समय "बहता" नहीं है — केवल भविष्य ही क्यों आता है? "सूचना" द्वारा उत्पन्न समय के तीर का नया परिदृश्य

1) "समय का बहना" एक सामान्य बात होनी चाहिए थी

सेकंड की सुई आगे बढ़ती है, सुबह होती है और रात होती है। हम "भूतकाल→वर्तमान→भविष्य" की एक दिशा वाली ट्रेन में सवार होकर जीते हैं। जन्म लेते हैं, बूढ़े होते हैं, मर जाते हैं—क्रम उल्टा नहीं होता। इसलिए समय, हवा की तरह "शुरू से ही वहां मौजूद" एक मूलभूत तत्व लगता है।

हालांकि, भौतिकी ने 100 से अधिक वर्षों से इस "सामान्य बात" से जूझ रही है। समय को निश्चित रूप से मापा जा सकता है। लेकिन "समय क्या है" को दुनिया के मूल समीकरणों के शब्दों में एकजुट तरीके से समझाने पर, यह अचानक संदिग्ध हो जाता है।

2) सापेक्षता सिद्धांत समय को "फैलाता और सिकोड़ता" है, जबकि क्वांटम सिद्धांत समय को "पूर्वधारणा" बनाता है

पहला झटका सापेक्षता सिद्धांत था। समय सभी के लिए समान और निरपेक्ष प्रवाह नहीं है, बल्कि यह गुरुत्वाकर्षण और गति के साथ बदलता है। अलग-अलग गति करने वाले पर्यवेक्षक "समकालिकता" को मेल नहीं कर सकते, यह तथ्य हमारे अंतर्ज्ञान को चुपचाप नष्ट कर देता है। समय स्थान के साथ एकीकृत हो जाता है और "स्पेसटाइम" नामक चार-आयामी कपड़ा बन जाता है।

दूसरी ओर, क्वांटम यांत्रिकी अधिक स्पष्ट है। क्वांटम समीकरण "समय के साथ कैसे बदलता है" के बारे में बात करते हैं, लेकिन समय की उत्पत्ति के बारे में नहीं। समय को बाहरी "पृष्ठभूमि घड़ी" के रूप में चुपचाप उधार लिया जाता है।

यहां एक गंभीर असहमति उत्पन्न होती है। जब गुरुत्वाकर्षण (सापेक्षता) और क्वांटम (क्वांटम यांत्रिकी) को एक ही मंच पर लाकर "एकीकृत सिद्धांत" बनाने की कोशिश की जाती है, तो समय कभी-कभी समीकरणों से गायब हो जाता है। ब्रह्मांड एक "जमी हुई तस्वीर" की तरह दिखता है—यह प्रसिद्ध "समय की समस्या" है।

3) "एंट्रोपी बढ़ने से समय आगे बढ़ता है" में अंतिम चाल की कमी है

समय के तीर को समझाने का पारंपरिक तरीका थर्मोडायनामिक्स है। एक गिलास टूटकर बिखर जाता है, लेकिन टुकड़े अपने आप वापस नहीं आते। अव्यवस्था (एंट्रोपी) बढ़ने की दिशा "भविष्य" की तरह दिखती है। स्मृति केवल भूतकाल में ही बन सकती है, यह अपरिवर्तनीयता से संबंधित है... ऐसा कहना चाहेंगे।

हालांकि, यहां एक "होमवर्क" बचता है। सूक्ष्म मूलभूत नियम (क्वांटम समीकरण) भूतकाल और भविष्य को अलग नहीं करते। समय की दिशा कई कणों के सांख्यिकी और पर्यावरण के साथ बातचीत के दौरान दिखाई देती है। और भी जटिल यह है कि "ब्रह्मांड ने कम एंट्रोपी से शुरुआत क्यों की" यह प्रारंभिक स्थिति की समस्या है। बिखरी हुई स्थिति की संभावना अधिक होती है, फिर भी ब्रह्मांड ने एक अजीब "सुसंगत शुरुआत" क्यों की?

4) "सूचना की क्रांति" का उदय—सूचना केवल "बुककीपिंग" नहीं है

हाल के वर्षों की "शांत क्रांति" ने सूचना को मुख्य भूमिका में ला दिया है। पहले, सूचना स्थिति और संभावना को व्यवस्थित करने के लिए एक सुविधाजनक उपकरण (गणितीय नोट) थी। लेकिन थर्मोडायनामिक्स, क्वांटम और गुरुत्वाकर्षण के चौराहे पर, "सूचना को मात्र एक अमूर्त वस्तु के रूप में मानना" पर्याप्त नहीं है।

ब्लैक होल इसका प्रतीकात्मक उदाहरण है। यदि हॉकिंग विकिरण के माध्यम से ब्लैक होल थर्मल रूप से वाष्पित होता है, तो अंदर गिरने वाली वस्तु की सूचना "गर्मी के रूप में खो जाती" दिखती है। लेकिन क्वांटम सिद्धांत सूचना के पूर्ण रूप से गायब होने की अनुमति नहीं देता। यहां से यह निष्कर्ष निकलता है कि "सूचना मनमानी नहीं है। यह भौतिकी का हिस्सा है।" सूचना को मिटाने के लिए ऊर्जा लागत की आवश्यकता होती है, और इसे संरक्षित या रिकॉर्ड करने के लिए भौतिक संसाधनों की आवश्यकता होती है—सूचना दुनिया की बुककीपिंग नहीं है, बल्कि दुनिया का हिस्सा है।

इसके अलावा, गुरुत्वाकर्षण और थर्मोडायनामिक्स को जोड़ने वाली चर्चाएं भी इस विचार को समर्थन देती हैं। स्पेसटाइम की ज्यामिति (वक्रता) को एंट्रोपी या सूचना के सिद्धांतों से व्युत्पन्न करने का विचार उभरता है, और यह सुझाव दिया जाता है कि गुरुत्वाकर्षण "मूलभूत शक्ति" के बजाय "उभरती हुई विशेषता" हो सकता है। जैसे तापमान अणु समूह के व्यवहार से उत्पन्न होता है, वैसे ही गुरुत्वाकर्षण और स्पेसटाइम भी गहरे स्तर से उत्पन्न हो सकते हैं।

5) स्पेसटाइम एक "मेमोरी मीडियम" है—ब्रह्मांड घटनाओं को नहीं भूलता

इस लेख का मुख्य बिंदु यही है। स्पेसटाइम को सूचना रिकॉर्ड करने वाले माध्यम के रूप में देखना। सापेक्षता सिद्धांत द्वारा चित्रित निरंतर और चिकनी स्पेसटाइम के बजाय, एक परत होती है जो सीमित क्षमता वाले "विभाजित तत्वों" से बनी होती है, और वहां क्वांटम सूचना के निशान रहते हैं—यह एक छवि है।

महत्वपूर्ण बात यह है कि "रिकॉर्डिंग" एक रूपक नहीं है। बातचीत हमेशा पर्यावरण में सूचना को लीक करती है और निशान छोड़ती है। सैद्धांतिक रूप से, समीकरण को उल्टा चलाया जा सकता है, लेकिन वास्तविकता में "चारों ओर बिखरी हुई जानकारी" को शामिल करके पूरी तरह से उलटना लगभग असंभव है। टूटे हुए गिलास का वापस न आना केवल "अव्यवस्था के कारण" नहीं है, बल्कि इसलिए है क्योंकि घटनाएं ब्रह्मांड के हर कोने में लिखी जाती हैं।

इस प्रकार, ब्रह्मांड "जो अभी है" के साथ-साथ "जो कुछ हुआ है" को भी समाहित करता है। अधिक बातचीत वाले क्षेत्र अधिक सूचना निशान रखते हैं, जबकि कम बातचीत वाले क्षेत्र "खाली" के करीब होते हैं। स्पेसटाइम एक तटस्थ मंच नहीं है, बल्कि यह अगली घटनाओं को सीमित करता है और आकार देता है।

6) समय "पृष्ठभूमि" नहीं बल्कि "परिणाम" है—अपरिवर्तनीय सूचना का संचय क्रम बनाता है

यहां से "समय की वास्तविकता" में गहराई से प्रवेश किया जाता है। समय को शुरू से नहीं रखा जाता है, बल्कि घटनाओं की अपरिवर्तनीय "सूचना की रिकॉर्डिंग" से समय का क्रम उत्पन्न होता है।

विचार सरल है। हर बार जब बातचीत होती है, ब्रह्मांड में सूचना अंकित होती है। अंकित सूचना थर्मोडायनामिक्स और क्वांटम के प्रतिबंधों के तहत "वैश्विक रूप से मिटाई नहीं जा सकती।" यह "मिटाई नहीं जा सकने वाली रिकॉर्डिंग की वृद्धि" घटनाओं के प्राकृतिक क्रम को—समय के तीर को—प्रदान करती है। प्रारंभिक स्थिति में कम रिकॉर्ड होते हैं, जबकि बाद की स्थिति में अधिक रिकॉर्ड होते हैं। भविष्य और भूतकाल का अंतर, ब्रह्मांड के पास भूतकाल की जानकारी होती है और भविष्य की जानकारी नहीं होती, इस विषमता के रूप में प्रकट होता है।

इस ढांचे की उत्तेजक आकर्षण यह है कि यह एंट्रोपी के "प्रारंभिक स्थिति के गच्चे" पर अत्यधिक निर्भर नहीं करता। यह कह सकता है कि "जब तक बातचीत होती है और सूचना अपरिवर्तनीय रूप से अंकित होती है, समय आगे बढ़ेगा," बिना पहले से यह मानने की आवश्यकता के कि ब्रह्मांड ने कम एंट्रोपी से शुरुआत की।

7) क्या डार्क मैटर भी "सूचना के निशान" से है?—महत्वाकांक्षी एकीकरण की गंध

और गहराई में जाने पर, यह "सूचना का संचय" गुरुत्वाकर्षण को भी प्रभावित करता है। यदि स्पेसटाइम की वक्रता केवल द्रव्यमान और ऊर्जा पर निर्भर नहीं करती, बल्कि क्वांटम सूचना (विशेष रूप से एंटैंगलमेंट) के वितरण पर भी निर्भर करती है, तो अधिक बातचीत के निशान वाले क्षेत्र अधिक वक्रित हो सकते हैं (गुरुत्वाकर्षण अधिक मजबूत हो सकता है)।

और लेखक सुझाव देते हैं कि आकाशगंगा के घूर्णन आदि में आवश्यक "अदृश्य गुरुत्वाकर्षण" को अज्ञात कणों (डार्क मैटर) के बजाय "स्पेसटाइम में संचित सूचना के अवशिष्ट प्रभाव" के रूप में व्याख्या किया जा सकता है। डार्क मैटर, डार्क एनर्जी, और समय का तीर, सभी एक ही "अपरिवर्तनीय सूचना की रिकॉर्डिंग" से आते हैं—यह वाक्य पूरे लेख की महत्वाकांक्षा का प्रतीक है।

बेशक, यह वह जगह है जहां सबसे अधिक बहस होती है। डार्क मैटर खगोल विज्ञान और ब्रह्मांड विज्ञान के अवलोकनीय "घटनाओं के समूह" हैं, और व्याख्या केवल कण परिकल्पना तक सीमित नहीं है, लेकिन फिर भी वैकल्पिक प्रस्तावों को कठोर परीक्षण की आवश्यकता होती है। जितना अधिक आकर्षक एक एकीकरण होता है, परीक्षण की बाधा उतनी ही अधिक होती है।

8) "दर्शन जैसा" कहकर समाप्त न करें: इसे कैसे परखा जाए

समय का सिद्धांत अक्सर "विज्ञान से अधिक दर्शन" कहा जाता है। लेकिन लेख परीक्षण की संभावना में गहराई से उतरने की कोशिश करता है।

पहले ब्लैक होल। यदि सूचना गायब नहीं होती है, तो गिरने वाली वस्तु की सूचना क्षितिज के "सामने" स्पेसटाइम में अंकित होती है, और वाष्पीकरण के बाद भी प्रभाव छोड़ती है। हॉकिंग विकिरण पूरी तरह से यादृच्छिक नहीं हो सकता, बल्कि ब्लैक होल के "इतिहास" को सूक्ष्म रूप से प्रतिबिंबित कर सकता है। वर्तमान तकनीक के साथ यह कठिन है, लेकिन यह एक लक्ष्य है जिसे निशाना बनाया जा सकता है।

फिर प्रयोगशाला। क्वांटम कंप्यूटर जैसी नियंत्रण प्रणालियों में, भले ही मूलभूत समीकरण प्रतिवर्ती हों, सूचना की रिकॉर्डिंग, प्रसार और पुनर्प्राप्ति के तरीके से "प्रभावी समय का तीर" उत्पन्न होता है। ब्रह्मांडीय स्तर की चर्चा को प्रयोगशाला के आकार तक लाने का प्रयास महत्वपूर्ण है।

9) सोशल मीडिया की प्रतिक्रिया: "ब्रह्मांड अपने आप में समय लिखता है" शब्दों ने छुआ

जब यह लेख फैलता है, तो लोग दो प्रमुख बिंदुओं पर प्रतिक्रिया देते हैं।

एक है "काव्यात्मक और शक्तिशाली वाक्य"। अंत की "समय वह है जो ब्रह्मांड अपने आप में लगातार लिखता है" की भावना वाली पंक्ति को आसानी से उद्धृत किया जाता है। वास्तव में, X (पूर्व ट्विटर) पर इस वाक्य को उद्धृत करते हुए, समय की धारणा में बदलाव पर आश्चर्य व्यक्त करने वाले पोस्ट देखे जाते हैं।

दूसरा है "सभी समावेशी भावना"। समय के तीर के अलावा, डार्क मैटर और डार्क एनर्जी को एक ही मंच पर लाने का दृष्टिकोण उत्तेजक रूप से लिया जाता है। X के पोस्ट स्निपेट में भी, डार्क मैटर, डार्क एनर्जी, और समय के तीर को एक ही प्रक्रिया से उत्पन्न होने का उल्लेख करते हुए साझा करने की गतिविधि देखी जाती है।

टेक-उन्मुख समुदायों में, रूपक को "इंजीनियरिंग जैसी" दिशा में तेजी से बदलते देखना दिलचस्प है। हैकर न्यूज़ के थ्रेड में, ब्रह्मांड को "संस्करण नियंत्रण प्रणाली" के रूप में तुलना करने वाली मजाकिया टिप्पणियां आती हैं, या प्रकाश की गति को "स्थान के माध्यम से सूचना संचरण की विलंबता" के रूप में देखने की कल्पनाएं उभरती हैं। इसके अलावा, "यदि बातचीत संचय करती है तो पुरानी आकाशगंगाएं ब्लैक होल बन जाएंगी?" जैसी सरल लेकिन तीव्र जिज्ञासाएं भी उठाई जाती हैं।

और सबसे बढ़कर, "स्पर्श किए गए लोगों" की ईमानदार प्रतिक्रियाएं दिखाई देती हैं। "यह पहली बार है जब मैंने समय को सूचना और गुरुत्वाकर्षण की चर्चा में जोड़ा हुआ पढ़ा, यह बहुत ही विश्वसनीय है" जैसी टिप्पणियों के साथ, पाठक "कठिन लेकिन दिलचस्प" दिशा में खिंचते हैं।

दूसरी ओर, सोशल मीडिया पर उत्साह, सामग्री की सटीकता से अलग "शब्दों की ताकत" से भी बढ़ता है। समय और ब्रह्मांड विज्ञान मूल रूप से रोमांस में मजबूत आकर्षण रखते हैं। इसलिए, यह "परीक्षण के लिए उतरने वाला सिद्धांत" है या "आकर्षक एकीकृत कहानी" है, यह भविष्य के सैद्धांतिक विकास और अवलोकन/प्रयोग के संचय से तय होगा।