[ Pobierz całość w formacie PDF ]
.Po pierwsze, nie mamy tu do czynienia z oscylacjami w matematycznym sensie.Punkty, w których miałoby następować przejście od Wielkiego Zgniecenia do Wielkiego Wybuchu, są w istocie osobliwościami, co oznacza, że opisujące ten proces równania przestają w nich obowiązywać.Aby Wszechświat przeszedł od fazy kurczenia do fazy rozszerzania się nie napotykając osobliwości, coś musiałoby przeciwstawić się przyciąganiu grawitacyjnemu i wyrzucić materię ponownie.Krótko mówiąc, takie odbicie byłoby możliwe, gdyby proces ewolucji zdominowany został przez ogromną siłę odpychającą, nazwijmy ją lewitacyjną, taką, jaką wprowadził Einstein do swoich równań, lecz o wiele rzędów wielkości większą.Nawet gdyby okazało się to możliwe, cykliczny charakter modelu dotyczyłby jedynie zachowania się Wszechświata w wielkiej skali, a nie procesów fizycznych w nim zachodzących.Nadal obowiązywałoby drugie prawo termodynamiki, wymagające, żeby procesy te powodowały wzrost entropii, a zatem całkowita entropia Wszechświata wzrastała z cyklu na cykl.Prowadzi to do dość ciekawego efektu, odkrytego przez Richarda Tolmana w latach trzydziestych.Tolman stwierdził, że w miarę wzrostu entropii Wszechświata kolejne cykle stają się większe i dłuższe.W rezultacie okazuje się zatem, że Wszechświat nie jest w ogóle cykliczny w ścisłym sensie.Co dziwne jednak, pomimo stałego wzrostu entropii, Wszechświat nigdy nie osiągnie stanu równowagi termodynamicznej - nie istnieje stan o maksymalnej entropii.Po prostu będzie pulsował bez końca, wytwarzając przez cały czas coraz to więcej entropii.W latach sześćdziesiątych astronom Thomas Gold sądził, że udało mu się znaleźć rzeczywiście cykliczny model Wszechświata.Gold wiedział, iż istniejący wiecznie statyczny Wszechświat nie jest możliwy do utrzymania, ponieważ osiągnąłby on stan równowagi termodynamicznej w skończonym czasie.Uderzył go fakt, że ekspansja Wszechświata oddala go od stanu równowagi termodynamicznej poprzez stałe ochładzanie zawartej w nim materii (jest to znane zjawisko ochładzania substancji przy jej rozprężaniu).Goldowi wydawało się, iż wzrost entropii Wszechświata można by powiązać z faktem, że się on rozszerza.Jednakże teza ta prowadzi do paradoksalnego wniosku: gdyby Wszechświat zaczął się kurczyć, wszystkie procesy zaczęłyby przebiegać w odwrotnym kierunku - entropia spadałaby, a drugie prawo termodynamiki zostałoby odwrócone.Tak więc, w pewnym sensie, czas zacząłby płynąć do tyłu.Gold zwrócił uwagę, że odwrócenie to objęłoby wszystkie układy fizyczne, w tym również mózg i pamięć człowieka, a zatem psychologiczna strzałka czasu również uległaby odwróceniu: „pamiętalibyśmy” przyszłość, a nie przeszłość.Dla wszelkich istot obdarzonych świadomością, żyjących w takiej fazie widzianej przez nas jako kurczenie, uległyby odwróceniu także pojęcia przeszłości i przyszłości, a zatem uważałyby, że to one właśnie znajdują się w fazie rozszerzania, a z ich punktu widzenia my znajdowalibyśmy się w kurczącym się Wszechświecie (rysunek 3).Skoro w wyniku tego odwrócenia Wszechświat stałby się doskonale symetryczny względem czasu, jego stan końcowy, Wielkie Zgniecenie, byłby tym samym co stan początkowy, Wielki Wybuch.Po utożsamieniu tych zdarzeń czas zamknąłby się w pętlę i Wszechświat można by uznać za rzeczywiście cykliczny.Symetryczny względem czasu model Wszechświata rozważany był także przez Johna Wheelera, który wysunął hipotezę, iż owo odrócenie biegu czasu mogłoby nie następować w sposób gwałtowny, lecz stopniowo, podobnie jak przejście przypływu w odpływ.Strzałka czasu nie odwracałaby się nagle w momencie maksymalnej ekspansji, lecz podlegałaby wpierw wahaniom, stając się coraz bardziej nieokreślona, zanim nastąpiłoby jej faktyczne odwrócenie.Wheeler spekulował, że w takim przypadku niektóre na pozór nieodwracalne procesy, takie jak rozpad promieniotwórczy jąder, mogłyby przebiegać wolniej, co poprzedzałoby ich odwrócenie, sugerując, że porównanie obecnego tempa rozpadu promieniotwórczego z wartościami z odległej przeszłości pozwoliłoby wykryć oznaki takiego spowolnienia.Innym zjawiskiem wykazującym wyraźną strzałkę czasu jest emisja promieniowania elektromagnetycznego.Na przykład, sygnał radiowy zawsze zostaje odebrany po jego wysłaniu, a nigdy przedtem.Dzieje się tak dlatego, że gdy nadajnik generuje fale radiowe, fale te rozbiegają się z nadajnika na wszystkie strony i znikają w głębinach Wszechświata.Nigdy nie zaobserwowano modulowanych fal radiowych dochodzących z obrzeży Wszechświata, które zbiegałyby się na antenie radiowej.(W terminologii technicznej fale rozbiegające się określa się jako „retardowane”, a fale zbiegające jako „adwansowane”).Gdyby jednak faktycznie strzałka czasu uległa odwróceniu w kurczącym się Wszechświecie, kierunek ruchu fal radiowych również by się odwrócił - zamiast fal retardowanych mielibyśmy wyłącznie fale adwansowane.W koncepcji Wheelera oznaczałoby to, iż bezpośrednio po Wielkim Wybuchu występowałyby wyłącznie fale retardowane, lecz w miarę przybliżania się momentu maksymalnej ekspansji powinno pojawiać się coraz więcej fal adwansowanych.W maksimum - liczba fal adwansowanych i retardowanych byłaby równa, natomiast po przejściu do fazy kontrakcji zaczęłyby dominować z kolei fale adwansowane.Jeśli koncepcja ta miałaby być słuszna, powinniśmy obserwować już w chwili obecnej pewną niewielką liczbę fal adwansowanych.Byłyby to w samej rzeczy fale radiowe dochodzące „z przyszłości”.Jakkolwiek idea ta mogłaby wydawać się całkiem fantastyczna, została w latach siedemdziesiątych poddana testowaniu eksperymentalnemu przez astronoma Bruce'a Partridge'a.Eksperyment ten oparty był na tym, że fale radiowe skierowane ku ekranowi pochłaniającemu będą w 100% falami retardowanymi.Jeśli jednak pozwoli się im rozchodzić swobodnie w przestrzeni, część z nich może osiągnąć „punkt zwrotny”.Zatem powinny one posiadać pewną domieszkę fal adwansowanych.Jeśli tak jest, fale adwansowane oddadzą z powrotem do anteny pewną znikomą część energii wyemitowanej w postaci fal retardowanych.W rezultacie powinniśmy zaobserwować niewielką różnicę w odpływie energii z anteny w zależności od tego, czy jest ona otoczona ekranem pochłaniającym, czy też fale rozchodzą się swobodnie w przestrzeni.Pomimo korzystania z bardzo czułej aparatury pomiarowej Partridge'owi nie udało się jednak znaleźć żadnych śladów fal adwansowanych
[ Pobierz całość w formacie PDF ]