... היחסות לאור פילוסופיית המדע של זאב בכלר - חלק 4. יג. מוזרויות
המרחב - זמן היחסותי אם הרשינו לעצמנו בפרק הקודם להשתעשע בספקולציה, עתה שבים אנו לדיון בכמה בעיות המקובלות כבעיות פתוחות בפיסיקה הסטנדרטית. מכל האמור לעיל ניתן להבין עד כמה
המרחב - זמן של איינשטיין - מינקובסקי רחוק מלהיות סתם רצף ארבע - ממדי שכל צופה רואה רק "חתך" אחר ממנו לפי מערכת - הייחוס שלו - הצגה פשטנית המתגנבת אפילו לדיוניהם של פיסיקאים רציניים כמו גרין. כי אין מדובר
במרחב גיאומטרי רגיל מעידים המאפיינים המוזרים הבאים: א. מטריקה ייחודית לכל צופה. נכון, כשצופה אחד נע באופן אינרציאלי לעומת האחר, מישור העכשיו שלו מוטה לעומת זה של חברו ולכן מדובר ב"חתך" שונה של
המרחב - זמן. אבל בכך לא מסתיים העניין: הזווית בין קואורדינטות הזמן
והמרחב במערכת - ייחוס זו, מנקודת ראותה של מערכת - הייחוס האחרת, אינה עוד 90 מעלות אלא חדה / קהה יותר. שינוי זווית זה הוא עצמו יחסי, כי הצופה עצמו יכחיש זאת בתוקף ויטען כי במערכת - הייחוס שלו הזווית בין קואורדינטות הזמן
והמרחב היא 90 מעלות, בעוד העיוות חל במערכת - הייחוס האחרת (ר' ציור #). במילים אחרות, לא זו בלבד שכל צופה רואה "חתך" ייחודי לו אלא שכל הגיאומטריה של
המרחב - זמן נתפסת לגביו בצורה שונה לחלוטין. עובדה זו, לדעתנו, סותמת את הגולל על האפשרות לראות
במרחב - זמן עצמו מערך ארבע - ממדי אובייקטיבי של אירועים שכל צופה רואה חתך אחר שלו. ב. מטריקה עם סימן מינוס. על כך מתווספת התמיהה עליה עמדו כבר מחברים אחרים: קביעת "מרווח"
המרחב - זמן בין שני אירועים, לומר, המרחק ביניהם בארבעת הממדים, מצריכה שינוי קטן אבל מכריע במשפט פיתגורס. נפנה תחילה אל
המרחב התלת - ממדי הרגיל. תהא נקודה במקום xyz ונקודה אחרת במקום x'y'z'. את המרווח ביניהן נותן משפט פיתגורס:
במרחב מינקובסקי, לעומת זאת, מקבל הממד הרביעי סימן שלילי. יהא ארוע במקום xyz ובזמן t ואירוע אחר במקום x'y'z' ובזמן t'. כדי למצוא את המרווח ביניהן
במרחב - זמן, עלינו להחסיר את הפרש הזמנים מהמרחק
במרחב. כאשר c, מהירות האור, מציין את הדרך להמיר מרחקים
במרחב במרווחי זמן. מגוון התוצאות המוזרות התוצאות המוזרות בהן דנו לעיל הוא פועל יוצא של מטריקת מינוס זו. אם שני אירועים רחוקים זה מזה מרחק כמה שנות אור, והזמן שעבר ביניהם הוא אותו מספר שנים בדיוק, יש לחסר את מרווח הזמן ממרווח
המרחב ולכן מרווח
המרחב - זמן ביניהם הוא... אפס. ואם, בדוגמה מפרק ג, לעיל, קו - העולם של נועה ארוך מזה של מנוחה, אזי הדרך שהיא עשתה
במרחב - זמן היא קצרה יותר ולכן היא צעירה יותר. אבל מה סיבת "מטריקת המינוס" הזאת? על כך עונים ספרי הלימוד: זו, בפשטות, הדרך בה הצליח מינקובסקי לתת ביטוי גיאומטרי עקבי לתורת היחסות. ... המסתתרת מאחריה, לומר, קיים מאפיין אובייקטיבי עמוק יותר של
המרחב - זמן. טרם נעשה ניסיון רציני לגלות מהו מאפיין זה. ג. חידת מעבר הזמן. מה סיבת ההימנעות הזאת מלחפש סיבה עמוקה יותר למטריקה המוזרה של
המרחב - זמן? ייתכן שהדבר קשור במאפיין הבולט ביותר של הזמן, שהפיסיקה המודרנית מתרחקת ממנו כמו ממגפה. כוונתנו לעובדה היסודית והפשוטה שהזמן נתפס בחושינו, בניגוד בולט לממדי
המרחב, כ"זורם" בדרך כלשהי. איננו יכולים להישאר ברגע מסוים כשם שיש ביכולתנו להישאר במקום כלשהו, ובוודאי שאיננו יכולים לשנות את קצב מעבר הזמן, ועל אחת כמה וכמה שאיננו יכולים להפוך את ... להבדל בין עבר לעתיד כפי שהם אדישים להבדלים בין שמאל וימין
במרחב. לא כך הדבר במציאות. עליית האנטרופיה, התפשטות היקום, התנהגותם של חורים שחורים ואינטראקציות חלקיקיות הקשורות בכוח החלש הן כמה דוגמאות ל"חיצי זמן" שהפיסיקה העיונית מנסה מזה מאה שנה להתמודד אתם ללא הצלחה יתרה. במילים אחרות, איחוד
המרחב והזמן בתורת היחסות לא הפך אותם
למרחב - על פשוט שכל המבדיל אותו
מהמרחב המוכר לנו הוא מספר ממדיו. רחוק מזה:
למרחב - זמן יש תכונות מוזרות שתורת היחסות רק החלה לחשוף, ונותרו משוועים להסבר עמוק יותר. יד. מהפכת היחסות: אקטואליזם או פוטנציאליזם? אם כן, כפי ששואל בכלר בסוף כל פרק "מה היה לנו? " ... בדיונו של בכלר. פרדוקסים רבים זוכים לפיתרון קל ע"י השימוש
במרחב מינקובסקי, אבל דווקא ההצלחה הגדולה של הפורמליזם הזה מחדדת את החידה הגדולה לגבי טבע
המרחב והזמן, שהיחסות לא הבהירה עד תום. עכשיו הזמן לדון ביחסו השלילי של בכלר למהפכה היחסותית. תמיהתנו העיקרית קשורה ל"מבחן התוצאה. " בהיסטוריוגרפיה של בכלר, קל לראות כי תורותיהם של ... יקבל את עיקרון מאך, "ינבע ממנו המעמד הנפרד והמוחלט של מבנה
המרחב - זמן" - מהלך פוטנציאליסטי מובהק. ומה עשה איינשטיין? שואל הקורא המתוח. האם נטש את האקטואליזם? בכלר, כאילו לא מדובר כאן בחלק המותח ביותר בדראמה שהוא מתאר (או, שמא נאמר, בדראמה ...