Θεωρίες φυσικής

Τι σημαίνει στην εποχή μας το "Καλή Χρονιά";

Written by Δ.Μ.

Όταν ο καλός φίλος του Αλβέρτου Αϊνστάιν Michele Besso πέθανε το 1955, ο Αϊνστάιν έγραψε μια επιστολή στην οικογένεια του γράφοντας τους: «Το γεγονός αυτό δεν είναι σημαντικό. Για εμάς που είμαστε πεπεισμένοι φυσικοί, η διάκριση μεταξύ του παρελθόντος, του παρόντος και του μέλλοντος είναι μόνο μια ψευδαίσθηση, όσο και επίμονη. “

Share

Όταν ο καλός φίλος του Αλβέρτου Αϊνστάιν Michele Besso πέθανε το 1955, ο Αϊνστάιν έγραψε μια επιστολή στην οικογένεια του γράφοντας τους: «Το γεγονός αυτό δεν είναι σημαντικό. Για εμάς που είμαστε πεπεισμένοι φυσικοί, η διάκριση μεταξύ του παρελθόντος, του παρόντος και του μέλλοντος είναι μόνο μια ψευδαίσθηση, όσο και επίμονη. ”

sideways-clock

 

Η ιδέα ότι ο χρόνος είναι μια ψευδαίσθηση είναι παλιά, φτάνει πίσω στις ημέρες του Ηράκλειτου και του Παρμενίδη, τους προ-Σωκρατικούς στοχαστές που είναι βασικοί αρχαίοι φιλόσοφοι. Ο Ηράκλειτος υποστήριξε ότι το κύριο χαρακτηριστικό του σύμπαντος είναι ότι αλλάζει πάντα. Ο Παρμενίδης, προμηνύοντας τον Αϊνστάιν, αντιτάχθηκε υποστηρίζοντας ότι δεν υπήρχε μεταβολή. Σε μια σύγχρονη γλώσσα, ο Παρμενίδης πίστευε ότι το σύμπαν είναι το σύνολο όλων των στιγμών ταυτόχρονα. Αυτή είναι απλά όλη η ιστορία του σύμπαντος.

Σήμερα θα αποκαλούσαμε αυτή την άποψη «αιώνια» ή «μπλοκ σύμπαν»  – μία σκέψη ότι ο χώρος και ο χρόνος είναι μαζί ως μια ενιαία τετραδιάστατη συλλογή γεγονότων, αντί για έναν τρισδιάστατο κόσμο που εξελίσσεται με την πάροδο του χρόνου. Εκτός από τον Παρμενίδη και τον Αϊνστάιν, αυτή την εικόνα μοιράζονται και οι Tralfamadorians, μια εξωγήινη φυλή που εμφανίζεται στο αντιπολεμικό μυθιστόρημα Η παιδική σταυροφορία του Kurt Vonnegut,  που δεν αντιλαμβάνονται τον χρόνο ως ένα βέλος, αλλά ως μια συνολική εμπειρία ταυτόχρονα του παρελθόντος, του παρόντος και του μέλλοντος. Χωρίς πριν και μετά, δεν υπάρχει αιτία και αποτέλεσμα. . Για να είσαι από τους Tralfamadore, η επίσκεψη στο παρελθόν δεν είναι πιο δύσκολη από το να περπατάς στο δρόμο. 

Αυτή η «άχρονη» άποψη του σύμπαντος έρχεται σε αντίθεση με τη συνηθισμένη μας σκέψη. Αντιλαμβανόμαστε οι περισσότεροι τη ζωή μας ότι  έχει παρελθόν, παρόν και μέλλον. Αλλά το «μπλοκ ή αιώνιο σύμπαν» έχει πιστούς οπαδούς ακόμη και στη σύγχρονη φυσική. Οι νόμοι της φύσης, όπως τους κατανοούμε σήμερα, αντιμετωπίζουν όλες τις στιγμές εξίσου πραγματικές. Καμία στιγμή δεν επιλέγεται ως ξεχωριστή. Οι νόμοι απλώς λένε πώς κάθε στιγμή σχετίζεται με την προηγούμενη και την επόμενη.

Ίσως ο πιο ενεργητικός και επίμονος υποστηρικτής του ισχυρισμού ότι ο χρόνος είναι απατηλός είναι ο Βρετανός φυσικός Julian Barbour. Είναι εντυπωσιακό ότι ο Barbour κατάφερε εδώ και δεκαετίες να κάνει μία ενδιαφέρουσα έρευνα στη φυσική χωρίς να έχει καμία ακαδημαϊκή θέση, δημοσιεύοντας δεκάδες εργασίες σε αξιόλογα περιοδικά. Έχει υποστηρίξει εν μέρει μεταφράζοντας εργασίες από τα ρωσικά στα αγγλικά – στον ελεύθερο χρόνο του, ερευνώντας ακούραστα την ιδέα ότι δεν υπάρχει χρόνος, κατασκευάζοντας θεωρητικά μοντέλα κλασικής και κβαντικής βαρύτητας, όπου ο χρόνος δεν παίζει θεμελιώδη ρόλο.

Πρέπει να είμαστε λίγο προσεκτικοί σχετικά με το τι εννοούμε «ο χρόνος δεν υπάρχει». Ακόμα και ο Παρμενίδης ή ο Μπαρμπούρ θα αναγνώριζαν την ύπαρξη ρολογιών ή την έννοια της χρονικής καθυστέρησης. Το ζήτημα είναι αν κάθε επόμενη στιγμή υφίσταται από την προηγούμενη στιγμή με το πέρασμα του χρόνου. Σκεφτείτε μια ταινία. Θα μπορούσατε να παρακολουθήσετε την ταινία, να δείτε τι συνέβη και να μιλήσετε με λογικό τρόπο για το πόσο διήρκεσε. Αλλά θα μπορούσατε επίσης να γλιστρήσετε στην αίθουσα προβολής, να συναρμολογήσετε τους κυλίνδρους της ταινίας και να τους δείτε όλους ταυτόχρονα. Η προοπτική κατά του χρόνου λέει ότι ο καλύτερος τρόπος να σκεφτούμε το σύμπαν είναι, ομοίως, ως μια συλλογή χρονικών πλαισίων.

Υπάρχει, είναι αναμενόμενο, κάποια ώθηση στην ιδέα αυτή στις μέρες μας. Ο Tim Maudlin, ένας φιλόσοφος και ο Lee Smolin, ένας φυσικός, ισχυρίστηκαν με έντονο τρόπο ότι ο χρόνος είναι πραγματικός και ότι το πέρασμα του χρόνου παίζει αυτό που θα μπορούσαμε να ονομάσουμε δημιουργικό ρόλο: Πράγματι δίνει γέννηση στο μέλλον. Σκέφτονται τον χρόνο ως ενεργό παίκτη και όχι ως απλή συσκευή τήρησης βιβλίων. 

Και οι δύο ερευνητές έχουν αναπτύξει νέα μαθηματικά εργαλεία και φυσικά μοντέλα για να υποστηρίξουν τις απόψεις τους. Η νέα προσέγγιση του Maudlin επικεντρώνεται στην τοπολογία του ίδιου του χωροχρόνου – πώς τα διαφορετικά σημεία στο σύμπαν ράβονται μαζί. Ενώ η παραδοσιακή τοπολογία χρησιμοποιεί περιοχές του διαστήματος ως θεμελιώδη δομικά στοιχεία, ο Maudlin παίρνει τις παγκόσμιες γραμμές (διαδρομές σωματιδίων μέσω του χρόνου) ως το πιο βασικό αντικείμενο. Από εκεί, η εξέλιξη του χρόνου φαίνεται σαν ένα κεντρικό χαρακτηριστικό της φυσικής.

Αντίθετα, ο Σμόλιν ανέφερε ότι οι ίδιοι οι νόμοι της φυσικής εξελίσσονται με τον χρόνο. Αυτό δεν μπορούμε να το παρατηρήσουμε από στιγμή σε στιγμή, αλλά σε κοσμολογικές χρονικές κλίμακες, οι παράμετροι που θεωρούμε σταθερές μπορεί τελικά να πάρουν πολύ διαφορετικές τιμές. 

Υπάρχει, ίσως, μια συνετή μέση θέση μεταξύ της επιμονής στον κεντρικό ρόλο του χρόνου και της άρνησης της ύπαρξής του. Κάτι μπορεί να είναι πραγματικό – πραγματικά υπάρχον, όχι απλώς απατηλό – και όμως να μην είναι θεμελιώδες. Οι επιστήμονες συνήθιζαν να πιστεύουν ότι η θερμότητα, για παράδειγμα, ήταν μια ρευστή ουσία, που ονομάζεται «θερμιδική (caloric)», που ρέει από τα ζεστά αντικείμενα σε ψυχρότερα. Σήμερα γνωρίζουμε καλύτερα: Η θερμότητα είναι απλά οι τυχαίες κινήσεις των ατόμων και των μορίων από τα οποία φτιάχνονται τα αντικείμενα. Η θερμότητα είναι ακόμα πραγματική, αλλά εξηγείται σε βαθύτερο επίπεδο. Αναδύεται από μια πιο περιεκτική κατανόηση.

Ίσως ο χρόνος είναι έτσι. Κάποια στιγμή, όταν οι απόλυτοι νόμοι της φυσικής θα βρίσκονται στη διάθεσή μας, μπορεί να ανακαλύψουμε ότι η έννοια του χρόνου δεν είναι στην πραγματικότητα απαραίτητη. Αντίθετα, ο χρόνος μπορεί να εμφανιστεί για να διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στον μακροσκοπικό κόσμο της εμπειρίας μας, ακόμα κι αν δεν υπάρχει πουθενά στην τελική Θεωρία των Πάντων.

Σε αυτήν την περίπτωση, δεν θα έχουμε κανένα πρόβλημα να πούμε ότι ο χρόνος είναι «πραγματικός». Ξέρουμε τι σημαίνει να μεγαλώνουμε ή να γιορτάζουμε μια επέτειο, ανεξάρτητα από το αν ο χρόνος είναι «θεμελιώδης» Και με κάθε τρόπο, μπορώ ακόμα να ευχηθώ στους ανθρώπους μια καλή χρονιά με καλή συνείδηση.

Πηγή συγγραφέας Sean Carroll

About the author

Δ.Μ.

Share