14.12.2016-09:51:00   |   Dušan Valent
#Kozmos
#Myslenie
S časom alebo nejakým jeho aspektom narábame neustále. Vyučovacie hodiny, pracovné doby, kalendáre, diáre, rozvrhy, harmonogramy, cestovné poriadky... Hovorím, že som o rok, a nie povedzme o deväť kíl (čistej svalovej hmoty, samozrejme) starší.

Intuitívne, zdá sa, všetci dobre vieme, čo je čas. A platí to do momentu, kým sa nepozastavíme a nad touto otázkou nezamyslíme. Vystihuje to slávny citát sv. Augustína „Čože je potom čas? Keď sa ma nik nepýta, viem to. Ak sa pokúsim vysvetliť tomu, kto sa pýta, už neviem.“

V tom duchu sa nesie aj odpoveď niektorých fyzikov: Čo je čas? Nuž, nevieme.



Definícií a definícií

Samozrejme, takáto odpoveď nás neuspokojí. Existujú aj iné prístupy. Einstein napríklad uprednostňoval definíciu, podľa ktorej je čas to, čo merajú hodiny.

A sme pri ďalšom probléme otázky, čo je vlastne čas. Na jednej strane sme upozorňovaní, že vlastne poriadne nevieme, čo čas je. Na strane druhej máme priehršť definícií (malá ukážka), ktoré čas vysvetľujú. Pravda, je ich síce mnoho, no v skutočnosti nie sú veľmi uspokojivé. Napríklad hodiny nemerajú priamo čas. V prípade našich najpresnejších, atómových hodín, v skutočnosti merajú oscilácie atómov (obvykle cézia), ku ktorým dochádza... v priebehu času.

Tak čo je vlastne čas?

Popularizátor vedy Nicholas Williams, ktorý sa zameriava na deti a mládež, v snahe nájsť zrozumiteľné vysvetlenie zavrhol dostupné definície a navrhol vlastnú, ktorá mu dávala väčší zmysel. V roku 2013 s ňou vyhral súťaž Flame Challenge určenú na vysvetlenie otázky, čo je vlastne čas, 11-ročnému dieťaťu: „Uvažujem o čase ako o Pohybe Vpred. Zamysli sa nad tým! Všetko sa hýbe dopredu, a človek vymyslel spôsob, ako sledovať tento pohyb vpred a nazvať ho čas... Vždy o čase premýšľam ako o pohybe vpred. Taktiež o ňom uvažujem ako o pohybe vpred, ktorý sa nikdy nezmení, nikdy nezastane a ktorý nemožno nikdy zvrátiť.“

Čudesný čas

Čas je bizarný. A čím viac o ňom vieme, tým zvláštnejší sa zdá. Vieme napríklad, že pre celý vesmír neexistuje univerzálny čas. Pre objekty v prostredí mimoriadne silnej tiaže alebo pohybujúce sa mimoriadne vysokou rýchlosťou sa jeho plynutie oproti objektom, ktoré takýto extrémom vystavené nie sú, spomalí – nastane takzvaná dilatácia času.

Tento jav, ktorý vyplýva z Einstenovej špeciálnej teórie relativity, je nielenže experimentálne potvrdený, ale pokiaľ by ho nezohľadňovali zariadenia GPS, navigácia by bola nepresná. Napríklad, pokiaľ by ste zrýchlili na 90 % rýchlosti svetla (rýchlosť svetla = cca 300-tisíc km za sekundu), čas by sa pre vás spomalil na asi 44 % tempa, ktoré sa týka stacionárneho objektu. Pravda, vy by ste žiadnu zmenu nevnímali (fyzik Sean Carroll upozorňuje, že nie je možné vnímať spomalenie plynutia času; zrejme jediné, čo by ste si – čisto hypoteticky – mohli všimnúť, je zdanlivé „zrýchlenie“ okolitého sveta).



Pri rýchlosti dosahujúcej 99 % rýchlosti svetla by sa už plynutie času v porovnaní so stacionárnym pozorovateľom spomalilo na 14 %. Čiže ak by ste si odskočili na takto rýchlo idúcej rakete na výlet, ktorého trvanie by ste vnímali ako jeden rok, pre obyvateľov Zeme (tí by sa nepohybovali zďaleka tak rýchlo, aby sa u nich prejavili relativistické javy) by ubehlo sedem rokov.

To nie sú jediné bizarnosti týkajúce sa času. Čo takto skutočnosť, že šípka času, teda napredovanie času smerom od minulosti do budúcnosti, akosi chýba vo fyzikálnych zákonoch? (viac v dodatku)

Nuž, a takto to dopadne vždy, keď sa nastolí otázka, čo je to vlastne čas. Hovorí sa o kope zaujímavostí, ktorá sa síce týka času, ale nie celkom predmetného problému.

Takže opäť a zasa...

(ak ešte máte čas)

... dofrasa, čo je to vlastne čas?

Najprv by sme si ale mali zodpovedať dosť dôležitú otázku.

Je čas vôbec reálny?

Vďaka niektorým ezoterickým guruom či ľúbivým motivačným mémičkám šíreným po sociálnych sieťach sa dozvedáme, že čas je len ilúzia. Dokonca aj niektorí filozofi tvrdia, že nie je reálny.

Nuž, nie. Väčšina serióznych filozofov sa zhoduje, že áno, čas je reálny. Filozof vedy John D. Norton z Univerzity v Pittsburghu o filozofických tradíciách „neexistujúceho času“ hovorí, že sú len čistých chytráctvom, nepostihol ich však zdravý rozum. „Ukazujú, že aj múdri filozofi sa tak ako rôzni šarlatáni môžu stratiť vo fantazijných svetoch, ktoré sami vytvorili.“

Otázka je, či je čas fundamentálny, teda tvorí súčasť najzákladnejšej zložky reality, alebo je emergentný – čiže vyvstáva až na vyšších úrovniach. Niektorí fyzici sa napríklad domnievajú, že časopriestor (k nemu viac nižšie) je produktom akéhosi substrátu pod úrovňou Planckovej dĺžky 10-35m a Planckovho času 10-43 sekundy – zatiaľ však nepanuje zhoda, čo by tým substrátom malo byť. Taliansky fyzik Carlo Rovelli vo svojej skvelej knihe „7 krátkych prednášok o fyzike“ upozorňuje, že rovnice opisujúce najzákladnejšie „zrnká“ priestoru (a hmoty) čas neobsahujú. Iní fyzici - predovšetkým venujúci sa teórii strún, ako napríklad nobelista David Gross, sú presvedčení o opaku – čas je fundamentálny, no nie priestor.

Po tejto fyzikálno-teoretickej nakladačke sa zrejme pýtate: „Aká bola vlastne otázka?“



Čo je vlastne čas (tentoraz naozaj)

Vráťme sa k filozofovi vedy Johnovi D. Nortonovi z Univerzity v Pittsburghu. Norton nemá vysokú mienku o odpovediach typu „čas je to, čo merajú hodiny“ alebo „čas je to, čo zabraňuje, aby sa všetko dialo súčasne“. Považuje ich nie za skutočné odpovede, ale za zábavné odvrknutie na utíšenie otravného opytujúceho sa. „A serióznejší pokus o odpoveď vám nepovie, čo je čas, ale povie o nejakom zaujímavom časovom fenoméne,“ dodáva.

Ako sa k otázke stavajú filozofi vedy? „Touto otázkou sú oveľa menej zmätení,“ hovorí, pretože si uvedomujú, že jadrom problému je, že samotná otázka „čo je vlastne čas?“ je vlastne zlá otázka. „Alebo, aby som použil odbornejší termín milovaný filozofmi, je to pseudo-otázka,“ hovorí.

Gramatická podoba otázky pripomína iné, na ktoré možno jednoducho odpovedať. Norton zároveň upozorňuje na dva spôsoby, ktorými sa možno pýtať otázku „čo je“. V jednom prípade sa snažíme predmet, na ktorý sa pýtame, identifikovať s niečím, čo je nám obvykle lepšie známe. Čo je ponorka? Niečo na spôsob lode, ktorá pláva pod vodou. Čo je hviezda? Guľa horúceho plynu. A podobne. Ak tento typ otázky použijeme na čas, neexistuje zodpovedajúca odpoveď.

„Už len samotná otázka v tejto nepovolenej podobe robí čas záhadným,“ pripomína americký filozof vedy.

Druhý typ otázky „čo je“ podľa Nortona vyžaduje nahradenie pôvodného termínu inými, už známymi tematicky súvisiacimi pojmami.

Napríklad na otázku „čo je to keč“ znie odpoveď „typ dvojsťažňovej plachetnice, pri ktorej je zadný sťažeň kratší“. „Predpokladá sa, že každý z pojmov použitých v odpovedi je opytujúcemu sa známy,“ pripomína Norton. Pri otázke „čo je čas“, opýtanej v tomto duchu, sa však podľa neho akákoľvek odpoveď mení na hru so slovíčkami, ktorá sa točí v kruhu.

V našej slovnej zásobe neexistuje odpoveď, ktorá by už v sebe nemala pojem času nejakým spôsobom obsiahnutý,“ pripomína a poukazuje na slovníkovú definíciu času ako „systém následných súvislostí, ktoré má ktorákoľvek udalosť s ktoroukoľvek inou, minulou, prítomnou, či budúcou“ (z dictionary.com). „Táto definícia patrí k tým lepším. No aj tu je točenie sa v kruhu evidentné v okamihu, keď sa opýtate, čo je to udalosť v protiklade s vecou. Alebo čo je to minulosť, súčasnosť a budúcnosť v protiklade s ľavou stranou, stredom a pravou stranou? Žiadna odpoveď nie je možná bez toho, aby sme nepoužili vety, ktoré už nepoužívajú slovo čas. Alebo, prinajlepšom, použijeme vety s iným synonymom pre čas, ktorý len oddiali demonštráciu tohto točenia v kruhu.“



„Čas je to, čo merajú hodiny.“ – Čo sú hodiny v protiklade s čajníkom?
„Čas je to, čo bráni, aby sa všetko dialo naraz.“ – Čo to znamená diať sa? Ako to mení „naraz“?

„Stačí sa hrať túto hru len chvíľu, aby ste si uvedomili, že oslobodiť sa z tohto chodenia v kruhu je nemožné. S pojmom čas sme narazili na akési lingvistické skalné podložie, a hlbšie sa dostať nemožno.“

Čas ako rozmer časopriestoru – žiadna výhra

A čo zdanlivo jednoduchá odpoveď – čas je štvrtý rozmer časopriestoru?

„Nie sme na tom lepšie ako s pôvodným chodením v kruhu,“ tvrdí Norton.

„Štvordimenzionálna sústava je len súborom, ktorej súčasti sme kontinuálne označili štyrmi číslicami. Čo však robí z nejakej kandidátskej štvordimenzionálnej sústavy sústavu časopriestoru v kontraste s nejakým štvordimenzionálnym priestorom bez akejkoľvek súvislosti s časom? Časopriestor dokážeme identifikovať iba ak viete ako spojiť danú sústavu správnym spôsobom s vecami vo svete tak, aby jedna dimenzia mala povahu času. Ale aby sme to urobili, vyžaduje to, aby sme vedeli, čo je to čas. Kruhovitosť argumentácie sa vrátila.“

Spľasnutá otázka

„Je pozoruhodné, že dovolíme, aby táto otázka naďalej stála,“ čuduje sa americký filozof vedy. „Otázka sa dožaduje odpovede, hoci žiadnu nemožno poskytnúť.“

Norton pripomína, že v priebehu histórie sa filozofi stretli s množstvom podobných otázok, na ktoré nie je možné odpovedať, pretože v sebe skrývajú rôzne zahĺbené predpoklady, ktoré odpoveď znemožňujú. Ako znie tlieskanie jednej ruky? Kde sa nachádza kyberpriestor?

„Odmietame ich ako pochabé hry so slovami, a nemýlime si (ani by sme si nemali mýliť) nemožnosť odpovedať na ne s tým, že vychádzajú z nejakej hlbokej pravdy alebo skrytej múdrosti,“ vysvetľuje.



Podľa Nortona stačí venovať pozornosť filozofickej analýze otázky „Čo je čas?“, a celá jej záhadnosť spľasne ako nafúknutá bublina. „Pýtajú sa nás pseudo-otázku, ktorá je tak zaťažená skrytými predpokladmi, že žiadna priama odpoveď nie je možná.


-



-

Dodatok: Šípka času ako dôsledok narastania neusporiadanosti vo vesmíre
Hoci je plynutie času v smere minulosť-prítomnosť-budúcnosť pre nás samozrejmé, túto tzv. šípku času zákony fyziky nevyžadujú. Z klasickej ako aj kvantovej mechaniky vyplýva, že fyzikálne deje ako pohyby telies a častíc by mohli rovnako dobre prebiehať aj vo vesmíre s časom plynúcim opačne. Vezmime si napríklad obeh planéty okolo hviezdy, ktorý prebieha pod vplyvom gravitácie. Ak by čas plynul opačne, obežná dráha by zostala presne rovnaká. Jediným rozdielom by bol opačný smer obehu. Tvrdenie, že zákony fyziky možno pokojne časovo obrátiť, má jednu zásadnú výnimku, a to druhý zákon termodynamiky. Ten káže, že miera neusporiadanosti (entropie) uzavretého systému rastie alebo zostáva rovnaká. A takýmto systémom je aj náš vesmír. Neusporiadanosť musí vždy narastať potom, ako sa niečo stalo. Mnohí fyzici preto považujú za akýsi zdroj šípky času druhý zákon termodynamiky.
Páčia sa Vám naše články? Podporte nás

Zdieľajte článok






Za podporu ďakujeme

Pridať e-mail