Σύμφωνα με τον Roger Penrose^(*), είναι σημαντικό για τη φυσική θεμελίωση της θεωρίας της γενικής σχετικότητας, να υπάρχουν στη Φύση – σε θεμελιώδες επίπεδο – εξαιρετικά ακριβή ρολόγια. Πράγματι, η μέτρηση του χρόνου είναι κάτι απολύτως θεμελιώδες στη φυσική, διότι υπάρχει μια σαφής έννοια σύμφωνα με την οποία κάθε μεμονωμένο (σταθερό) σωματίδιο με μάζα λειτουργεί ως ένα σχεδόν τέλειο ρολόι. Αν m είναι η μάζα του σωματιδίου (θεωρούμενη σταθερή), τότε βρίσκουμε ότι έχει ενέργεια ηρεμίας E, που δίνεται από τον διάσημο τύπο του Albert Einstein , που είναι θεμελιώδης για τη θεωρία της σχετικότητας. Ένας δεύτερος, σχεδόν εξίσου διάσημος τύπος του Max Planck και θεμελιώδης για την κβαντική θεωρία, (όπου h είναι η σταθερά του Planck), μας λέει ότι αυτή η ενέργεια ηρεμίας ορίζει για το σωματίδιο μια συγκεκριμένη συχνότητα κβαντικής ταλάντωσης, αφού .
Με άλλα λόγια, κάθε σταθερό σωματίδιο με μάζα συμπεριφέρεται ως ένα εξαιρετικά ακριβές κβαντικό ρολόι, το οποίο «χτυπά» με συγκεκριμένη συχνότητα ανάλογη προς την μάζα του: (συχνότητα Compton). Αυτή είναι η βάση της θεωρίας των κυμάτων της ύλης του Louis de Broglie που ανέπτυξε στην διδακτορική διατριβή του.

Στην πραγματικότητα, η κβαντική συχνότητα ενός μεμονωμένου σωματιδίου είναι εξαιρετικά μεγάλη και δεν μπορεί να αξιοποιηθεί άμεσα για την κατασκευή ενός χρήσιμου ρολογιού^(**). Για ένα ρολόι πρακτικά αξιοποιήσιμο, απαιτείται ένα σύστημα που να περιέχει πολλά σωματίδια, συνδυασμένα και δρώντα κατάλληλα σε συντονισμό. Ωστόσο, το βασικό σημείο παραμένει ότι για την κατασκευή ενός ρολογιού χρειαζόμαστε μάζα. Σωματίδια χωρίς μάζα (π.χ. φωτόνια) δεν μπορούν να επιτελέσουν αυτόν τον ρόλο, διότι η συχνότητα ηρεμίας τους θα έπρεπε να είναι μηδενική, αφού η μάζα ηρεμίας τους είναι μηδέν. Ένα φωτόνιο θα χρειαζόταν μια αιωνιότητα μέχρι το εσωτερικό του «ρολόι» να φτάσει έστω και στον πρώτο «χτύπο» του. Αυτό έχει μεγάλη σημασία για την Conformal Cyclic Cosmology που βασίζεται στο γεγονός ότι η μάζα, επομένως και ο χρόνος, είναι κάτι που «εξατμίζεται». Σύμφωνα με τον Penrose, μετά από ένα ιλλιγγιωδώς τεράστιο χρονικό διάστημα, όλα τα άστρα θα σβήσουν, οι μαύρες τρύπες θα εξατμιστούν διαμέσου της ακτινοβολίας Hawking και όλη η ύλη θα έχει διασπαστεί, ακόμα και τα πρωτόνια. Το σύμπαν θα περιέχει μόνο ακτινοβολία, σωματίδια χωρίς μάζα ηρεμίας, όπως τα φωτόνια. Κι αν δεν υπάρχει μάζα δεν θα υπάρχει εσωτερική συχνότητα. Και χωρίς συχνότητα, δεν υπάρχει τρόπος να μετρηθεί ο χρόνος ή η απόσταση.

(*) Roger Penrose «Cycles of Time», The Bodley Head, 2010
(**) Oι ερευνητές Shau-Yu Lan,Pei-Chen Kuan, Brian Estey, Damon English,Justin M.Brown, Michael A. Hohensee, Holger Müller το 2013 στη δημοσίευσή τους με τίτλο «A Clock Directly Linked to a Particle’s Mass» κατάφεραν να χρησιμοποιήσουν ένα άτομο καισίου ως ρολόι αποδεικνύοντας άμεσα την σύνδεση μεταξύ χρόνου και μάζας.

Κατηγορίες:ΚΒΑΝΤΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ, ΚΟΣΜΟΛΟΓΙΑ, ΣΥΜΠΑΝ, ΣΧΕΤΙΚΟΤΗΤΑ

Ετικέτες: de Broglie, ΧΡΟΝΟΣ, PHYSICS, Roger Penrose