewlerdiń obyekti bolıp qalıp atır.
Juwmaq
Biz "Waqıt degenimiz ne?" degen ápiwayı sorawdan baslap, onıń fizikalıq hám filosofiyalıq táreplerin, jumbaqların hám sheksiz Álemniń keńislikleri menen baylanısın kórip shıqtıq.
Waqıttıń kúndelikli turmıstaǵı ólshemlerden baslap, Nyutonnıń absolyut waqtınan Eynshteynniń salıstırmalı waqtına deyingi evolyuciyasın kórsetiwge háreket ettim. Tezlik hám gravitaciyanıń waqıtqa qalay tásir etetuǵının, keńislik penen waqıttıń bir pútin "keńislik-waqıt" túsinigin qáliplestiretuǵının bildik.
Keyin biz waqıttıń eń tereń jumbaqlarına shúńgip, onıń Úlken Jarılıw menen birge payda bolıwı múmkinligin, ne ushın onıń tek bir baǵdarda aǵatuǵının, waqıt boylap sayaxat etiwdiń teoriyalıq múmkinshilikleri hám qıyınshılıqların talqıladıq. Hátte kvant dúnyasında waqıttıń ózgeshe tábiyatı hám Plank waqtı sıyaqlı ekstremal túsiniklerge de toqtalıp óttik.
Biz waqıttı pútkil Álemniń kólemi menen baylanıstırdıq. Baqlanatuǵın álemniń "shegaraların", pútkil Álemniń sheksiz bolıwı múmkinligin, onıń keleshegi haqqındaǵı túrli scenariylerdi hám Stiven Hokingtiń "shegarasız álem" sıyaqlı ideyaların kórip shıqtıq.
Usı sayaxatımız dawamında bir nárse anıq boldı: waqıt – bul biz oylaǵannan da quramalıraq hám kóp qırlı túsinik. Biz ol haqqında kóp nárselerdi bilgenimizdey kórinsek te, ele de sheshilmegen sorawlar, ashılmaǵan sırlar júdá kóp. Ilim, ásirese fizika hám kosmologiya, bul jumbaqlarǵa juwap izlewdi turaqlı dawam etpekte. Jańa baqlawlar, jańa teoriyalar hám jańa texnologiyalar bizdi waqıttıń tereń mánisine jáne de jaqınlastıradı dep isenemiz. Hokingtiń ózi aytqanınday, eń úlken ashılıwlar ele aldımızda bolıwı múmkin.
Sol sebepli, bul maqalanı tek bir kirisiw, bir shaqırıq dep qabıl etiń. Eger sizdi waqıttıń sırları qızıqtırǵan bolsa, bul tema boyınsha óz betińizshe izleniwdi dawam etiń. Stiven Hokingtiń "Waqıttıń qısqasha tariyxı" kitabınan basqa da kóp ǵana ilimiy kitaplar, maqalalar hám hújjetli filmler bar. Oqıń, úyreniń, oylanıń hám sorawlar beriń!
Waqıttıń ilimiy hám filosofiyalıq táreplerin úyreniw menen bir qatarda, onıń biz ushın áhmiyetin de umıtpayıq. Waqıt – bul bizge berilgen eń qádirli resurs. Ol arqaǵa qaytpaydı. Hár bir ótip atırǵan sekund, minut, saat – bul bizdiń ómirimiz. Sonlıqtan, usı waqıttı mazmunlı ótkiziw, jaqsı isler islew, bilim alıw, jaqınlarımızǵa itibar beriw hám óz ármanlarımızǵa umtılıw júdá áhmiyetli. Bálkim, waqıttıń eń úlken jumbaǵı – onıń ózi emes, al biz onı qalay paydalanatuǵınımızda shıǵar.