פילוסופיה / פיזיקה - אסימטריה פורקת עול - על ציר הזמן - חלק 1פילוסופיה / פיזיקה - אסימטריה פורקת עול - על ציר הזמן - חלק 1 בשיחתנו הקודמת השארנו את הזמן תקוע במצב קצת ... מחר, ובמאה הבאה, ובעוד מיליון שנה כבר קיים. העתיד אינו קיים אלא הולך ונוצר מתוך ההווה. על כך עונה הפיזיקה: כל מה שיכול צופה מסוים לומר על העתיד שלו הוא שאין לו ידיעה עליו, אבל בכך אין הצדקה לטעון ... הפילוסופיה. אבל אני רוצה לעשות הפעם דבר נוסף. בואו נחקור היבט מוזר אחר של הזמן, שלגביו לא יוכל אף פיסיקאי לטעון שהוא אינו בעיה מדעית. הבעיה הזאת היא נושא לוויכוחים ארוכים ונוקבים במאה האחרונה: בעיית האסימטריות בזמן. על מנת ... למה תופעת האסימטריות גורמת כאבי - ראש רציניים, אנחנו צריכים הקדמה קצרה כדי להכיר את אחד המושגים החשובים ביותר בפיזיקה כיום: הסימטריה. סימטריה נראית לנו מושג הלקוח מתחום האסתטיקה, אבל היא גם אחת התכונות של חוק פיסיקלי טוב. הנה דוגמה: נניח שאני עושה כמה ניסיונות במצפן ומגלה שמחט המצפן פונה לכיוון ימין. אם אקח עוד כמה ... מקודמו Q הוא נכון לגבי צופים המסתכלים במצפן מכל הצדדים Q ולכן הוא גם בעל תוקף כללי יותר. בלשון הפיזיקה: החוק החדש הוא יותר אינווריאנטי, כלומר בלתי משתנה. עכשיו אני וחברי מטיילים בעולם עם המצפן ונהנים מהכלליות של חוק הטבע ... הגוף בעל המאסה, לא חשוב באיזה צד הוא נמצא. הסימטריה של חוקי הטבע מתבטאת יפה במבחן הראי. כל התרחשות פיסיקלית שאני רואה, אם אעמיד מולה ראי, אראה בו עולם שכל הצדדים בו הפוכים לשלי: השמאל שם הוא הימין שלי ולהפך. ובכל זאת, פיסיקאי המסתכל במה שקורה בראי לא יוכל להבדיל בין התהליך האמיתי לבין תהליך הראי. חוקי הפיזיקה תקפים בדיוק באותה מידה לגבי שני המקרים. הכל תלוי בתנאי ההתחלה: אם תנאי ההתחלה היו כאלה שהכדור מקבל מכה ... ימינה. {אמנם, ביולוג שיסתכל בראי יעיר שיחסי השמאל והימין באורגניזמים שבו מהופכים לאלה הקיימים במציאות, אבל הוא יודה שמבחינת הפיזיקה אין שום מניעה שיהיו יצורים זהים לנו שלבם פועם בצד ימין דווקא. האסימטריה הביולוגית מקורה כנראה בתנאי ההתחלה המקריים ... שלו. עכשיו מתבקשת, באופן טבעי, הסימטריה של הזמן. אמרנו קודם שכאשר נסתכל על שיקופו של תהליך בראי, נראה תהליך פיסיקלי נורמאלי לחלוטין. מסתבר שגם היפוך בזמן נותן לנו תהליך פיסיקלי שחוקי הטבע תקפים לגביו באותה מידה. נתבונן, למשל, בהתנגשות של שני כדורי ביליארד על משטח חלק ונסריט את התהליך הזה בווידאו. עכשיו נקרין את סרט הווידאו בהיפוך ונראה אותו לפיסיקאי. אם לא היה כל חיכוך, הוא לא ידע להבדיל בין התהליך האמיתי והתהליך המהופך. חוקי הטבע היסודיים הם סימטריים ... חוקי טבע. המתימטיקאית הידועה אמי נ [ת + ר הוכיחה שכל צורה של סימטריה קשורה בחוק שימור יסודי של הפיזיקה. כך למשל, אינני מאמין שהספר שלפניי ינוע פתאום מאליו, כי הדבר סותר את חוקי שימור האנרגיה והתנע. זוהי בעצם ... כמו ממדי המרחב בדוגמה הקודמת, ויוצר סימטריות משולבות המאפשרות לנו לנסח חוקי טבע יותר ויותר כלליים. ארנסט מאך, הפילוסוף והפיסיקאי, חטף פעם דיכאון רציני אחרי שלמד על חוק היד הימנית בתורת החשמל. החוק הזה, שאותו ניסח פאראדיי, מבטא את ... זה של היקום: החומר שלנו עשוי מאטומים שהגרעין שלהם הוא בעל מטען חשמלי חיובי ואילו לאלקטרונים מטען שלילי. מבחינת הפיזיקה אין שום סיבה עקרונית מדוע לא יהיה המצב הפוך. כנגד כל חלקיק קיים אנטי - חלקיק בעל מטען הפוך ו/או ספין הפוך {ספין הוא מעין סיבוב של החלקיק סביב עצמו}. כך לדוגמה, משיקולי סימטריה כאלה ניבאו פיסיקאים את קיום הפוזיטרונים, שהם אלקטרונים בעלי מטען חיובי, ואכן התגלו חלקיקים כאלה. לכן, אם קיימים מקומות ביקום העשויים מאנטי ... ומרחב. עכשיו אנחנו רואים שגם המטען החשמלי מציית לסימטריה המשתלבת יפה עם הסימטריות האחרות. גילוי זה הוביל למשפט מפורסם בפיזיקה הקרוי משפט הCPT -. שלוש האותיות האלה מציינות שלושה מישורי סימטריה: {charge) C הוא המטען החשמלי), parity) P מציין את ... ניסיוננו הראשון לנסח חוק טבע על סמך ההסתכלות במחט המצפן. ראינו שיש קשר יפה בין מידת הסימטריה של חוק פיסיקלי לבין כלליותו, חסכנותו, פשטותו ויכולתו לאחד תופעות שונות בהסבר אחד. ניתן לומר, למעשה, שככל שהתורות של הפיזיקה מתקדמות יותר Q מן הפיזיקה הקלאסית אל האלקטרומגנטיות, ומשם אל היחסות הפרטית ומשם אל היחסות הכללית ומשם אל פיסיקת החלקיקים ותורות הסופרסימטריה המתפתחות בימינו Q הן מתאפיינות בסימטריה הולכת וגדלה. בוודאי הרגשתם כמה שזה תואם את חזון מיודעינו ... לאותו אירוע בעבר. לכן, אם מישהו חשב שכך יכולים ראובן ושמעון להזהיר את לוי על אירועים שיקרו בעתידו, תמצאו שהפיזיקה מונעת כל אפשרות שכזו. נסביר: בכדי שהאמור לעיל יתקיים, צריכים ראובן ושמעון להיות מרוחקים מלוי כמה מאות שנות אור! ... וגוברת כלפי מטה, ורק בגלל שמישהו מושך את המעלית שלי לכיוון ההפוך היא נשארת כל הזמן במקומה). פילוסופיה / פיזיקה - אסימטריה פורקת עול - על ציר הזמן - חלק 2.