fizika i realnost vremena? (ulomak iz intervjua s Timom Maudlinom)

Zašto bi se mislilo da vrijeme ima smjer? Čini se da to ide usuprot onome što fizičari često kažu.

Mislim da to pitanje ide malo naopako. Pođite do čovjeka na ulici i pitajte ga ima li vrijeme smjer, razlikuje li se budućnost od prošlosti, ne kreće li se vrijeme prema budućnosti. To je prirodni pogled. Zanimljivije je kako fizičari uspijevaju uvjeriti sebe da vrijeme nema smjer.

Oni bi odgovorili da je to posljedica Einsteinove specijalne teorije relativnosti, koja smatra da je vrijeme četvrta dimenzija.

To poimanje da je vrijeme tek četvrta dimenzija uvelike zavodi u krivom smjeru. U specijalnoj relativnosti vremenski su pravci strukturno različiti od prostornih pravaca. U vremenskim pravcima imate dodatno razlikovanje budućnosti i prošlosti, dok bilo koje prostorne pravce mogu kontinuirano rotirati u bilo koje druge prostorne pravce. Dvije klase vremenskih pravaca ne mogu se kontinuirano transformirati jedna u drugu.

Standardna geometrija naprosto nije razvijena u svrhu bavljenja prostor-vremenom. Razvijena je u svrhu bavljenja samo prostorima, a prostori nemaju u sebi usmjerenost. A onda se preuzelo taj alat, formalizam koji je razvijen li za ovu jednu svrhu, da bi potom bio gurnut u tu drugu svrhu. …

TimMaudlin_2880x16201-2880x1620.jpg

Tim Maudlin (1958.)

Fizičari imaju i druge argumente zašto vrijeme nema smjer.

Često će se čuti da u zakonima postoji simetrija pri obrtanju vremena. No, uobičajeni način opisivanja simetrije pri obrtanju vremena pretpostavlja da postoji smjer vremena. Netko će reći sljedeće: “Prema newtonovskoj fizici, ako čaša može pasti sa stola i razbiti se o pod, fizički je moguće da se krhotine na podu odgurnu usklađenim djelovanjem poda, rekombiniraju se u čašu i skoče natrag na stol.” To je istina. Ali obratite pažnju da oba opisa pretpostavljaju da postoji smjer vremena. Odnosno, pretpostavljaju da postoji razlika između pada čaše i skoka čaše, te da postoji razlika između lomljenja čaše i rekombiniranja čaše. A razlika između to dvoje je uvijek u tome koji smjer je budućnost a koji smjer je prošlost.

Dakle svakako ne poričem da postoji reverzibilnost vremena. Ali vremenska reverzibilnost ne podrazumijeva da nema smjera vremena. Samo kaže da za svaki događaj kojega dopuštaju zakoni fizike postoji odgovarajući događaj u kojemu su razne stvari obrnute, brzine su preokrenute i tako dalje. No, u oba slučaja mislimo da oni [naime fizikalni zakoni] dopuštaju neki proces koji se kreće naprijed u vremenu. …

Ako vrijeme ne bi imalo smjera, čini se da bi time vrijeme bilo samo još jedna prostorna dimenzija, i ako su prostorne dimenzije sve što imamo, onda mi se čini da se ništa ne događa u svemiru. Mogu zamisliti četverodimenzionalni prostorni objekt, ali u njemu se ništa ne događa. To je način na koji ljudi često govore o, citiram, “blok-svemiru” kao o fiksnom ili krutom ili nepromjenjivom ili slično tome, jer misle o tome kao o četverodimenzionalnom prostornom objektu. Ako biste to imali, onda ne vidim kako se postavljanjem bilo kakvih početnih uvjeta – ili bilo kojih graničnih uvjeta, više ni ne možete reći “početnih” – iz njega može stvoriti vrijeme. Kako neki granični uvjet može promijeniti temeljni karakter dimenzije iz prostorne u vremensku?

Pretpostavimo da na jednoj granici postoji niska entropija, pa onda otud sve objašnjavam. Možete se pitati: “Ali zašto baš ta granica? Zašto ne krenuti od druge granice, gdje su po pretpostavci stvari u ravnoteži?” Osobita značajka te granice nije niska entropija – tu je velika entropija – nego da je tu mikrostanje jedno od onih posebnih mikrostanja koje bi vodilo dugom razdoblju smanjenja entropije. No, meni se čini da je ona [ta granica] u tome posebnome mikrostanju zato jer se ono razvilo iz početnog stanja niske entropije. Ali sada upotrebljavam “početno” i “konačno”, i koristim se stanovitim uzročnim pojmovima radi objašnjenja. Ako nemate smjer vremena da biste razlikovali početno od konačnog stanja i da biste podcrtali te uzročne smjernice, nisam sasvim siguran kako bi objašnjenja trebala ići.

Ali sve se to čini tako – što da kažem? Čini se tako daleko od fizičkog svijeta. Sjedimo ovdje i vrijeme teče, i znamo što znači kad se kaže da vrijeme teče. Ne znam što znači kad se kaže da vrijeme zapravo ne protječe i da samo tako izgleda zbog povećanja entropije.

Ne zvučite kao obožavatelj blok-svemira.

U jednom smislu vjerujem u određeno razumijevanje blok-svemira. Vjerujem da je prošlost jednako stvarna kao i sadašnjost koja je jednako stvarna kao i budućnost. Stvari koje su se dogodile u prošlosti bile su jednako stvarne. Bolovi u prošlosti bili su bolovi, a i u budućnosti će biti stvarni, i bila je jedna prošlost i bit će jedna budućnost. Dakle, ako je to sve što se podrazumijeva pod vjerovati u blok-svemir, onda u redu.

Ljudi često kažu: “Prisiljen sam vjerovati u blok-svemir zbog [teorije] relativnosti.” Blok-svemir, pak, je neka vrsta krute strukture. Cjelokupnost konkretne fizikalne stvarnosti određuje tu četverodimenzionalnu strukturu i ono što se događa bilo gdje u njoj. U newtonskoj mehanici taj objekt presjecaju ravnine apsolutne istodobnosti. A u [teoriji] relativnosti toga nemate; umjesto toga imate tu strukturu svjetlosnog stožca. Stoga on ima jedan drugačiji geometrijski karakter. Ali ne vidim kako se taj različiti geometrijski karakter oslobađa vremena ili temporalnosti.

Ta zamisao da je blok-svemir statičan me izluđuje. Što to znači da je nešto statično? Znači da se ne mijenja prolaskom vremena. Ali nije tako da je blok-svemir u vremenu; vrijeme je u njemu. Kada kažete da je statičan to nekako sugerira da nema promjene, da se ništa stvarno ne mijenja, promjena je privid. Od toga vam eksplodira um. Fizika je otkrila neke stvarno čudne stvari o svijetu, ali nije otkrila to da je promjena privid.

Što znači da vrijeme prolazi? Je li to istoznačno sa “vrijeme ima smjer”, ili tu ima još nečega?

Ima još nečega. To da vrijeme prolazi znači da su događaji linearno poredani, u prije i kasnije. Uzročna struktura svijeta ovisi o njegovoj vremenskoj strukturi. Sadašnje stanje svemira proizvodi susljedna stanja. Da biste razumjeli kasnija stanja gledate ranija stanja a ne obratno. Naravno, kasnija stanja vam mogu dati sve vrste informacija o ranijim stanjima, a iz kasnijih stanja i zakona fizike možete zaključiti o ranijim stanjima. Ali obično ne biste rekli da kasnija stanja objašnjavaju ranija stanja. Smjer uzročnosti je također smjer objašnjenja.

Razumijem li ispravno to što čujem od vas, da tu postoji stvaranje ili proizvodnja koja se događa – da postoji neki mehanizam koji rabota tako da iz jednog trenutka izniče sljedeći, iz kojega opet izniče sljedeći?

To je svakako jedan duboki dio slike koju imam. Taj mehanizam su upravo zakoni prirode. Time je ograničeno što mogu biti zakoni prirode – naime, da oni trebaju biti zakoni vremenske evolucije. Oni bi trebali biti zakoni koji vam govore kako će nova stanja, prolaskom vremena, slijediti za starima.  Time se tvrdi da ne postoje temeljni zakoni koji su čisto prostorni, te da tamo gdje nalazite prostorne pravilnosti one imaju vremenska objašnjenja.

Vodi li vas to drugačijem gledištu čak i o tome što je [prirodni] zakon?

To me vodi do jednog gledišta koje je drugačije od većinskoga. O [prirodnim] zakonima mislim tako da imaju svojevrsni prvotni metafizički status, da zakoni ne počivaju ni na čemu drugom. Zapravo obrnuto: ostale stvari počivaju na, proizvode se iz, objašnjavaju se, izvedene su iz [prirodnih] zakona koji djeluju. A ovdje riječ “djeluju” ima tu vremensku značajku.

Zašto je vaše gledište manjinsko? Naime čini mi se da ako pitate većinu ljudi na ulici što rade zakoni fizike, rekli bi: “Oni su dio mehanizma.”

Često kažem da su moja filosofska gledišta tek upravo ona vrsta naivnih stavova koje biste imali ako biste pohađali kolegije fizike ili kosmologije i ozbiljno uzeli ono što vam se kaže. Na kolegiju fizike, na newtonovskoj mehanici, zapisat će neke zakone i reći će: “Evo zakona newtonovske mehanike.” To je doista temelj od koga započnete.

Mislim da nemam baš bizarna gledišta. Uzimam da je “vrijeme ne prolazi” ili “prolazak vremena je privid” prilično bizarno gledište. Ne kažem da to mora biti pogrešno, nego da bi vas trebalo iznenaditi kao drugačije od onog što ste smatrali.

Što sve to znači s obzirom na pitanje je li vrijeme temeljno ili emergentno?

Nikada nisam uspio točno razumjeti što bi trebala biti emergencija vremena, u njenom dubljem smislu. Zakoni su obično diferencijalne jednadžbe u vremenu. Kazuju o tome kako se stvari razvijaju. Dakle, ako nema vremena, stvari se ne mogu razvijati. Kako razumjeti – i je li ta emergencija neka emergencija u vremenu? Kao da u nekoj fazi svemira nije bilo vremena; a onda u drugim fazama postoji vrijeme, pri čemu se čini da vrijeme proizlazi (emergira) vremenom iz ne-vremena, što se čini nesuvislim.

Gdje prestati s analizom? Gdje se zaustavljaš – gdje ti se lopata odbija [od dna, temelja], kako bi rekao Wittgenstein? Za mene, ponavljam, pojam vremenitosti ili vremena izgleda kao jako dobro mjesto za misliti da sam naletio na jednu temeljnu značajku svemira koja nije objašnjiva bilo čime drugim.

ulomak iz intervjua s Timom Maudlinom (2017.)

Oglasi

Komentiraj

Popunite niže tražene podatke ili kliknite na neku od ikona za prijavu:

WordPress.com Logo

Ovaj komentar pišete koristeći vaš WordPress.com račun. Odjava / Izmijeni )

Twitter picture

Ovaj komentar pišete koristeći vaš Twitter račun. Odjava / Izmijeni )

Facebook slika

Ovaj komentar pišete koristeći vaš Facebook račun. Odjava / Izmijeni )

Google+ photo

Ovaj komentar pišete koristeći vaš Google+ račun. Odjava / Izmijeni )

Spajanje na %s