Arkadiusz Jadczyk Arkadiusz Jadczyk
3621
BLOG

O naturach czasu

Arkadiusz Jadczyk Arkadiusz Jadczyk Nauka Obserwuj temat Obserwuj notkę 104

Napisał do mnie niedawno, prywatnie, Pan Zbigniew Modzrejewski. Po wymianie korespondencji i mojej pozytywnej ocenie jego artykułu "O naturach czasu", Pan Modrzejewski poprosił mnie o poddanie problemu pod dyskusję na moim blogu. Chętnie się na to zgodziłem. Uważam, że artykuł Pana Zbigniewa jest oryginalny, dobrze napisany i pasuje świetnie do tematyki mojego blogu. Z wielu obserwacjami Autora się całkowicie zgadzam. Pan Modrzejewski zapytał mnie także co ja sam o tym myślę i jaki model matematyczny mógłbym zaproponować. Odpowiedziałem szczerze: jescze nie wiem.
 
 
Dali - plastyczny czas
O naturach czasu

Zbigniew Modrzejewski


 

 

 
SPIS TREŚCI

 

 

 


 

 

 
Czy warto jeszcze tracić czas na to, aby zastanawiać się czym jest czas i jaka jest jego natura? Czy można jeszcze powiedzieć coś niebanalnego na temat natury czasu?
Czas i przestrzeń, obok materii i energii, to dwa najbardziej fundamentalne wymiary naszej fizycznej rzeczywistości. Niezależnie od tego, czy myślimy o nich w kategoriach fizyki Izaaka Newtona, jako o samodzielnych wymiarach, czy traktujemy je tak, jak zaproponował to Albert Einstein w Teorii Względności, jako jedną czasoprzestrzeń, czas i przestrzeń są nam bezpośrednio dostępne na co dzień. Można powiedzieć, że w pewnym sensie są dla nas oczywiste. Już wkrótce przekonamy się, że nic bardziej mylnego! Ten z pozoru nudny temat może niespodziewanie okazać się dużo bardziej intrygujący, niż kiedykolwiek mogło się nam wydawać!
Zobaczmy, co miał do powiedzenia na tematczasu i przestrzeni filozof Nagardziuna, który żył w południowych Indiach około drugiego wieku naszej ery. W tym celu przyjrzyjmy się jego największemu dziełu, traktatowi Mula madhyamaka karika”, a w szczególności Rozdziałowi XIX, poświęconemu właśniebadaniu natury czasu, a pośrednio i badaniu natury przestrzeni. Mula madhyamaka karika”, czyliFundamentalne strofy drogi środka, jest jednym z najbardziej wpływowych dzieł w historii filozofii Indii.

Rozdział XIX
Badanie czasu
  1. Jeżeli teraźniejszość i przyszłość
    zależą od przeszłości,
    wtedy teraźniejszość i przyszłość
    istniałyby w przeszłości.
  2. Jeżeli teraźniejszość i przyszłość
    nie istniały w przeszłości,
    to jak mogły by one wtedy
    zależeć od przeszłości?
  3. Jeżeli nie są one zależne od przeszłości,
    ani jedno ani drugie nie byłoby ustanowione.
    Dlatego ani teraźniejszość
    ani przyszłość nie istniałyby.
  4. W ten sam sposób
    pozostałe podziały – przeszłość i przyszłość,
    wyższe, niższe, środkowe, etc.,
    jedność, etc., powinny być rozumiane.
  5. Nie statyczny czas jest niepojęty.
    Nic, co można by pojąć
    jako statyczny czas, nie istnieje.
    Jeżeli czasu nie można pojąć,
    to w jaki sposób może być on znany?
  6. Jeżeli czas zależy od podmiotu,
    to jak mógłby istnieć bez podmiotu?
    Nie ma podmiotu istniejącego samoistnie.
    Zatem, jak czas mógłby istnieć samoistnie?

 
Mula madhyamaka karika” na angielski przełożył profesor Jay Garfield pod tytułem The Fundamental Wisdom of the Middle Way”, Oxford University Press, 1995. Rozdział XIX „Mula madhyamaka karika” z angielskiego przełożył Zbigniew Modrzejewski.

 

 
Jednym ze sposobów, w jaki myślimy o czasie, jest pojmowanie go w kategoriach trzech jego zasadniczych okresów lub zakresów, czyli przyszłości, teraźniejszości i przeszłości. Może to przypominać nam bieg rzeki. Woda w górnym biegu rzeki (przyszłość) zbliża się do nas; w pewnym momencie dociera do nas i mamy z nią bardzo, bardzo krótki kontakt (teraźniejszość), aby od nas odpłynąć i już na zawsze coraz bardziej oddalać się (przeszłość). Tak, mniej więcej, płynie czas. Jak rzeka. Od źródła, do ujścia. Od góry do dołu.
Gdyby jednak przyszłość istniała na podobieństwo górnego biegu rzeki, to byłaby zdeterminowana. Fizyka kwantowa niezbicie wykazała, że nie istnieje przyszłość zdeterminowana. Przyszłość zdeterminowana, to taka przyszłość, której nikt z nas nie mógłby kształtować, ani zmienić, a podobno każdy jest kowalem swojego losu.
Możemy wybrać się w górę rzeki, ponieważ górny bieg rzeki istnieje w konkretny, zdeterminowany sposób. Ale czy możemy zrobić zakupy w centrum handlowym, które jest tylko w połowie wybudowane, nie wykończone (nie zdeterminowane) i nie oddane do użytku? Nie. Nie możemy wybrać się w podróż w czasie w przyszłość, gdyż przyszłość po prostu nie istnieje w tak samo zdeterminowany sposób, jak nasza teraźniejszość.
Okazuje się jednak, że gdyby przyszłość istniała w całkowicie zdeterminowany sposób, to właśnie z tego powodu również nie moglibyśmy jej odwiedzić, gdyż nasze niespodziewane odwiedziny w nieunikniony sposób musiały by ją, tak czy inaczej, zmienić, nawet bez drastycznego łamania zasady przyczynowości, co jest z założenia niemożliwe, gdyż przyjęliśmy, że istnieje ona w całkowicie zdeterminowany sposób, więc nie podlega żadnym zmianom. Zatem, ani przyszłości zdeterminowanej, ani przyszłości nie zdeterminowanej, nie da się odwiedzić na podobieństwo podróży w górny bieg rzeki. Tak oto kończą się analogie!
Ale czy można odbyć podróż w czasie w przeszłość? Przeszłość, jeżeli istnieje, jako fizyczny wymiar rzeczywistości, jest albo zdeterminowana, albo jest nie zdeterminowana. Jak zauważyliśmy wyżej, każda z tych ewentualności czyni podróż w czasie fizycznie niemożliwą.
Mogłoby się wydawać, że przyszłość i przeszłość nie istnieją fizycznie; że tak na prawdę fizycznie istnieje jedynie teraźniejszość. Takiego właśnie zdania są niektórzy mistycy Wschodu proponujący model "wiecznego teraz". Problem w tym, że nawet "wieczne teraz" musi od czasu do czasu się zmienić. Jak długo trwa "teraz", zanim się zmieni? Bardzo, bardzo, bardzo krótko. Na pewno nie trwa to przez całą wieczność!
Jego Świątobliwość XIV Dalaj Lama Tybetu, na potrzeby debaty, zaproponował model alternatywny: to teraźniejszość nie istnieje fizycznie; istnieje tylko przyszłość, która "przepływając" w przeszłość kreuje iluzję istnienia momentu teraźniejszości. Oczywiście, ani model "wiecznego teraz", ani alternatywny model braku "teraz", nie są wystarczające do opisu natury czasu, gdyż nasze doświadczenie czasu jest takie, że występuje w nim jednak jakaś "przeszłość", którą pamiętamy, jako historię, jako to, co się stało i już się nie odstanie; żyjemy przecież w jakiejś "teraźniejszości", czymkolwiek by ona nie była i myślimy o tym, co ma dopiero nastąpić, a co jeszcze się nie wydarzyło, a to jest właśnie tym, co nazywamy "przyszłością". Zatem adekwatny model czasu nie może rezygnować z żadnego z jego trzech zasadniczych zakresów.
Nasze doświadczenie czasu jest takie, że to, co wydarzyło się w przeszłości ma wpływ na teraźniejszość, kształtując ją; z kolei to, co dzieje się obecnie, w teraźniejszości, kształtuje przyszłość. Są to powiązania wynikające z przyczynowości. W tym sensie przeszłość, teraźniejszość i przyszłość zależą od siebie, w jedną stronę, od przeszłości do przyszłości. Nasuwa się pytanie. W którą stronę płynie czas? Czy od przeszłości do przyszłości, gdyż wynika to z kierunku zależności przyczynowej, czy może jednak od przyszłości do przeszłości, ponieważ to właśnie przyszłość staje się teraźniejszością, aby na zawsze odejść w przeszłość? Żaden z tych kierunków nie wydaje się być bardziej oczywisty. Zatem, czy aby na pewno wiemy w którą stronę naprawdę płynie czas?
Na tym problemy z naturą czasu się nie kończą. Jakby tego było mało, teraz dopiero pojawia się jeden z największych problemów. Perspektywę na funkcjonowanie czasu w trzech zasadniczych zakresach rozważa Nagardziuna w pierwszych trzech strofach Rozdziału XIX:

 
  1. Jeżeli teraźniejszość i przyszłość
    zależą od przeszłości,
    wtedy teraźniejszość i przyszłość
    istniałyby w przeszłości.
  2. Jeżeli teraźniejszość i przyszłość
    nie istniały w przeszłości,
    to jak mogły by one wtedy
    zależeć od przeszłości?
  3. Jeżeli nie są one zależne od przeszłości,
    ani jedno ani drugie nie byłoby ustanowione.
    Dlatego ani teraźniejszość
    ani przyszłość nie istniałyby.

 
Jeżeli, jak zauważyliśmy właśnie powyżej, z powodu przyczynowości, przyszłość zależy od teraźniejszości, a teraźniejszość zależy od przeszłości, to, jak trafnie zauważa Nagardziuna, teraźniejszość i przyszłość zależą od przeszłości. Ale, jeżeli od siebie zależą, to muszą one współistnieć. Takie są bowiem konsekwencje przyczynowości. Stoi to w jawnej sprzeczności z naszym odczuciem. Trudno sobie bowiem wyobrazić przeszłość, teraźniejszość i przyszłość razem. Przecież przeszłość, teraźniejszość i przyszłość są tym, czym są, właśnie dlatego, że nie współistnieją, nie występują razem! Ale jeżeli teraźniejszość i przyszłość nie współistniały by z przeszłością, to nie zależały by od siebie tak, aby przyszłość zależała od teraźniejszości, a teraźniejszość od przeszłości. Jeżeli zależą od siebie, to muszą być razem; jeżeli nie są razem, to nie mogą od siebie zależeć. Proste i genialne.
Trudno sobie bowiem wyobrazić przeszłość, teraźniejszość i przyszłość, które są od siebie całkowicie niezależne. Gdyby tak było, to wtedy, absurdalnie, mogłyby istnieć dowolne ich sekwencje i wszystko straciłoby jakikolwiek sens. Sensowne jest tylko to, że między przeszłością a przyszłością może istnieć tylko teraźniejszość. Takie jest nasze doświadczenie. W przeciwnym razie te trzy zakresy czasu były by tylko pustymi nazwami. Sensowna wydaje się tylko współzależność i współistnienie trzech zakresów. Jednak konsekwencją tego jest to, że tracimy podstawę rozróżniania ich. Ponieważ nasze życie nie odbywa się ani w przeszłości, ani w przyszłości, to czy żyjemy zatem w teraźniejszości? Nie, gdyż coś takiego, jak "teraźniejszość", jest pojęciem względnym i może istnieć jedynie w odniesieniu do przeszłości i przyszłości, ale przecież przed chwilą zgodziliśmy się, że wszystkie trzy zakresy współistnieją, a wtedy brak nam podstaw do rozróżnienia ich. Tak oto cała koncepcja czasu załamuje się.
Jakie płyną z tego wnioski? Zdumiewające! Jeżeli trzy zakresy czasu nie współistnieją, to są niezależne i wtedy nie mogą spełniać oczekiwanych od nich funkcji; jeżeli trzy zakresy czasu współistnieją, aby od siebie zależeć, to nie można ich już odróżnić i też nie mogą spełniać oczekiwanych od nich funkcji. Wygląda na to, że jeżeli chcielibyśmy opisać czas przy pomocy jakiegoś modelu, to model odwołujący się do istnienia fizycznie obiektywnej przeszłości, teraźniejszości i przyszłości, niestety, nie ma sensu.
Problem jednak w tym, że moglibyśmy przysięgać na wszystko, co drogie nam jest i święte, że jest inaczej, że trzy zakresy czasu nie współistnieją, bo w oczywisty sposób nie mogą, a jednocześnie zależą od siebie, bo tak musi być i kropka! Moglibyśmy prawie dać sobie obciąć za to rękę. Prawda? Nasze bezpośrednie doświadczenie kłóci się z wnioskami płynącymi z naszego logicznego rozumowania. Z czego to może wynikać? Po której stronie leży prawda?
Trzy zakresy czasu nie istnieją fizycznie, obiektywnie w rzeczywistości zewnętrznej. Jeżeli nam się do tej pory wydawało inaczej, to było to jedynie złudzenie, jakiemu ulegliśmy wbrew faktom i logice. To, że trzy zakresy czasu nie istnieją obiektywnie w zewnętrznej rzeczywistości fizycznej, nie oznacza, iż nie mogą istnieć subiektywnie, jako doświadczenie wewnątrz umysłu obserwatora, prywatne odczucie, że w naszym życiu występuje jednak jakaś "przeszłość", którą pamiętamy, jako historię, jako to, co się stało i już się nie odstanie; że żyjemy przecież w jakiejś "teraźniejszości", czymkolwiek by ona nie była i myślimy o tym, co ma dopiero nastąpić, a co jeszcze się nie wydarzyło, a to jest właśnie tym, co nazywamy "przyszłością".

 
Kiedy upływa czas? Czas nie upływa ani w przeszłości, ani w przyszłości. Czas może jedynie upływać w teraźniejszości. Jak długo trwa "teraz", zanim minie? Krótko. Bardzo krótko.
Zacznijmy od tego, że aby można było mówić o "teraz", czyli o momencie teraźniejszości, to moment ten, niezależnie od tego jaki krótki by nie był, musi być nie zerowy, dłuższy od zera. Moment o zerowej długości nie jest już momentem, bo po prostu nie istnieje fizycznie. Punkt, to matematyczny obiekt o zerowych wymiarach. W rzeczywistości fizycznej nie istnieje fizyczna implementacja matematycznego pojęcia punktu. Najlepszym fizycznym przybliżeniem matematycznego pojęcia punktu jest kwant, czyli najmniejszy, "niezerowy" obiekt fizyczny. Dlatego należy uważać, aby nie brać matematycznych modeli rzeczywistości za samą rzeczywistość.
Można powiedzieć, że generalnie czas upływa z momentu na moment, a dokładniej, upływa w jednostkach upływu czasu. Aby mógł upłynąć rok, musi najpierw w sumie upłynąć 12 miesięcy; aby mógł upłynąć miesiąc, musi najpierw w sumie upłynąć około 30 dni; aby mogła upłynąć doba, muszą najpierw w sumie upłynąć 24 godziny; aby mogła upłynąć godzina, musi najpierw w sumie upłynąć 60 minut; aby mogła upłynąć minuta, musi najpierw w sumie upłynąć 60 sekund; aby mogła upłynąć sekunda, musi najpierw upłynąć... itd. Wygląda na to, że zanim coś upłynie, musi najpierw upłynąć kilkakrotnie coś krótszego!
A jak upływa nie zerowy moment teraźniejszości? Chyba upływa on tak, że najpierw upływa jego początek, potem jego środek, a potem jego koniec. A jak upływa początek momentu teraźniejszości? Chyba na tej samej zasadzie. Czy istnieje tak krótkie "teraz", aby nie mogło być jeszcze krótsze? A może istnieje elementarna jednostka upływu czasu, kwant czasu? Tertium non datur. Albo istnieje elementarna jednostka upływu czasu, albo czas jest nieskończenie podzielny. Niestety, jak się wkrótce przekonamy, żadna alternatywa nie jest w pełni zadowalająca.
Podczas gdy nieskończona podzielność naturalnie występuje w matematyce, to w naturze jest ona co najmniej problematyczna. Z tego, że naturę można opisać przy pomocy modeli matematycznych, nie wynika, że każdy model matematyczny znajdzie swoje odbicie w naturze. Być może z wyjątkiem Wszechświata (lub Wieloświata), jako całości, nic w naturze nie może być (i nie jest) nieskończone. Jak już wykazali to antyczni filozofowie, nasza hipotetyczna, nieskończona podzielność fizycznego czasu niesie ze sobą ten jeden przykry problem, że absolutnie wszystko bez wyjątku trwałoby w nieskończoność! Po prostu nic nie mogło by się wydarzyć, gdyż zanim cokolwiek by się wydarzyło, musiałaby najpierw upłynąć wieczność. W paradoksie Zenona, mało tego, że strzała nie doleci do tarczy, to można ten paradoks łatwo sformułować w taki sposób, że strzała po prostu w ogóle nie wyleci!
Matematyczne całkowanie może nam pomóc, ale głównie w matematyce. Nie należy mylić matematycznego modelu rzeczywistości z samą rzeczywistością, którą ten model próbuje, mniej lub bardziej trafnie, opisywać. Między 0 a 1 na osi liczb rzeczywistych istnieje nieskończenie wiele pośrednich wartości, ale nie wynika z tego, że "odległość" między 0 a 1 musi być w związku z tym nieskończona. Możemy matematycznie scałkować ten odcinek po coraz mniejszych wartościach, ale nawet gołym okiem widać, że wynik wynosi "jeden". A "jeden", niezależnie od tego jakie jest wielkie lub małe, nie jest nieskończone. Tyle matematyka.
A jeżeli chodzi o upływ nieskończenie podzielnego czasu, to mimo tego, że wynikiem matematycznego całkowania jakiejkolwiek jednostki upływu czasu po jej (coraz mniejszych) składowych jednostkach pochodnych, jest wartość "jeden", czyli wartość jak najbardziej skończona, to w naturze, aby ta jednostka nieskończenie podzielnego czasu mogła faktycznie upłynąć fizycznie, musiałoby najpierw fizycznie upłynąć nieskończenie wiele mniejszych jednostek pochodnych, co w praktyce trwałoby właśnie nieskończenie długo. Dlaczego?
Jak już zauważyliśmy wcześniej, w przeciwieństwie do matematyki, która operuje matematycznym pojęciem punktu nie posiadającego żadnych wymiarów, nieskończenie podzielny fizyczny czas w oczywisty sposób musi składać się z niezerowej długości momentów. Gdyby momenty czasu fizycznego mogły być zerowe, to dowolna ilość takich momentów w sumie dała by nam chwilę o długości zero! Dlatego fizyczny czas, aby w ogóle upływać, musi upływać w momentach o nie zerowej długości. W takim wypadku, fizyczna suma nieskończonej ilości nie zerowych momentów fizycznego czasu nie może być fizycznie skończona, podczas gdy w matematyce nieskończona ilość punktów może wygodnie zmieścić się jakoś na dowolnie małym, ograniczonym obszarze, na przykład na krótkim odcinku prostej od 0 do 1.
Czy należy wyciągnąć z tego wniosek, że skoro czas nie może być nieskończenie podzielny, to musi istnieć elementarna jednostka upływu czasu, kwant czasu? Na pozór tak mogłoby się wydawać. Niestety, tak nie jest. Jeżeli mimo swojej względnej, intuicyjnej naturalności, jesteśmy w końcu w stanie uznać problematyczność modelu nieskończenie podzielnego czasu, to po dokładniejszych oględzinach, być może ku naszemu zdumieniu, okaże się, że coś takiego, jak czas skwantowany, elementarna jednostka upływu czasu, kwant czasu, jest wewnętrznie sprzeczną "chimerą"! Moim zdaniem, w sensie intuicyjnym jest to gorszy model, niż model nieskończenie podzielnego czasu. Oto jaka stoi przed nami alternatywa: model zły, albo model od niego gorszy! Czy powinniśmy zdecydować się na "mniejsze zło"? Nie! Ponieważ "mniejsze zło", to wciąż zło! A czy nam nie chodzi o "większe dobro"?
Ponieważ nie chcę się nad tym niepotrzebnie rozwodzić, to wystarczy zauważyć, że czas skwantowany, elementarna jednostka upływu czasu, kwant czasu, byłby wyjątkiem, w tym sensie, że byłby jedyną jednostką czasu, która sama nie mogłaby już upłynąć. Zatem czas upływający w jednostkach pochodnych, które same są w stanie upływać w swoich jednostkach pochodnych, fundamentalnie składałby się z jednostek elementarnych, które same nie są już w stanie upływać, czyli są w pewnym sensie "statyczne".
Jak w takim razie można by przekonująco wytłumaczyć, w jaki sposób upływałby krótki moment czasu o długości trzech elementarnych jednostek upływu czasu? Upływa on chyba w ten sposób, że najpierw upływa jego początek, potem jego środek, a potem jego koniec? Problem jednak w tym, że jego początek, środek i koniec nie mogłyby już upłynąć z tego prostego powodu, że żaden z nich sam nie posiada już swojego początku, środka i końca, gdyż są to elementarne, niepodzielne jednostki upływu czasu!
Wygląda na to, że coś, co dynamicznie upływa na wszystkich wyższych poziomach pochodnych, fundamentalnie składałoby się z czegoś "statycznego", co nie upływa. Czy to jest dobry pomysł? Gdyby tak miało rzeczywiście być, to musielibyśmy stwierdzić, że czas, to fundamentalnie jednak coś "statycznego", co nie upływa. Ale czy czas, który nie upływa, to jeszcze czas?
Wszystko, co można by sensownie powiedzieć w tej sytuacji, sprowadza się do pewnego nie całkowicie jasnego kompromisu, gdzie z jednej strony musimy stwierdzić, że fizyczny czas nie może być faktycznie nieskończenie podzielny i mimo tego, że czas musi jednak upływać w jakichś jednostkach, jak rok, miesiąc lub dzień oraz w ich pochodnych, to z drugiej strony, nie może istnieć elementarna jednostka upływu czasu, fundamentalny kwant czasu. Niestety, nie jest to wystarczająco precyzyjny opis mechanizmu upływu czasu, aby można go było wykorzystać do stworzenia adekwatnego modelu.

 
No, to jak? Leci, czy nie leci? Płynie? Upływa? Mija? A czy czas może się zatrzymać? Czy czas może stać w miejscu? Według Teorii Względności Alberta Einsteina, występuje zjawisko relatywistycznej dylatacji czasu – może on przyspieszać lub zwalniać, czyli upływać z różnymi prędkościami.
W strofie piątej Rozdziału XIX, Nagardziuna rozważa zasadniczą alternatywę – albo czas płynie (jest dynamiczny), albo nie płynie (jest statyczny). Tertium non datur.
Czy czas stojący w miejscu, czas statyczny, to jeszcze czas? Czy czas, który się zatrzymał i już nie płynie, to jeszcze czas? Czy, na przykład, brak ruchu, to jeszcze ruch? Czy rzeka, która przestała płynąć, to jeszcze rzeka, czy już rozlewisko lub jezioro? Czy każde jezioro, to rzeka, która przestała płynąć?
Trudno wyobrazić sobie normalną sytuację, w której moglibyśmy sensownie mówić o czasie nie upływającym. Najlepszą ilustracją takiej sytuacji byłby zegarek, który przestał chodzić i stanął. Taki zegarek po prostu nie spełnia swojej zasadniczej funkcji. Czas statyczny, czas, który nie upływa, w oczywisty sposób nie spełnia swojej funkcji. Trudno się z tym nie zgodzić! Prawda? Co nam zatem pozostaje z powyższej alternatywy? Czas dynamiczny. Czas, który płynie. Oczywiście!
Jednak dla Nagardziuny nie było to tak oczywiste. Rozważmy prosty przykład. Zacznijmy od tego, że to czas jest właśnie tym wymiarem, tą "przestrzenią", która pozwala materii i energii oraz wszystkim innym zjawiskom na to, aby mogły się zmieniać. Panta rhei – wszystko płynie. Wszystko płynie w czasie. Na przykład rzeka płynie w czasie. Jeżeli wykonamy zdjęcie rzeki w jednym konkretnym momencie czasu, to będzie to obraz statyczny; rzeka nie będzie płynąć na fotografii, gdyż fotografia uchwyciła tylko ten jeden moment. A czas składa się z szeregu następujących po sobie momentów. Prawda? Według tej zasady funkcjonuje właśnie zegarek. Odmierza on upływ czasu w sekundach, bo tak się akurat składa, że czas upływa właśnie w sekundach i jej pochodnych, a nie w jednostkach upływu czasu o zasadniczo innej, nie pochodnej długości.
Ale jeżeli czas jest właśnie tym wymiarem, który pozwala wszystkim innym zjawiskom na to, aby mogły się zmieniać, a jednocześnie nie jest statyczny (upływa), to pojawia się problem. Co pozwala wymiarowi czasu na to, aby się zmieniał? Aby upływał, jak rzeka? Postulowanie kolejnego, wyższego wymiaru jakiegoś hipotetycznego superczasu w oczywisty sposób nie rozwiązuje problemu, a przesuwa go tylko ad infinitum.
Czy czas nie powinien być podobny w swojej funkcji do statycznej przestrzeni? Czas powinien być raczej tą statyczną "przestrzenią", w której wszystko może się zmieniać, tak, jak w naszej przestrzeni wszystko może się zmieniać, podczas, gdy sama przestrzeń pozostaje niezmienna, nieruchoma (statyczna). Być może to zaskakujące podobieństwo funkcji czasu do funkcji przestrzeni nasunęło Albertowi Einsteinowi pomysł, aby zunifikować je gładko w jedną czasoprzestrzeń?
Jak zauważył doktor fizyki William H. Cantrell, jest to powszechnie znanym zjawiskiem w fizyce, że wszystkie bez wyjątku fizyczne "mechanizmy" oscylacyjne (zegary), w tym nawet zegarki elektroniczne, zegary atomowe wykorzystujące atomy cezu oraz zegary wykorzystujące rozpad substancji radioaktywnych, spowalniają swoje działanie, gdy poruszają się z dużymi prędkościami. Jest to spowodowane zmianami oddziałującej na nie siły grawitacji wynikającymi z ich ruchu. Dodatkowo, może dochodzić do błędów w funkcjonowaniu wszystkich takich mechanizmów w wyniku przyspieszeń, hamowań oraz innych silnych zmian pola grawitacyjnego, w którym się poruszają.
Doktor Cantrell stawia zatem pytanie: co naprawdę ulega zmianom – czy to sam czas ulega dylatacji, czy może tylko funkcjonowanie mechanizmów oscylacyjnych zostaje zaburzone przez zmiany oddziałujących na nie sił? Jest to powszechnie znanym faktem, że osoby znajdujące się pod wpływem dużych przyspieszeń rzędu kilku "g", jak piloci samolotów odrzutowych, mogą mieć poważne kłopoty ze sprawnym poruszaniem swoim ciałem, gdyż efektywnie "waży" ono wtedy kilka razy więcej, niż normalnie. W takich warunkach, delikatne urządzenia mechaniczne mogą w ogóle przestać funkcjonować, lub nawet ulec zniszczeniu.
Warto w tym miejscu zauważyć, że żaden zegarek nie jest empirycznym, fizycznym miernikiem upływu czasu na podobieństwo innych fizycznych mierników, takich, jak na przykład miernika przepływu wody lub miernika przepływu prądu elektrycznego. Żaden zegarek nie jest dowodem upływu czasu, ani żaden nie nakręcony zegarek, który stanął, nie jest dowodem braku upływu czasu, tak, jak żaden spieszący się lub spóźniający się zegarek nie jest dowodem zjawiska relatywistycznej dylatacji czasu z Teorii Względności Alberta Einsteina.
Jeżeli żaden zegarek nie jest fizycznym miernikiem upływu czasu, to skąd wiemy, że czas musi upływać właśnie w sekundach i jej pochodnych, a nie w jednostkach o zasadniczo innej, nie pochodnej długości? Zatem w jakich jednostkach naprawdę upływa czas?
Być może okaże się to dla nas zaskoczeniem, ale prawda jest taka, że nie istnieje jeszcze fizyczny miernik upływu czasu. Jeżeli tak, to na jakiej podstawie moglibyśmy próbować twierdzić, że czas upływa; że upływa z prędkością jednej sekundy na sekundę?!
Czyż Nagardziuna nie miał jednak racji? Zasadnicza alternatywa jest taka, że albo czas płynie (jest dynamiczny), albo nie płynie (jest statyczny). Po dokładniejszych rozważaniach jesteśmy zmuszeni stwierdzić ze zdumieniem, że ani czas statyczny, ani czas dynamiczny nie jest adekwatnym modelem. Okazuje się, że natura czasu nie jest ani statyczna, ani dynamiczna. Jaka więc jest?

5. Nie statyczny czas jest niepojęty.
Nic, co można by pojąć
jako statyczny czas, nie istnieje.
Jeżeli czasu nie można pojąć,
to w jaki sposób może być on znany?

W strofie piątej Rozdziału XIX, Nagardziuna pyta nas: jeżeli czas nie może być ani statyczny, ani dynamiczny, ani nie potrafimy zaproponować innego modelu jego funkcjonowania, to w jaki jeszcze inny sposób moglibyśmy próbować go poznawać? Nagardziuna powstrzymuje się od wyciągania za nas wniosków i zostawia nas z tym pytaniem dając nam tym okazję do kontemplacji tej jakże fundamentalnej dla naszych rozważań kwestii.
Problem jednak w tym, że moglibyśmy przysięgać na wszystko, co drogie nam jest i święte, że czas płynie! Moglibyśmy prawie dać sobie obciąć za to rękę. Nasze bezpośrednie doświadczenie zmysłowe kłóci się z wnioskami płynącymi z naszego logicznego rozumowania. Z czego to może wynikać? Po której stronie leży prawda?
Ale na jakiej to podstawie moglibyśmy próbować twierdzić, że czas w ogóle istnieje, jako empirycznie mierzalna wielkość fizyczna? Można by zaryzykować twierdzenie, że czas jest najważniejszą zmienną w fizyce, gdyż w fizyce wszystko jest funkcją czasu. Zatem, jaka jest prawdziwa, ostateczna natura czasu?

 
Zanim spróbujemy wyjaśnić ostateczną naturę czasu, przedstawimy najpierw pewną znaną analogię, która później okaże się bardzo użyteczna w naszych rozważaniach. Analogia ta została, moim zdaniem, najlepiej wyrażona następującym popularnym angielskim powiedzonkiem: Beauty is in the eye of the beholder, co można by spróbować przetłumaczyć w ten sposób, że piękno nie istnieje na zewnątrz, a znajduje się tylko "w oku" obserwatora, czyli, że nie to piękne, co piękne, ale to, co się komu podoba.
Chodzi o to, że od czasu do czasu dostrzegamy piękno na zewnątrz nas. Może to być dzieło sztuki, jak muzyka, element natury, jak kwiat, sportowy samochód lub inny człowiek, jak aktorka lub topmodelka. Nasze doświadczenie piękna jest niezaprzeczalne i zwykle utożsamiamy je z własnością postrzeganego przez nas obiektu, podczas gdy prawda jest taka, że jest to tylko jego atrybut. Dany obiekt nie jest piękny sam w sobie, a tylko takim nam się wydaje. W przeciwnym razie byłby obiektywnie piękny dla wszystkich ludzi, a wiemy przecież z doświadczenia, że nie to piękne, co piękne, ale to, co się komu podoba.
Czy można powiedzieć, że piękno istnieje? Tak, gdyż niezaprzeczalnie dowodzi tego nasze bezpośrednie doświadczenie zmysłowe. Ale czy można powiedzieć, że piękno istnieje obiektywnie na zewnątrz nas, w obiektach, które nam się podobają? Tak się nam zdecydowanie wydaje, ale po dokładniejszych rozważaniach jesteśmy zmuszeni przyznać, że tak jednak nie jest i zgodzić się, że piękno jest subiektywne i dlatego nie może być własnością żadnego obiektu, będąc jedynie jego atrybutem arbitralnie przypisanym mu przez obserwatora. Trudno się z tym nie zgodzić. Prawda?
Ale czy nie moglibyśmy przysięgać na wszystko, co jest nam drogie, że piękno znajduje się w pięknym obiekcie? Czy nie moglibyśmy prawie dać sobie obciąć za to rękę? Tak, to prawda, nie istnieje fizyczny miernik piękna, gdyż piękno nie jest empirycznie mierzalną wielkością fizyczną. A czas? Czy czas jest empirycznie mierzalną, obiektywną wielkością fizyczną? Czy czas, ku naszemu największemu zdumieniu, mógłby okazać się aż tak subiektywny, jak piękno?
Zastanówmy się dobrze. Jeżeli czas byłby empirycznie mierzalną, obiektywną wielkością fizyczną, to powinien dać się jakoś mierzyć, lub chociaż powinna być możliwa jego detekcja w jakiś pośredni choćby sposób. Ale co moglibyśmy ostatecznie wtedy odkryć? Czas statyczny, czy czas dynamiczny? Niestety, stwierdziliśmy już wcześniej jednoznacznie, że ani czas statyczny, ani czas dynamiczny nie jest adekwatnym modelem, gdyż natura czasu z oczywistych względów nie może być ani statyczna, ani dynamiczna. Niestety, ale z tego może wynikać tylko jeden wniosek. Czas nie istnieje, jako empirycznie mierzalna, obiektywna wielkość fizyczna w świecie zewnętrznym. Jeżeli nam się do tej pory wydawało inaczej, to było to jedynie złudzenie zmysłowe, jakiemu ulegliśmy wbrew faktom i logice.
Czas istnieje, ale istnieje on tylko, jako nasze subiektywne odczucie wewnątrz naszego umysłu. Doświadczamy czasu w sposób podobny do tego, w jaki doświadczamy piękna.
Może to zabrzmieć brutalnie, ale zewnętrzna rzeczywistość fizyczna jest całkowicie pozbawiona piękna. Piękno nie istnieje w zewnętrznej rzeczywistości fizycznej inaczej, niż tylko jako subiektywne, prywatne doświadczenie wewnątrz umysłu obserwatora, a każdy obserwator może postrzegać i postrzega rzeczywistość trochę inaczej. Dlatego zegarki nie są miernikami upływu czasu.
Techniczne urządzenia mierzące upływ czasu nie istnieją z tej prostej przyczyny, że po prostu nie miałyby czego mierzyć! To trochę tak, jakby próbować podłączyć topmodelkę do technicznego urządzenia w nadziei, że będzie ono mogło zmierzyć poziom jej fizycznego piękna, który odczytamy potem z wyświetlacza cyfrowego. Skoro jest ona gorąca, to możemy zmierzyć poziom temperatury ciała topmodelki. To dlaczego nie moglibyśmy zmierzyć też poziomu jej fizycznego piękna, skoro jej ciało jest piękne?
Niestety, taką może okazać się czasami natura ludzka, iż znajdą się być może osoby, które poświęciłyby raczej resztę swojego życia na próby konstruowania technicznych mierników fizycznego piękna topmodelek, niż po prostu zaakceptowały to, że czas nie jest jednym z obiektywnych, fundamentalnych wymiarów zewnętrznej, fizycznej rzeczywistości.
Z pewnym zdziwieniem jesteśmy zmuszeni przyznać, że zewnętrzna rzeczywistość jest całkowicie pozbawiona fizycznego wymiaru czasu, gdyż czas nie istnieje, jako empirycznie mierzalna, obiektywna wielkość fizyczna w świecie zewnętrznym. Czas nie istnieje w zewnętrznej rzeczywistości fizycznej inaczej, niż tylko jako subiektywne, prywatne doświadczenie wewnątrz umysłu obserwatora. Taka jest ostateczna natura czasu.

 
Jeżeli ostateczna natura czasu jest aż tak subiektywna, to jak odnieść do niej nasze obiektywne kalendarze i zegarki? Nasze kalendarze i zegarki odnoszą się tylko do cykli natury.
Istnieje obiektywny, cykliczny ruch obrotowy naszej planety wokół jej osi (doba). Istnieje obiektywny, cykliczny ruch naszej planety wokół jej gwiazdy macierzystej (rok). Istnieje obiektywny cykl lunarny (miesiąc księżycowy). To chyba wszystko, co można by uznać za obiektywne, dostrzegalne gołym okiem podstawy, na bazie których wprowadzamy do użytku tzw. czas konwencjonalny, aby spełniał funkcję praktycznego i wygodnego układu odniesienia.
Podział roku na 12 miesięcy, podział doby na 24 godziny, podział godziny na 60 minut, a minuty na 60 sekund itd., są całkowicie arbitralne i nie mają obiektywnych podstaw w naszych obserwacjach natury.
Czy cykliczny ruch w naturze, to czas? Nie. Ruch, to ruch; a czas, to czas. To nie czas odbywa się w czasie i to nie ruch odbywa się w ruchu. To ruch odbywa się w czasie. Nie ma powodu, aby mylić jedno z drugim.
Cykle natury istnieją obiektywnie, niezależnie od naszych arbitralnych decyzji i subiektywnych odczuć. Z punktu widzenia naszego doświadczenia istnieje coś, co można by nazwać "czasem" konwencjonalnym, którego obiektywną podstawą są cykle natury. Czas konwencjonalny jest subiektywny, ale jego podstawa jest obiektywna, dlatego łatwo ulegamy złudzeniu, jakoby czas konwencjonalny był obiektywny i mógł istnieć samodzielnie, niezależnie od naszych wniosków z arbitralnych podziałów cykli natury, jako osobny, fundamentalny wymiar zewnętrznej rzeczywistości fizycznej.
Moglibyśmy przysięgać na wszystko, co drogie nam jest i święte, że czas jest jednak obiektywny. Dlaczego? Powodem, dla którego odnosimy tak silne wrażenie, że czas jest obiektywny fizycznie, są jego obiektywne fizyczne podstawy, czyli cykle natury. Złudzenie, że potrafimy dostrzegać obiektywny upływ czasu w rzeczywistości zewnętrznej wynika z tego, że widzimy przebieg obiektywnych cykli natury. Nie ma powodu, aby dłużej mylić subiektywny czas z jego obiektywną podstawą, bo czas, to czas, a ruch, to ruch.
Należało by podkreślić, że pojęcie czasu jest pojęciem bardzo złożonym i silnie zależnym od kontekstu. Bywa ono często wieloznaczne, żeby nie powiedzieć nie jednoznaczne, z tej chyba przyczyny, że, poza prostą definicją matematyczną, nie ma ścisłej, fizycznej definicji czasu. Możemy oczywiście mówić o różnych "strzałkach", ale daleko nam jeszcze do ścisłości, która pozwoliła by nam rozwikłać wszystkie zasygnalizowane w tym tekście problemy.
W dużym uproszczeniu, nasze problemy z czasem pojawiają się w kontekście klasycznej już sytuacji. Jest rzeczywistość fizyczna (czymkolwiek by ona nie była!), jest nasze doświadczenie tej rzeczywistości poprzez narządy zmysłów oraz są różne "języki", którymi opisujemy nasze doświadczenie rzeczywistości w nadziei, że opisujemy ją samą. Tak na marginesie, to moim zdaniem, w pewnym sensie, błędne jest myślenie, że skoro używamy urządzeń technicznych, jak na przykład mikroskopu w laboratorium lub akceleratora cząstek, to już nie doświadczamy rzeczywistości poprzez narządy naszych zmysłów. Samo takie urządzenie jest bowiem integralną częścią rzeczywistości, którą za jego pomocą właśnie próbujemy badać, a urządzenie to postrzegamy przecież poprzez narządy naszych zmysłów. Także nic się jeszcze jakościowo nie zmieniło. Zmiana była na razie jedynie ilościowa.
Wnioskując z dokonań i sukcesów fizyków, te trzy "obszary" muszą mieć jakieś punkty wspólne, to znaczy, nasze doświadczenie i próby jego opisu w języku matematyki najprawdopodobniej mają jednak coś wspólnego z samą rzeczywistością fizyczną. Z drugiej strony nie wolno nam zapominać, że te trzy obszary: rzeczywistość fizyczna, nasze doświadczenie zmysłowe oraz modele matematyczne, to trzy zasadniczo różne obszary, które czasami mogą nie mieć ze sobą nic wspólnego. Moim zdaniem, przykładem modelu matematycznego czasu, który jest nie adekwatny, jest model używający matematycznego pojęcia punktu do modelowania fizycznych momentów czasu, gdyż nie jest to wbrew pozorom problem ilościowy, problem przybliżenia, ale problem zasadniczo jakościowy, gdyż, jak to już zauważyliśmy w rozdziale trzecim, czas po prostu nie może fizycznie upływać w momentach o zerowej długości.
Ponieważ model alternatywny do "punktowych" momentów czasu nieskończenie podzielnego, czyli model "kwantowych" momentów czasu, jest równie nie adekwatny, jak to próbowaliśmy pokazać w naszych rozważaniach z końca rozdziału trzeciego, to chyba należałoby wyciągnąć z tego taki wniosek, że, niestety, nie może istnieć żaden adekwatny, matematyczny model fizycznego czasu. Oczywiście, nie mam tu na myśli kalendarzy i zegarów. Warto sobie zadać pytanie, z czego mogło by to wynikać? Czy z ograniczeń samego języka matematyki? A może z natury samego czasu?
Wydaje mi się, że nie może też istnieć adekwatny, matematyczny model zewnętrznego piękna fizycznego, dlatego, że piękno jest subiektywnym, prywatnym doświadczeniem wewnątrz umysłu obserwatora i tak naprawdę nie istnieje na zewnątrz, w obiektywnej rzeczywistości fizycznej; piękno nie jest obiektywnie, empirycznie mierzalne.
Być może właśnie z tego powodu, że sam czas lub jego upływ, nie są obiektywnie, empirycznie mierzalne w fizycznej rzeczywistości zewnętrznej, wynika, że nie może istnieć żaden adekwatny, matematyczny model fizycznego czasu?
Spróbuję podsumować moją hipotezę: nie istnieje żaden adekwatny, matematyczny model fizycznego czasu; nie istnieje on, bo jest to po prostu niemożliwe; jest to niemożliwe z tego powodu, że czas nie jest obiektywnie, empirycznie mierzalny w fizycznej rzeczywistości zewnętrznej; nie jest on tam mierzalny, bo go tam po prostu nie ma; nie ma go tam dlatego, że jest subiektywnym, prywatnym doświadczeniem wewnątrz umysłu obserwatora.

 
Spiralny zegar

 

 
Jeżeli ostateczna natura czasu jest właśnie taka, jak zostało to zaproponowane powyżej, to wynika z tego szereg zasadniczych konsekwencji. Wydaje się, że podróże w czasie, w sensie wehikułu czasu podobnego do opisanego przez Herberta George'a Wellsa w jego powieści, są raczej niemożliwe, co, moim zdaniem, nie powinno wykluczać ani zjawiska prekognicji, czyli "widzenia" przyszłości, ani zjawiska retrokognicji, czyli "widzenia" przeszłości, jako że takie "podróże" w czasie nie są fizyczne, a mentalne, co jest właśnie kompatybilne z subiektywną naturą czasu.
Jedną z ważniejszych konsekwencji jest również to, że nie występuje zjawisko relatywistycznej dylatacji czasu; czas nie może obiektywnie przyspieszać lub zwalniać pod wpływem prędkości. Materia, siła grawitacji i prędkość, są obecne w obiektywnej rzeczywistości zewnętrznej, natomiast czas, jak już udało nam się to ustalić, tam nie występuje, dlatego też obiektywna prędkość na zewnątrz nie wpływa na subiektywny czas wewnątrz umysłu obserwatora, podobnie, jak opady deszczu na zewnątrz domu nie wpływają nie tylko na poziom wody w do połowy napełnionym i szczelnie zakręconym słoiku z ogórkami znajdującym się w kuchni, ani też na to, czy postrzegamy ten słoik, jako w połowie pełny lub w połowie pusty. Można to chyba dobrze zilustrować również następującymi dwoma przykładami relatywistycznej dylatacji piękna:
Wyobraźmy sobie, że wsiadamy do naszego wymarzonego samochodu sportowego razem z topmodelką naszych marzeń. Odpalamy silnik, wciskamy pedał gazu w podłogę, samochód gwałtownie przyspiesza; spoglądamy na towarzyszącą nam topmodelkę i ze zdziwieniem stwierdzamy, że czym bardziej samochód przyspiesza, tym bardziej topmodelka traci swój piękny wygląd! Zaczynamy więc hamować, a w tym czasie nasza topmodelka staje się powoli znowu równie piękna, jak przed rozpoczęciem jazdy! Absurd? Chyba tak. Albo, wyobraźmy sobie, że gdy słuchamy naszej ulubionej muzyki w poczekalni na lotnisku, to jest ona piękna, ale gdy jesteśmy już w samolocie i startuje on z dużym przyspieszeniem, to wtedy nasza ulubiona muzyka staje się niespodziewanie nudna, aby znowu stać się zachwycającą w momencie, gdy samolot ląduje i zatrzymuje się.
Jak łatwo się domyślić, zjawisko relatywistycznej dylatacji piękna nie występuje nawet po przekroczeniu prędkości światła. Jeżeli obserwator odnosi wrażenie, że czas przyspiesza lub zwalnia, w sensie dylatacji relatywistycznej, to dzieje się tak nie pod wpływem prędkości, ale jest to tylko subiektywne, prywatne odczucie wewnątrz umysłu tego obserwatora. Skoro tak, to subiektywny czas, który nie istnieje, jako fizyczny wymiar zewnętrznej rzeczywistości, nie będzie mógł być składnikiem obiektywnej czasoprzestrzeni. Czy to możliwe, aby Albert Einstein mógł się mylić?
Czy to możliwe, że czas nie jest empirycznie mierzalną, obiektywną wielkością fizyczną, fundamentalnym wymiarem zewnętrznej, fizycznej rzeczywistości, a tylko subiektywnym, prywatnym doświadczeniem wewnątrz umysłu obserwatora? Czy czas, ku naszemu największemu zdumieniu, a jednak zgodnie z faktami i logiką, mógłby okazać się aż tak subiektywny, jak piękno?
Czy ostateczna natura czasu, jak twierdzi Nagardziuna w strofie czwartej Rozdziału XIX, jest taka, jak ostateczna natura przestrzeni? Obiecuję równie wnikliwie zbadać tę hipotezę w moim następnym tekście zatytułowanym „O naturach przestrzeni”, który opierać się będzie, między innymi, na teoremacie Bella.

 

 
Zbigniew Modrzejewski
Wrzesień 2011
Rozdział XIX „Mula madhyamaka karika” z angielskiego przełożył Zbigniew Modrzejewski.
Zbigniew Modrzejewski asserts the moral right to be identified as the author of this work.

 

 

 


Time Dilation:
"There is absolutely no argument that
time-keeping mechanisms do slow down when moving at high speed, and that in most instances, they obey the time dilation formula of Lorentz and Poincaré. (There are violations, as Jefimenko[10] has pointed out.) The dissident argument here is really more of a metaphysical one. A distinction should be made betweenUniversal absolute invariant time and gravitational effects acting on time-keeping mechanisms such as water clocks, grandfather clocks, digital watches, radioactive decay rates, and cesium clocks (cesium atoms), to name just a few.All sources of oscillation in nature are influenced by a change in gravitational potential. To build a clock, we have no choice but to exploit oscillator sources. Unfortunately we cannot construct an ideal clock [one that cannot be influenced by a change in gravitational potential] even if we use cesium atoms by definition. This was aptly demonstrated by the famous Häfele-Keating experiment[11,12] in which cesium clocks were flown around the world. The atomic clock transported eastward lost 59 ns, while the atomic clock transported westward gained 273 ns, compared to the stationary laboratory standard.All physical devices used for time keeping are subject to error when accelerated, decelerated, or constrained to move linearly through a variation in gravitational potential. The Häfele-Keating experiment is not a failure for relativity theory, but the question should be asked: Is time itself dilated, or are internal processes merely altered by moving through a gravitational field? Metaphysically speaking, we do not consider this to be a distinction without a difference."
William H. Cantrell, Ph.D.

Naukowiec, zainteresowany obrzeżami nauki. Katalog SEO Katalog Stron map counter Życie jest religią. Nasze życiowe doświadczenia odzwierciedlają nasze oddziaływania z Bogiem. Ludzie śpiący są ludźmi małej wiary gdy idzie o ich oddziaływania ze wszystkim co stworzone. Niektórzy ludzie sądzą, że świat istnieje dla nich, po to, by go pokonać, zignorować lub zgasić. Dla tych ludzi świat zgaśnie. Staną się dokładnie tym co dali życiu. Staną się jedynie snem w "przeszłości". Ci co baczą uważnie na obiektywną rzeczywistość wokół siebie, staną się rzeczywistością "Przyszłości" Lista wszystkich wpisów  

Nowości od blogera

Komentarze

Inne tematy w dziale Technologie