¿Qué significa "convertir energía en tiempo"?

En un artículo reciente sobre la creación de pares electrón-positrón mediante la colisión de fotones en un laboratorio, Andrei Seryi , director del Instituto John Adams de la Universidad de Oxford, dijo:

Es impresionante pensar que las cosas que pensábamos no están conectadas, de hecho pueden convertirse entre sí: materia y energía, partículas y luz. ¿Seríamos capaces en el futuro de convertir la energía en tiempo y viceversa?

Ignoremos por el momento que un físico se sorprende de que γ γ mi mi + proceso es posible en un laboratorio. Pero, ¿qué quiere decir con convertir energía en tiempo? ¿Es esta solo una frase poética para enfatizar su asombro, o hay algún significado más profundo detrás de esto?

Lo único que me viene a la mente es que, debido a que nuestra mejor teoría de la gravedad actual, la relatividad general, describe la dinámica del espacio-tiempo, "crear tiempo" podría significar inducir algún cambio en el tensor métrico. gramo m v , por lo que podría estar hablando de la posibilidad de convertir partículas ordinarias del modelo estándar en ondas gravitacionales y viceversa.

Sin embargo, podría estar hablando de otra cosa. ¿Me estoy perdiendo de algo?

me suena a ciencia ficcion
Sería mejor preguntarle al Sr. Seryi, de lo contrario solo especulamos sobre lo que podría haber tenido en mente. A mí me parece una pregunta retórica que no debe tomarse al pie de la letra. Solo enfatizó que la naturaleza puede contener muchas cosas inesperadas (como materia convertida en luz) y puede haber otros secretos de la física que hoy podrían parecer disparates. Pero no tiene por qué ser necesariamente "convertir energía en tiempo". Eso me parece simplemente una forma de hablar. Pero solo estoy especulando.
Es muy posible que se deslice entre lo que el científico pretendía decir, lo que realmente dijo, lo que escuchó el periodista, lo que el periodista pensó que se había dicho, lo que el periodista expresó en el artículo y lo que el editor pensó que debería escribirse. .

Respuestas (2)

Estás citando un artículo periodístico en lugar de un artículo, y se aplican diferentes estándares; entonces uno debe estar preparado para entender lo que se dice con eso en mente.

Es impresionante pensar que las cosas que pensábamos no están conectadas, de hecho pueden convertirse entre sí: materia y energía, partículas y luz.

La palabra clave en esta declaración es impresionante , está expresando asombro; en un marco histórico, las cosas que alguna vez se pensó (digamos en la época de Newton) que estaban completamente separadas han demostrado estar conectadas.

¿Seríamos capaces en el futuro de convertir la energía en tiempo y viceversa?

La palabra clave aquí es futuro ; ahora especula si en el futuro se demostrará que son posibles más conexiones que ahora parecen imposibles. No está ofreciendo una teoría de cómo puede ocurrir esto. Sin embargo, vale la pena señalar que la conexión de tiempo y energía no es del todo arbitraria, como si no recuerdo mal, es la simetría de traslación del tiempo, por el Teorema de Noether, lo que da la conservación de la energía.

También vale la pena señalar que el punto final utópico de esta dirección de pensamiento es una especie de monismo .

Ignoremos por el momento que un físico se sorprende de que γγ→e−e+

Bueno, deberíamos asombrarnos de que sea posible, con respecto a la pregunta sobre el tiempo. De hecho, en este proceso de interacción, busque el diagrama estándar de Feynman, por ejemplo, uno de los fotones iniciales en realidad proviene del futuro.

La razón por la que hoy en día observamos "fotones" en nuestros detectores, es decir, energía luminosa (tomada del campo y, por lo tanto, que no conserva la energía en el campo) es porque el proceso subyacente de interacción entre el campo y la materia es irreversible. Los fotones son, si se quiere, bosones de Nambu-Goldstone para la ruptura espontánea de la simetría por inversión del tiempo (ver Premio Nobel de Física 2008).

Las ecuaciones de Maxwell son ecuaciones simétricas de inversión de tiempo. Cuando se acopla a la materia a través de una interacción que rompe esta simetría, la energía del campo se localiza en un átomo, por ejemplo. Ejemplo: un nivel de energía atómica discreto acoplado a un continuo, tiene una evolución temporal altamente irreversible, por ejemplo, emisión espontánea. Mientras que, para las oscilaciones de Rabi, el intercambio entre el campo y el átomo conserva la simetría temporal, no se localiza energía en el átomo (en realidad oscila) mientras se conserve la coherencia. En términos más técnicos, se puede decir que se extrae energía del campo cuando la interacción no conserva el estado de vacío del campo.

Se puede decir que observamos la energía de la luz porque se rompe la simetría de inversión del tiempo, lo que implica una flecha del tiempo, la evolución del tiempo o simplemente como sinónimo, el tiempo. La capacidad de volver a convertir esta energía localizada para reparar la simetría temporal rota sería interesante.