Jednym z najmodniejszych obecnie tematów w świecie
fizyki teoretycznej są rozważania nad czasem, a dokładniej próby
zepchnięcia go z piedestału jednego z najważniejszych zjawisk
determinujących istnienie naszego wszechświata. Stwierdzenia: „czas
jest iluzją” (Julian Barbour), „czas jest tylko ubocznym
skutkiem splatania kwantowego”, albo „czas jest złudzeniem
naszej świadomości” (Michał Heller), i im podobne, aż do
radykalnego „czas nie istnieje”, można spotkać w dziesiątkach
naukowych periodyków z ostatnich lat. W rozważaniach na ten temat
przeplatają się argumenty fizyczne z filozoficznymi, ale
praktycznego ich zastosowania nie widać.
Temat fizycznego nie istnienia czasu nie jest nowy, gdyż
ponad czterdzieści lat temu Wheeler
i De Witt spróbowali
pogodzić ogólną teorię względności z mechaniką kwantowa
i stworzyli swe znane (i dosyć skomplikowane matematycznie) równanie. Wynikało z
niego m. in., że czas jest niepotrzebny oraz, że w związku z tym
wszechświat jest statyczny. Było to zbyt szokujące i niezgodne
zarówno z teorią Einsteina jak i obserwacjami (Hubble), więc
równanie znalazło się na marginesie fizyki. Oczywiście wciąż
nie dawało ono niektórym naukowcom spokoju, czego efektem m. in.
dzisiejsza moda na podważanie czasu.
Ponieważ zaznaczyłem poprzednio, że rzeczywiste
rozwiązanie problemów istnienia i funkcjonowania wszechświata
wymaga nowego do nich podejścia, przedstawię tu pewne spostrzeżenia
na temat czasu (i nie tylko) wynikające jednak z najbardziej
podstawowych i doskonale znanych wszystkim reguł. Mam bowiem
wrażenie, że właśnie o podstawowych wzorach zapomniano pogrążając
się w świecie wyższej, najwyższej i jeszcze wyższej matematyki.
A czy na pewno wyciągnęliśmy wszystkie wnioski z tego
co nam mówi najprostszy wzór w którym występuje czas?
prędkość = droga : czas
z
czego też wynika że: droga = czas x prędkość, a czas = droga
: prędkość.
Wzór
jest banalnie prosty i znany każdemu. Proszę jednak podstawić jako
wartość drogi 0 (zero). Wówczas oczywiście prędkość też
będzie miała wartość 0 (zero), jako że gdy nie ma przebytej
drogi to i nie ma prędkości. Jaka jest przy tych warunkach wartość
czasu? Okazuje się, że czas jest wówczas dowolny, może mieć
każdą wartość, (na przykład może być nieskończenie duży, albo
nieskończenie mały) – po prostu nie ma żadnego znaczenia. To
pójdźmy dalej i sprawdźmy co się dzieje z czasem, gdy prędkość
jest zerowa (nie ma ruchu), ale droga ma jakąś wartość (dowolną,
ale większą od zera). Oczywiście zaraz rozlegnie się okrzyk, że
chcę dzielić przez zero, a to jest w matematyce zakazane – symbol
nieoznaczony. Matematyka jako idea może się ratować i symbolami
nieoznaczonymi, ale problem powstał na gruncie fizyki, a Pan Bóg
nie jest matematykiem. Nie jest czymś szczególnym sytuacja, gdy
prędkość jest zerowa, ale droga istnieje i całkowicie uprawnione
jest pytanie: co wówczas dzieje się z czasem? Odpowiedź jest
analogiczna jak przy drodze zerowej, a więc że czas także w tej
sytuacji (droga >0) jest dowolny, a więc do niczego nieprzydatny.
Jeżeli jest niepotrzebny, to czy on wówczas w ogóle istnieje?
Zastosujmy zasadę Brzytwy Ockhama (w uproszczeniu – usuwamy
wszystko co jest zbędne) i okaże się, że czasu może nie być, a
pojawia się on tylko w specyficznej sytuacji, gdy występuje
prędkość większa od zera, a więc gdy zachodzi jakikolwiek ruch.
Inaczej mówiąc: brak jakiegokolwiek ruchu (prędkości) sprawia, że
czas nie istnieje.
Konkluzja:
bez ruchu nie
ma czasu,
a to znaczy, że
czas jest tylko i wyłącznie jednym z wymiarów ruchu.
Chciałbym w tym miejscu podsunąć pewien przykład.
Nie będzie on oczywiście żadnym argumentem dla fizyków, ale może
zastanowi zwykłych czytelników, (a do nich się przede wszystkim
zwracam) i może niektórych filozofów. Otóż wszyscy spotkaliśmy
się z sytuacjami kiedy człowiek umiera i przestaje się ruszać
(całkowicie). Wówczas dopisujemy mu drugą datę, czyli zamykamy go
w pewnej klamrze czasowej – od chwili urodzin, do chwili śmierci.
Posiadanie daty zgonu jest dowodem, że czas człowieka się
skończył. Nie ma ruchu, to i nie ma czasu!
Teraz trzeba jeszcze chwilę poświęcić zjawisku
ruchu. Ruch wymaga istnienia minimum dwóch różnych punktów
między którymi on zachodzi, oraz odrębnego układu odniesienia
pozwalającego go stwierdzić. Najkrócej mówiąc, aby zaistniał
ruch i by można było określić jego wymiary, potrzebna jest
przestrzeń. Oczywiście, ponieważ układy odniesienia mogą
znajdować się w różnych miejscach, to ruch i czas mają charakter
względny, jednak nie ich względność jest tu teraz istotna.
Proszę zauważyć, że warunkiem ruchu jest istnienie
przestrzeni (ale nie odwrotnie) i znaczy to, że przestrzeń
musiała istnieć jeszcze przed pojawieniem się ruchu (i czasu).
Oczywiście nasz język nie dysponuje właściwymi określeniami na
opisanie tego stanu, gdyż każdy nasz zwrot próbujący określić
czas i następstwa zdarzeń nieodmiennie odnosi się do jego trwania
i staje się tautologią (dylemat św. Augustyna – „wiem czym
jest czas, dopóki ktoś mnie o to nie spyta”). Mam jednak
wrażenie, że uświadomienie sobie opisanej powyżej problematyki
czasu nie jest zbyt trudne.
Więc przestrzeń w swym stanie pierwotnym (bez
ruchu, a co za tym idzie i bez czasu) jest statyczna, nigdzie
się nie rozszerza, nie kurczy, nie pulsuje, nie rozciąga, nie
faluje, nie marszczy się, ani nie przyrasta – jest nieruchoma. Do
problemu statyczności przestrzeni (wszechświata) zarówno przed jak i po pojawieniu się
w niej ruchu wrócę w dalszych wpisach, ale teraz jeszcze kilka
uwag.
Analiza prostego wzoru na prędkość prowadzi do
analogicznych wniosków jak równanie Wheelera-DeWitta:
przestrzeń (wszechświat) nie potrzebuje czasu i jest statyczna.
Istnienie przestrzeni bez czasu stawia w niezwykle
trudnym położeniu einsteinowską koncepcję czasoprzestrzeni, a w
zasadzie ją wyklucza.
Wielki Wybuch (który jest klasyczną „osobliwością”–
patrz wpis na temat osobliwości) zakłada jednoczesne powstanie
przestrzeni, czasu, energii, materii i oddziaływań. Jeżeli jednak
okazuje się, że przestrzeń musiała być wcześniej niż inne
elementy wszechświata, to cała koncepcja Big Bangu się „sypie”
- oczywiście ten temat będzie jeszcze analizowany.
Koncepcję, że czas jest wyłącznie wymiarem ruchu
prezentował już Arystoteles, jeden z największych filozofów
starożytności, ale sadził przy tym, że istnieje jakiś
uniwersalny układ odniesienia dla tych zjawisk. Później Galileusz
i kolejni uczeni udowodnili względność ruchu (brak stałego układu odniesienia), więc wydawało się,
że koncepcja Filozofa jest pogrzebana. W XX wieku naukowcy wykazali,
że także czas jest względny, ale oczywiście nikt już do
pomysłu Stagiryty odnośnie ruchu i czasu nie wracał. Wygląda jednak, że właśnie
Arystoteles miał rację, pod warunkiem, że prawidłowo zdefiniujemy
i opiszemy ten absolutny układ odniesienia i jego specyficzne cechy, które wcale nie będą przeczyły względności.
W ten sposób stopniowo zbliżamy się do podstaw Teorii Kwantowej
Przestrzeni.
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz