Does time exist? - Andrew Zimmerman Jones

Vertaald door: Tahlia Flora Nagekeken door: Oeds Eilander

[Wat is tijd?]

The earliest time measurements were

De vroegste vormen van tijdmeting waren observaties van natuurcycli,

observations of cycles of the natural world,

using patterns of changes from day to night

waarbij op basis van de afwisseling tussen dag en nacht

and season to season to build calendars.

en de afwisseling tussen seizoenen een tijdsindeling werd gemaakt.

More precise time-keeping, like sundials

Nauwkeurigere instrumenten voor tijdmeting,

and mechanical clocks, eventually came along

zoals zonnewijzers en mechanische klokken,

zijn gaandeweg ontwikkeld om tijd gunstiger te kunnen indelen.

to put time in more convenient boxes.

But what exactly is it that we’re measuring?

Maar wat meten we eigenlijk?

Is time something that physically exists,

Bestaat tijd daadwerkelijk, of zit het gewoon tussen onze oren?

or is it just in our heads?

At first the answer seems obvious—

Aanvankelijk lijkt het antwoord vanzelfsprekend:

of course time exists;

natuurlijk bestaat tijd;

it constantly unfolds all around us,

het verstrijkt continu om ons heen

and it’s hard to imagine the universe without it.

en het is moeilijk om je een heelal zonder tijd voor te stellen.

But our understanding of time started

Maar door Einstein gaat tijd ons verstand nu te boven.

getting complicated thanks to Einstein.

His theory of relativity tells us that time

Zijn relativiteitstheorie vertelt ons

passes for everyone, but doesn’t always pass

dat iedereen het verstrijken van tijd ervaart,

maar in verschillende situaties niet per se met dezelfde snelheid,

at the same rate for people in different situations,

like those travelling close to the speed of light

zoals zij die lichtsnelheid naderen,

or orbiting a supermassive black hole.

of zij die rond een superzwaar zwart gat cirkelen.

Einstein resolved the malleability of time

Einstein verklaarde de kneedbaarheid van tijd

by combining it with space to define space-time,

door het met ruimte te combineren

om zo ruimtetijd te definiëren,

which can bend, but behaves in consistent, predictable ways.

welke buigzaam is

maar ook consistent en voorspelbaar van aard.

Einstein’s theory seemed to confirm that time

Einsteins theorie leek te bevestigen

dat tijd verweven is met de diepe structuur van het heelal.

is woven into the very fabric of the universe.

But there’s a big question it didn’t fully resolve:

Maar één grote vraag beantwoordde het niet:

why is it we can move through space in any direction,

waarom kunnen we ons door ruimte in alle richtingen verplaatsen,

but through time in only one?

maar door tijd slechts in één richting?

No matter what we do, the past is always,

Wat we ook doen,

het verleden blijft ons hardnekkig achtervolgen.

stubbornly, behind us.

This is called the arrow of time.

Dit heet de pijl van de tijd.

When a drop of food coloring is

Wanneer een druppel voedingskleurstof aan een glas water wordt toegevoegd,

dropped into a glass of water,

we instinctively know that the coloring

weten we instinctief dat de kleurstof zich geleidelijk zal verspreiden

will drift out from the drop,

eventually filling the glass.

en uiteindelijk het glas zal vullen.

Imagine watching the opposite happen.

Stel je voor dat je het omgekeerde ziet gebeuren.

Here, we’d recognize time as unfolding backwards.

Hier constateren we dat tijd achterwaarts verstrijkt.

We live in a universe where the food coloring

We leven in een heelal

waarin de voedingskleurstof zich in het water uitspreidt

spreads out in the water,

not a universe where it collects together.

en niet in een heelal waarin het samenkomt.

In physics, this is described by

In de natuurkunde wordt dit beschreven door de tweede wet van de thermodynamica,

the Second Law of Thermodynamics,

which says that systems will gain disorder,

welke stelt dat binnen systemen de wanorde, oftewel entropie, zal toenemen

or entropy, over time.

naarmate de tijd verstrijkt.

Systems in our universe move from order to disorder,

Systemen in ons heelal verschuiven van orde naar wanorde

and it is that property of the universe

en die eigenschap van het heelal bepaalt de richting van de pijl van de tijd.

that defines the direction of time’s arrow.

So if time is such a fundamental property,

Als tijd zo fundamenteel is,

it should be in our most fundamental equations

hoort het in de meest fundamentele vergelijkingen

describing the universe, right?

die het heelal beschrijven, toch?

We currently have two sets of

Momenteel hebben we twee sets vergelijkingen die de natuurkunde bepalen.

equations that govern physics.

General relativity describes the

Algemene relativiteit beschrijft het gedrag van zeer grote materiedelen,

behavior of very large things,

while quantum physics explains the very small.

terwijl kwantumfysica de kleinste materiedelen beschrijft.

One of the biggest goals in theoretical physics

Een van de grootste doelen in de theoretische fysica

over the last half century has been reconciling

van de afgelopen halve eeuw

was om beide elementen samen te brengen tot één fundamentele ‘theorie van alles’.

the two into one fundamental “theory of everything."

There have been many attempts

Er zijn vele pogingen ondernomen,

—none yet proven—

alle nog onbewezen,

en ze beschouwen tijd op verschillende manieren.

and they treat time in different ways.

Oddly enough, one contender called the Wheeler-DeWitt

Het gekke is dat één mededinger,

de Wheeler-DeWitt-vergelijking genaamd,

equation, doesn’t include time at all.

tijd hierin niet meerekent.

Like all current theories of everything,

Zoals alle recente theorieën van alles, valt deze ten prooi aan speculatie.

that equation is speculative.

But as a thought experiment,

Maar als gedachte-experiment:

if it or a similarly time-starved equation

mocht deze of een soortgelijke tijd-ontberende vergelijking kloppen,

turned out to be true, would that mean

blijkt tijd op het fundamenteelste niveau dan niet te bestaan?

that time doesn’t exist, at the most fundamental level?

Could time just be some sort of illusion generated

Kan tijd een soort illusie zijn

die vanuit onze beperkte waarneming van het heelal ontstaan is?

by the limitations of the way

we perceive the universe?

We zijn er nog niet over uit,

We don’t yet know, but maybe that’s

maar misschien is dit een verkeerde denkwijze.

the wrong way of thinking about it.

Instead of asking if time exists as a fundamental property,

In plaats van ons af te vragen of tijd een bestaande fundamentele eigenschap is,

maybe it could exist as an emergent one.

zou het ook emergent kunnen zijn.

Emergent properties are things that don’t exist

Emergente eigenschappen zijn elementen die niet los voorkomen in een systeem,

in individual pieces of a system,

but do exist for the system as a whole.

maar wel voor het systeem als geheel.

Each individual water molecule doesn’t have a tide,

Ieder afzonderlijk watermolecuul heeft geen getijde,

but the whole ocean does.

maar de hele oceaan wel.

A movie creates change through time by using

Een film creëert tijdsverloop met een reeks stilstaande beelden

a series of still images that appear to have a fluid,

die een vloeiende, voortdurende overgang lijken te hebben.

continuous change between them.

Flipping through the images fast enough,

Door beelden razendsnel af te spelen

our brains perceive the passage of time

neemt ons brein het verstrijken van tijd vanuit de reeks stilstaande beelden waar.

from the sequence of still images.

No individual frame of the movie changes

Geen enkel afzonderlijk filmframe verandert tijd of bevat tijdsverloop,

or contains the passage of time,

but it’s a property that comes out of how

maar het is een eigenschap die voortkomt uit hoe de stukken gekoppeld zijn.

the pieces are strung together.

The movement is real, yet also an illusion.

De beweging is enerzijds realiteit, anderzijds ook een illusie.

Could the physics of time somehow be a similar illusion?

Zou de fysica van tijd misschien een soortgelijke illusie kunnen zijn?

Physicists are still exploring these and other questions,

Natuurkundigen zoeken nog altijd naar antwoorden op deze en andere vragen

so we’re far from a complete explanation.

en zodoende zijn we verre van een volledige uitleg.

At least for the moment.

Althans voor nu.