Michael Slezak Ο χρόνος πέθανε, τον θέλουμε πίσω;αναδημοσιευση απο το ΒΗΜΑ της Κυριακης

Michael Slezak 

Ο χρόνος πέθανε, τον θέλουμε πίσω;

Το πέρασμα του χρόνου δεν είναι παρά μια ανθρώπινη ψευδαίσθηση; Αυτό υποστηρίζει η κρατούσα Φυσική, όμως ένα νέο κίνημα γεννιέται: μέσα από διαφορετικούς δρόμους και προσεγγίσεις κορυφαίοι Φυσικοί ενώνουν τις φωνές τους: «Σώστε τον χρόνο!»

ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΗ:  10/11/2013 05:45

11

emailεκτύπωση 

 

Πριν από λίγο πήρατε την εφημερίδα στα χέρια σας, τώρα διαβάζετε αυτές τις γραμμές και σε λίγο – ελπίζουμε – θα γυρίσετε τη σελίδα για να ανοίξετε αυτό το ένθετο. Δεν υπάρχει καμία αμφιβολία, στο μυαλό σας – όπως και σε όλων των ανθρώπων – ο χρόνος «κυλά» περνώντας από τη μια στιγμή στην επόμενη. Για την επιστήμη όμως τα πράγματα δεν είναι καθόλου έτσι. Ξεκινώντας με τον Νεύτωνα και δίνοντας τη χαριστική βολή με τον Αϊνστάιν, οι Φυσικοί «σκότωσαν» τον χρόνο των ανθρώπων: κατήργησαν το «τώρα», το «χθες» και το «αύριό» μας αντικαθιστώντας τα με ένα Σύμπαν-μονομπλόκ στο οποίο ο χρόνος μένει ακίνητος και το παρόν, το παρελθόν και το μέλλον δεν ξεχωρίζουν μεταξύ τους. Αυτό το «μονολιθικό Σύμπαν», χωρίς ρέοντα χρόνο, ταιριάζει απόλυτα με τις θεμελιώδεις θεωρίες της Φυσικής, έρχεται όμως σε κατά μέτωπον σύγκρουση με τις δικές μας θεμελιώδεις αντιλήψεις. Αυτός είναι και ο λόγος για τον οποίο ορισμένοι θεωρητικοί αναζητούν τρόπους για να αναστήσουν τον «ανθρώπινο» χρόνο και να τον επανεντάξουν στο «φυσικό» Σύμπαν. Εχουμε όμως πραγματικά ανάγκη από κάτι τέτοιο; Το «New Scientist» διερευνά τις απαντήσεις.






Φανταστείτε ότι στέκεστε έξω από το Σύμπαν. Οχι απλώς έξω από το Διάστημα, αλλά έξω και από τον χρόνο. Από αυτή τη συγκλονιστική θέση, ως προς τη θέα, κοιτάζετε το Σύμπαν από ψηλά. Στη μια άκρη του βλέπετε την αρχή, τη Μεγάλη Εκρηξη. Στην άλλη βλέπετε... ό,τι μπορεί να συμβαίνει εκεί. Κάπου στη μέση βρίσκεστε εσείς, ένα μικροσκοπικό σκουληκάκι: στη μια άκρη μωρό, στην άλλη πτώμα. Από αυτή την αδύνατη οπτική γωνία ο χρόνος δεν κυλάει και δεν υπάρχει «τώρα». Ο χρόνος είναι στατικός. Αμετακίνητος. Παγωμένος.

Οσο εξωπραγματικό και αν ακούγεται, για τους περισσότερους φυσικούς σήμερα το Σύμπαν είναι ακριβώς έτσι. Εμείς μπορεί να νομίζουμε ότι ο χρόνος κυλάει από ένα πραγματικό παρελθόν σε ένα όχι ακόμη πραγματικό μέλλον, οι παρούσες θεωρίες μας όμως για τον χώρο και τον χρόνο μάς διδάσκουν ότι παρελθόν, παρόν και μέλλον είναι όλα εξίσου πραγματικά - και θεμελιωδώς αδιαχώριστα. Οποιαδήποτε αίσθηση ότι το «τώρα» μας είναι κατά κάποιον τρόπο ξεχωριστό, ότι ο χρόνος κυλάει προσπερνώντας το, είναι μια ψευδαίσθηση που δημιουργούμε στο μυαλό μας.

Η Φυσική, στην ουσία, σκότωσε τον χρόνο έτσι όπως τον γνωρίζουμε. Το ερώτημα είναι: Τον θέλουμε πίσω;

Νεύτων: η πρώτη «μαχαιριά»

Ο πρώτος που άρχισε να βυθίζει το μαχαίρι στο «τώρα» ήταν ο Νεύτων. Οι νόμοι για την κίνηση που διατύπωσε στα τέλη του 17ου αιώνα ήταν οι πρώτοι οι οποίοι συνέλαβαν τον χρόνο σε μαθηματικές εξισώσεις. Γρήγορα θεωρήθηκε φυσικό η κίνηση να απεικονίζεται σε ένα γράφημα με τον χρόνο σε έναν χωρικό άξονα. Από τη στιγμή που έγινε αυτό οποιοδήποτε χωρικό, μεμονωμένο σημείο του «τώρα» άρχισε να φαίνεται τόσο υποκειμενικό όσο ένα «εδώ» σε έναν χάρτη του χώρου.

Ο Αϊνστάιν έδωσε τη χαριστική βολή στο γύρισμα του 20ού αιώνα. Σύμφωνα με την Ειδική Θεωρία της Σχετικότητας, δεν είναι δυνατόν να προσδιορίσει κάποιος γεγονότα τα οποία όλοι μπορεί να συμφωνούν ότι συμβαίνουν ταυτοχρόνως. Δύο γεγονότα τα οποία είναι και τα δύο «τώρα» για σας θα συμβούν σε διαφορετικούς χρόνους για οποιονδήποτε άλλον κινείται με διαφορετική ταχύτητα από εσάς. Οι άλλοι άνθρωποι θα βλέπουν ένα διαφορετικό «τώρα» το οποίο μπορεί να περιέχει στοιχεία από το δικό σας, εξίσου όμως μπορεί και όχι. «Μπορείς να το ορίσεις, δεν θα συμφωνούν όμως απαραίτητα όλοι» λέει ο Σον Κάρολ, φυσικός του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνιας στην Πασαντίνα.

Το αποτέλεσμα είναι μια εικόνα γνωστή ως το μονολιθικό Σύμπαν, το Σύμπαν «μονομπλόκ», όπως το βλέπουμε από αυτό το αδύνατο σημείο έξω από τον χώρο και τον χρόνο. Εδώ μπορείτε να σημαδέψετε ό,τι νομίζετε πως είναι «τώρα» με μια κόκκινη κουκκίδα, αλλά τίποτε δεν ξεχωρίζει αυτό το σημείο από οποιοδήποτε άλλο πέραν του ότι εσείς βρίσκεστε εκεί. Το παρελθόν και το μέλλον δεν ξεχωρίζουν διαφορετικά από ό,τι το δεξιά και το αριστερά. Υπάρχουν πράγματα τα οποία βρίσκονται πιο κοντά σας στον χρόνο και πράγματα τα οποία βρίσκονται πιο μακριά, ακριβώς όπως υπάρχουν πράγματα που είναι κοντά ή μακριά στον χώρο. Η ιδέα όμως ότι ο χρόνος κυλάει είναι εξίσου παράλογη όσο το να πείτε ότι κυλάει ο χώρος.

Κυλάει ή δεν κυλάει;

Ο Τζορτζ Ελις, κοσμολόγος στο Πανεπιστήμιο του Κέιπ Τάουν στη Νότια Αφρική, δεν πιστεύει τίποτε από όλα αυτά. Το μονολιθικό Σύμπαν αντίκειται σε κάθε εμπειρία μας, λέει. «Δεν απεικονίζει τη ροή του χρόνου και αυτό είναι ένα από τα πλέον θεμελιώδη χαρακτηριστικά της καθημερινής ζωής μας. Επομένως είναι ένα κακό μοντέλο της πραγματικότητας». Επιπλέον, αν το αποδεχθούμε, οποιαδήποτε προσπάθεια να καταλάβουμε οτιδήποτε σχετικά με το οτιδήποτε δεν έχει νόημα. «Η όλη διαδικασία τού να κάνουμε επιστήμη εξαρτάται από το ότι ο χρόνος κυλάει. Κάνουμε μια υπόθεση, τη δοκιμάζουμε, την αποδεχόμαστε ή την απορρίπτουμε - η διαδικασία κυλάει στον χρόνο».

Το 2004 ο κ. Ελις άρχισε να σκιαγραφεί μια διαφορετική εικόνα. Το σημείο έναρξης για αυτήν δεν ήταν η Σχετικότητα αλλά η κβαντική Φυσική. Ενα παράξενο στην κβαντική Φυσική είναι ότι τα απροσδιόριστα μελλοντικά γεγονότα διέπονται φαινομενικά από πιθανότητες του παρόντος. Τα κβαντικά αντικείμενα υπάρχουν σε «υπερθέσεις» σε περισσότερες από μία καταστάσεις ως τη στιγμή που θα τα μετρήσουμε (ή θα τα «παρατηρήσουμε»), οπότε και υιοθετούν τη μία ή την άλλη πιθανή μορφή τους. Η πιο διάσημη απεικόνιση είναι η γάτα του Σρέντινγκερ: κλεισμένη σε ένα κουτί με ένα μπουκαλάκι δηλητήριο το οποίο μπορεί να σπάσει ή να μην σπάσει, η γάτα είναι ταυτοχρόνως νεκρή και ζωντανή - ως τη στιγμή που θα ανοίξετε το κουτί, οπότε θα είναι οριστικά ή το ένα ή το άλλο.

Αυτές οι κβαντικές παραδοξότητες αποτελούν ένα πλήγμα για τη σύλληψη του μονολιθικού Σύμπαντος που πρεσβεύει ένα εξίσου πραγματικό παρελθόν, παρόν και μέλλον, λέει ο κ. Ελις. «Ακόμη και αν γνωρίζετε τα πάντα σχετικά με την κατάσταση του Σύμπαντος σήμερα, δεν μπορείτε να προβλέψετε τι θα είναι αύριο. Το μέλλον δεν μπορεί να είναι πραγματικό γιατί δεν έχει ακόμη καν καθοριστεί».

Το «τώρα», μια επιφάνεια 3D

Οι Αβορίγινες της Αυστραλίας θεωρούν ότι ο χρόνος δεν είναι πάντα γραμμικός, κάποιες φορές γίνεται κύκλος, γι’ αυτό και τον απεικονίζουν με κυματιστές γραμμές και κουκκίδες, όπως σε αυτή την εικόνα. Ακόμη όμως και σε αυτή τη μοναδική στον κόσμο ανθρώπινη αντίληψη, ο χρόνος εξακολουθεί να κυλάει


Για τον κ. Ελις η κβαντική Φυσική προσφέρει μια αντικειμενικά προσδιορισμένη παρούσα στιγμή: αυτό είναι το όριο ανάμεσα στο τι έχουν προσδιορίσει τα πειράματά μας και στο τι απομένει να προσδιοριστεί. Ζούμε στην μπροστινή άκρη ενός «αναπτυσσόμενου μονολιθικού» Σύμπαντος, σε μια επιφάνεια την οποία αποκαλούμε παρόν και η οποία αποκτά ύπαρξη στιγμή τη στιγμή, καθώς γίνονται οι κβαντικές παρατηρήσεις.

Ο κ. Ελις πιστεύει ότι είναι απολύτως δυνατόν να ορίσουμε αυτό το «τώρα» και μέσα στη Σχετικότητα. Η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας του Αϊνστάιν, η οποία δημοσιεύθηκε μία δεκαετία μετά την Ειδική Θεωρία του, είναι μια πλήρης εικόνα του χώρου και του χρόνου η οποία περιγράφει πώς ένας συνδυασμένος χωροχρόνος στρεβλώνεται από την παρουσία της ύλης για να παραγάγει τη δύναμη που αποκαλούμε βαρύτητα. Αν συγκεντρώναμε αρκετά δεδομένα και είχαμε έναν αρκετά μεγάλο ηλεκτρονικό υπολογιστή, θα μπορούσαμε να υπολογίσουμε όλες τις στρεβλώσεις του χωροχρόνου σε όλους τους γαλαξίες, τις μαύρες τρύπες και την υπόλοιπη ύλη στο Σύμπαν για να συνθέσουμε μια τρισδιάστατη επιφάνεια επάνω στην οποία το κάθε σημείο έχει ακριβώς την ίδια ηλικία με το σημείο στο οποίο βρισκόμαστε. «Ο χωροχρόνος καθορίζεται ως τότε και όχι πέρα από αυτό» λέει ο κ. Ελις.

Το παρόν όμως και πάλι δεν είναι το «τώρα» όπως το γνωρίζουμε, επειδή σε αυτή την τρισδιάστατη επιφάνεια δεν συμβαίνουν όλα ταυτοχρόνως: όπως υπαγορεύει η Ειδική Σχετικότητα, αν εσείς και εγώ κινούμαστε με διαφορετική ταχύτητα επάνω της θα εξακολουθούμε να διαφωνούμε σχετικά με το τι συμβαίνει τώρα. Αυτό όμως δεν έχει απαραίτητα σημασία. Μέσα στη Σχετικότητα τα πράγματα που σχετίζονται αιτιωδώς μεταξύ τους συμβαίνουν με την ίδια σειρά από όλες τις οπτικές γωνίες, ακόμη και αν οι μεμονωμένοι παρατηρητές δεν μπορούν να συμφωνήσουν σχετικά με το πότε ακριβώς συνέβησαν. «Είναι απλώς ζήτημα ψυχολογίας» λέει ο κ. Ελις. «Το ότι αυτό είναι ταυτόχρονο με εκείνο μας κάνει να είμαστε ευχαριστημένοι, δεν σημαίνει όμως τίποτε για τη Φυσική».

Παρ' όλα αυτά, υπάρχουν ρυτίδες στον αναπτυσσόμενο μονόλιθο. Η κβαντική θεωρία αποκαλύπτει ότι το μέλλον είναι απροσδιόριστο αλλά επίσης ότι το ίδιο ισχύει και για κάποιες πλευρές του παρόντος: το καημένο το γατάκι του Σρέντινγκερ γίνεται ένα τέτοιο παράδειγμα αν δεν μπούμε στον κόπο να ελέγξουμε αν είναι ζωντανό ή όχι. Η λύση του κ. Ελις, την οποία διατύπωσε με τον συνάδελφό του Τόνι Ρόθμαν το 2009, είναι ότι το παρόν δεν είναι μια στέρεη επιφάνεια αλλά μια επιφάνεια σπαρμένη με απροσδιοριστίες οι οποίες σταδιακά στερεοποιούνται σε βεβαιότητες.

Αυτά τα κενά στο παρόν είναι απαρατήρητα για μας: αν αφήσουμε κατά μέρος τη γάτα, οι κβαντικές απροσδιοριστίες μπορούν να προκύψουν μόνο σε πολύ μικρά πράγματα και σε πολύ μικρές χρονικές κλίμακες. «Οι τρύπες στο παρόν δεν είναι τόσο μεγάλες ώστε να πέσουμε μέσα τους» λέει.

Ο επιστήμονας εξακολουθεί να εργάζεται για να γεμίσει τα κενά στη θεωρία του, με πιο πρόσφατο αυτό που αφορά το πώς η δημιουργία του μέλλοντος «κατεβαίνει» από την κοσμολογική στην κβαντική κλίμακα. Δεν θεωρούν όμως όλοι ότι βρίσκεται στον σωστό δρόμο.

Η άλλη πλευρά του βουνού

Ο Χιου Πράις, φιλόσοφος της Φυσικής στο Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ, δεν έχει πειστεί από την υπόθεση του παρόντος ως μιας διαχωριστικής γραμμής ανάμεσα σε ένα πραγματικό παρελθόν και σε ένα μη πραγματικό μέλλον. Ακόμη και αν το μέλλον είναι απροσδιόριστο, λέει, μπορεί να είναι πραγματικό: δεν είστε ίσως σε θέση να προσδιορίσετε τι είναι στην άλλη πλευρά ενός βουνού από τη θέση στην οποία βρίσκεστε αυτή τη στιγμή, αυτό όμως δεν σημαίνει ότι δεν υπάρχει.

Η άποψη του κ. Κάρολ είναι ότι το επιχείρημα του κ. Ελις εξαρτάται από την αλήθεια της «ερμηνείας της Κοπεγχάγης» της Κβαντομηχανικής. Η ιδέα αυτή υποστηρίζει ότι οι ενέργειες μέτρησης (ή παρατήρησης) καθορίζουν τη μελλοντική πορεία του κόσμου και αποτελεί τον πιο δημοφιλή τρόπο μεταξύ των φυσικών για να συμφιλιωθεί η απροσδιοριστία της κβαντικής θεωρίας με τον σαφώς προσδιορισμένο κόσμο που μας περιβάλλει. Ο κ. Κάρολ προτιμά το σενάριο των «πολλών κόσμων» στο οποίο κάθε κβαντική πιθανότητα συμβαίνει σε διαφορετικά σύμπαντα: η  γάτα του Σρέντινγκερ είναι νεκρή σε ορισμένα σύμπαντα αλλά ζωντανή σε άλλα. Το μέλλον της είναι εξίσου καθορισμένο με το παρελθόν της, απλώς έχει πολλά πιθανά μέλλοντα. Αν αυτή η ερμηνεία - ή οποιαδήποτε άλλη από τις πολλές ερμηνείες της κβαντικής θεωρίας - είναι σωστή, ο τρόπος προσδιορισμού του παρόντος του κ. Ελις εξαλείφεται.

Σώστε τον χρόνο!

Αυτός είναι ένας λόγος για τον οποίο ο θεωρητικός φυσικός Λι Σμόλιν του Ινστιτούτου Perimeter στο Γουοτερλού του Οντάριο στον Καναδά πιστεύει ότι θα πρέπει να γίνουμε πιο ριζοσπαστικοί για να σώσουμε τον χρόνο. Στο πρόσφατο βιβλίο του «Time Reborn» υποστηρίζει ότι, αν θέλουμε να συμφιλιώσουμε το πώς αντιλαμβανόμαστε τον χρόνο με αυτά που η Φυσική μάς λέει για αυτόν δεν ωφελεί να προσαρμόζουμε το μονολιθικό Σύμπαν: θα πρέπει να το απορρίψουμε εντελώς.

Το σημείο έναρξης του κ. Σμόλιν είναι μια αναδιατύπωση της Γενικής Σχετικότητας γνωστή ως «shape dynamics», η οποία αναπτύχθηκε από τον ανεξάρτητο φυσικό -φιλόσοφο Τζούλιαν Μπάρμπουρ και άλλους. Ενώ στη Σχετικότητα ο χώρος και ο χρόνος διαστέλλονται και συστέλλονται για τους παρατηρητές που κινούνται με διαφορετικές ταχύτητες, στη «shape dynamics» αλλάζουν μόνο τα μεγέθη. Δύο μακρινοί παρατηρητές θα συμφωνούν πάντα σχετικά με το τι συμβαίνει «τώρα» μέσα σε έναν γαλαξία, ανεξάρτητα από τη σχετική κίνησή τους: απλώς δεν θα μπορούν να συμφωνήσουν σχετικά με το πόσο μεγάλα είναι τα πράγματα μέσα σε αυτόν τον γαλαξία.

Αυτό ακούγεται ίσως σαν ένα παιχνίδι μηδενικού αθροίσματος στο οποίο η μια άβολη θεωρία αντικαθίσταται από μια άλλη. Για τον κ. Σμόλιν, ωστόσο, στρεβλώνοντας μόνο τον χώρο και όχι τον χώρο και τον χρόνο, αναπαράγουμε σαφώς μια αντίληψη του χρόνου σαν αυτήν που χρησιμοποιεί η κβαντική Φυσική, μια αντίληψη στην οποία ένα μεμονωμένο εξωτερικό ρολόι δίνει έναν ρυθμό ο οποίος ξεχωρίζει τη μια στιγμή από την επομένη. Το «έπαθλο» που κρύβεται πίσω από κάτι τέτοιο είναι η δυνατότητα να ενώσουμε την κατανόησή μας για την κβαντική θεωρία με την κατανόησή μας για τη βαρύτητα, τη μοναδική από τις θεμελιώδεις δυνάμεις της φύσης η οποία δεν έχει κβαντική περιγραφή. Ο δρόμος για μια «θεωρία των πάντων», πιστεύει ο κ. Σμόλιν, περνάει μέσα από μια καλύτερη κατανόηση του χρόνου.

Μοναδικό, προνομιούχο παρόν

Ανακτώντας το ταυτόχρονο είναι πλέον δυνατόν να περιγράψουμε ολόκληρο το Σύμπαν σαν μια σειρά διαστρωματωμένες στιγμές - μια διαδοχή από αντικειμενικά προσδιορισμένους χρόνους στους οποίους όλα τα γεγονότα είναι ταυτόχρονα. «Το μόνο που υπάρχει είναι αυτή η στιγμή» λέει ο κ. Σμόλιν. Αυτό είναι διαφορετικό από το μονολιθικό Σύμπαν, όπου παρελθόν, παρόν και μέλλον είναι εξίσου πραγματικά, ή τη σύλληψη του κ. Ελις, όπου μόνο το παρελθόν και το παρόν είναι πραγματικά. Αντιθέτως, τα μόνα πράγματα που είναι πραγματικά σχετικά με το παρελθόν και το μέλλον στον κόσμο του κ. Σμόλιν είναι τα σημάδια τους στο παρόν: μαρτυρίες από το παρελθόν και ενδείξεις για το τι θα έρθει στο μέλλον. Ο κ. Σμόλιν εργάζεται με τη Μαρίνα Κορτές από το Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου στη Βρετανία για να συμπληρώσει την ιδέα με μαθηματικά και να διερευνήσει με ποιες από τις πολλές σχετικές με την κβαντική βαρύτητα θεωρίες είναι συμβατή.

Ο κ. Πράις είναι αμετακίνητος. Ακόμη και αν η προσέγγιση του κ. Σμόλιν ή αυτή του κ. Ελις μπορούν να προσφέρουν έναν αντικειμενικό τρόπο προσδιορισμού του παρόντος, υποστηρίζει, δεν παύει να παραμένει ένα μεγάλο λογικό κενό. Από τη μια πλευρά, λέει, τα επιχειρήματα του είδους απαιτούν ότι η παρούσα στιγμή είναι μοναδική. Από την άλλη, υπαγορεύουν ότι κάθε άλλη στιγμή αποκτά επίσης αυτή τη μοναδική ιδιότητα. «Η όλη ιδέα μιας προνομιούχου παρούσας στιγμής είναι ασυνάρτητη» τονίζει.

Η λύση στη «χρονο-γεωμετρία»;

Ο Τιμ Μόντλιν, φιλόσοφος και μαθηματικός στο Πανεπιστήμιο της Νέας Υόρκης, έχει μια άλλη αντίρρηση. Ακόμη και αν η θεωρία του κ. Ελις ή η θεωρία του κ. Σμόλιν προσφέρουν μια βάση στη Φυσική για την ενστικτώδη αντίληψή μας σχετικά με το εδώ και τώρα, καμία τους δεν εξηγεί το γεγονός ότι εμείς βλέπουμε τον χρόνο να κυλάει ενώ η Φυσική υποστηρίζει ότι αυτός είναι στατικός. Αυτή είναι μια θεμελιώδης παράλειψη, λέει ο κ. Μόντλιν. «Η ιδέα ότι ο χρόνος περνάει είναι απολύτως κοινότοπη, δεν είναι ένας τεχνικός όρος που έχουν επινοήσει οι φιλόσοφοι». Χωρίς χρόνο που κυλάει, τονίζει, τίποτε δεν θα εκινείτο. Πράγματα όπως τα ποτάμια φαίνονται να κυλάνε στον χώρο, όμως «η θεμελιώδης κατεύθυνση στον χρόνο είναι η βάση για όλες τις άλλες κατευθύνσεις».

Τα τελευταία πέντε χρόνια ο κ. Μόντλιν εργάζεται σε μια ιδέα που αποκαλεί θεωρία των γραμμικών δομών και η οποία ελπίζει ότι θα του επιτρέψει να ενσωματώσει ξανά έναν χρόνο που κυλάει στη Φυσική. Η ιδέα βασίζεται περισσότερο στα Μαθηματικά παρά στη Φυσική: αντίθετα με τη «shape dynamics», δεν προσφέρει μια εναλλακτική εντός της Φυσικής βάση για τη γεωμετρία του στρεβλωμένου χωροχρόνου που εισήγαγε η Σχετικότητα. «Είναι μια γλώσσα με την οποία μπορεί να γραφτεί η θεωρία της Φυσικής, όχι μια θεωρία της Φυσικής αυτή καθαυτή» λέει ο επιστήμονας, ο οποίος σκοπεύει να δημοσιεύσει τις λεπτομέρειες σε ένα βιβλίο στις αρχές του ερχόμενου χρόνου.

Το εργαλείο της «κατευθυνόμενης γραμμής»

Οσο έντονη και αν είναι μια στιγμή για εμάς, η Φυσική υποστηρίζει ότι δεν είναι «μοναδική» στον χρόνο

Η κύρια έννοια που προστίθεται στο λεξιλόγιο αυτής της γλώσσας είναι ένα αντικείμενο που αποκαλείται «κατευθυνόμενη γραμμή». Σε οποιαδήποτε συμβατική γεωμετρία οι γραμμές ανάμεσα σε δύο σημεία στον χώρο και στον χρόνο δεν διαθέτουν εγγενώς κατεύθυνση: πρέπει να ορίζουμε μια γραμμή ως ένα σύστημα συντεταγμένων, διευκρινίζοντας ότι πηγαίνει από εμένα προς εσάς και όχι από εσάς προς εμένα ή σχεδιάζοντας επάνω της ένα βέλος για να ξεκαθαρίσουμε τα πράγματα. Στη γεωμετρική γλώσσα του κ. Μόντλιν ωστόσο αυτό το βέλος εμπεριέχεται στον ορισμό οποιασδήποτε γραμμής. Από τη στιγμή που αυτό θα ενσωματωθεί στη θεμελιώδη γλώσσα της γεωμετρίας, ο χρόνος μπορεί φυσικά να αποκτήσει μια κατεύθυνση. Ο κ. Ελις πιστεύει ότι η δουλειά του κ. Μόντλιν είναι ενδιαφέρουσα αλλά και συμβατή με την εικόνα του αναπτυσσόμενου μονόλιθου, εξηγώντας λεπτομερέστερα πώς η ροή του χρόνου μπορεί να είναι θεμελιώδης στη Φυσική. «Τελικά πρέπει κάποιος να βασίζει τις θεωρίες του σε ορισμένα θεμελιώδη δεδομένα. Ο χρόνος είναι ακριβώς ένα δεδομένο γύρω από το οποίο κινούνται όλα τα άλλα».

Ο κ. Κάρολ είναι πιο επιφυλακτικός. Αντί να προσπαθούμε να αλλάξουμε το μονολιθικό Σύμπαν για να εξηγήσουμε την εμπειρία μας για τη ροή του χρόνου, θεωρεί ότι θα πρέπει να επικεντρωθούμε στο να εξηγήσουμε την ανθρώπινη εμπειρία υπό το φως αυτών που η πολύ επιτυχημένη Φυσική μας μάς λέει σχετικά με το μονολιθικό Σύμπαν. Το έργο αυτό, υποστηρίζει, είναι εφικτό. «Αυτό δεν σημαίνει ότι το έχουμε κιόλας κάνει, δεν βλέπω όμως κανένα εμπόδιο στο να το κάνουμε».

Είμαστε εμείς «ελαττωματικοί»;

Ο Κρεγκ Κάλεντερ, φιλόσοφος από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στο Σαν Ντιέγκο, συμφωνεί. Το να εξηγήσουμε την προφανώς «ανώμαλη» αντίληψή μας για τον χρόνο δεν σημαίνει ότι θα πρέπει να ανατρέψουμε τη Φυσική ή να επινοήσουμε έναν εντελώς νέο τρόπο να κάνουμε γεωμετρία. Οταν, λέει, «όντα σαν εμάς» εντάσσονται σε ένα Σύμπαν σαν το δικό μας είναι λογικό να βλέπουμε τον χρόνο να κυλάει και να ξεχωρίζουμε παρελθόν, παρόν και μέλλον - ακόμη και όταν η πραγματικότητα είναι κάτι άλλο.

Για να εξηγήσουμε γιατί, μπορούμε να επιστρέψουμε σε εκείνο το αδύνατο σημείο με την προνομιούχο θέα, κοιτάζοντας κάτω από εμάς ολόκληρο το μονολιθικό Σύμπαν, και να εστιάσουμε σε αυτή τη μικροσκοπική ανθρώπινη κουκκιδίτσα, το τετραδιάστατο σκουληκάκι με ένα μωρό στη μια άκρη και ένα πτώμα στην άλλη. Η αντίληψη αυτού του σκουληκιού για τον χρόνο διαφέρει από την «πραγματικότητα» κατ' αρχάς στο ότι θυμάται το παρελθόν αλλά δεν βλέπει το μέλλον. Αυτό μπορεί να εξηγηθεί ως μια συνέπεια της θερμοδυναμικής. Το Σύμπαν ξεκίνησε σε μια υπερβολικά τακτοποιημένη, τεταμένη κατάσταση μετά τη Μεγάλη Εκρηξη και έκτοτε επεκτείνεται σε μια όλο και περισσότερο άτακτη, υποτονική κατάσταση. Υπάρχουν άπειροι δρόμοι προς τους οποίους το Σύμπαν μπορεί να εξελιχθεί προς τα εμπρός στον χρόνο αλλά μόνο ένας δρόμος προς τα πίσω, στην ιστορία του. Το γιατί το Σύμπαν λειτουργεί έτσι είναι ένα άλλο θεμελιωδώς αναπάντητο ερώτημα, σημαίνει όμως ότι, καθαρά στατιστικά, έχουμε πάντα περισσότερες πιθανότητες να έχουμε ξεκάθαρη άποψη μόνο προς τα πίσω στον χρόνο.

Η ψευδαίσθηση της ταυτότητας

Ακόμη και έτσι θα περίμενε κάποιος ότι εμείς τα σκουληκάκια θα έπρεπε να νιώθουμε ότι είμαστε στατικά στον χρόνο έχοντας άποψη μόνο προς μια κατεύθυνση και όχι να αισθανόμαστε έτσι όπως αισθανόμαστε: ότι κινούμαστε με την όπισθεν προς το μέλλον χωρίς να ξέρουμε προς τα πού πηγαίνουμε. Για τον κ. Κάλεντερ το κλειδί σε αυτή την ψευδαίσθηση είναι ένα σημαντικό ψυχολογικό γεγονός που μας χαρακτηρίζει: έχουμε αίσθηση ταυτότητας. Σύμφωνα με τη Φυσική, η ζωή σας περιγράφεται από μια σειρά φέτες του σκουληκιού σας - εσείς ως μωρό, εσείς καθώς τρώτε το πρωινό σας σήμερα το πρωί, εσείς καθώς αρχίζετε να διαβάζετε αυτή την πρόταση και ούτω καθ'εξής - και κάθε φέτα υπάρχει ακίνητη στον αντίστοιχο χρόνο της. Εμείς παράγουμε τη ροή του χρόνου νομίζοντας ότι το ίδιο πρόσωπο που έφαγε πρωινό σήμερα το πρωί άρχισε επίσης να διαβάζει αυτή την πρόταση. «Στην πραγματικότητα υπάρχουν όλα αυτά τα διαφορετικά εγώ σε όλους αυτούς τους διαφορετικούς χρόνους» λέει ο κ. Κάλεντερ. «Επειδή όμως νομίζω ότι είμαι ταυτόσημος στον χρόνο, γι' αυτό ο χρόνος φαίνεται να κυλάει, παρ' ότι δεν κάνει κάτι τέτοιο».

Χρειάζεται λοιπόν πραγματικά να πενθούμε για το ότι ο χρόνος μας... άφησε χρόνους; Ο Αϊνστάιν πάντως βρήκε παρηγοριά στο άχρονο Σύμπαν που ο ίδιος βοήθησε να δημιουργηθεί λέγοντας στην οικογένεια ενός φίλου του που είχε αποβιώσει πρόσφατα: «Λοιπόν, έφυγε από αυτόν τον παράξενο κόσμο λίγο πιο μπροστά από μένα. Αυτό δεν σημαίνει τίποτε. Οι άνθρωποι σαν εμάς, που πιστεύουν στη Φυσική, ξέρουν ότι η διάκριση ανάμεσα στο παρελθόν, στο παρόν και στο μέλλον δεν είναι παρά μια πεισματικά επίμονη ψευδαίσθηση». Ετσι είναι η ζωή.