Platon pisze w Timajosie [1], że każda planeta i gwiazda ma swój własny czas. Czas każdej gwiazdy jest inny - mówi Platon. Każda rzecz, która trwa ma swój własny czas. Oczywiście ,że przez wiele późniejszych wieków panowały idee o czasie, zupełnie przeciwstawne do platońskich, a myśl platońska o czasie “ wiecznym,obrazie bytu wiecznego “ , była żywa jedynie w teologii lub w mistyce. Arystotelesowskie pojmowanie czasu było także dogmatem fizyki Galileusza i Newtona. Ale na przełomie wieków XIX i XX narodziła się fizyka współczesna i wrócił ...Platon.Riemann,Einstein,Weyl.Szczególna a zwłaszcza ogólna teoria względności A. Einsteina ( i kontynuatorów jego myśli w kwantowej kosmologii) rzucają nowe światło na naturę czasu ale wszystkie noszą na sobie piętno platonizmu.Czas w szczególnej teorii względności ( STW ) zostaje uzależniony od stanu kinematycznego obserwatora oraz jest inny w zależności od miejsca znajdywania się w przestrzeni tego obserwatora.Z praw STW wynika, że czas zależy od prędkości poruszania się obserwatora.Dwaj obserwatorzy znajdujący się w dwóch różnych układach odniesienia , ruchomych względem siebie, zmierzą różne odstępy czasu pomiędzy dwoma tymi sami obserwowanymi zdarzeniami. Czas ulega spowolnieniu w układach poruszających się z bardzo dużymi prędkościami. Dwa zdarzenia jednoczesne dla danego obserwatora, mogą nie być równoczesne dla innego , poruszającego się z inną prędkością.Można znaleźć taki układ odniesienia, ze stanowiska którego bitwa pod Grunwaldem nastąpi po bitwie o Westerplatte.Względność upływu czasu w zależności od stanu kinematycznego obserwatora została spotęgowana przez wykrycie związku czasu z przestrzenią.Wystarczy oddalić od siebie dwa identyczne, zsynchronizowane ze sobą zegary, by stwierdzić po pewnych czasie różnice w ich wskazaniach. Czas i przestrzeń traktowane jako oddzielne byty, istniejące każde z osobna to “ cienie cieni “.Naprawdę istnieje absolutnie tylko - czasoprzestrzeń, jednia czasu i przestrzeni.Modelem wyobrażeniowym jej, może być nieskończony zbiór zegarów , identycznych fizycznie , uprzednio zsynchronizowanych, umieszczonych od punktu do punktu doskonale gęsto i puszczonych w ruch jednocześnie.W dowolnym momencie czasowym w tym zbiorze nie będzie dwóch zegarów pokazujących identyczną godzinę. Struktura tego kosmicznego obiektu zwanego “ czasoprzestrzenią “ a przypominającego eter z fizyki XIX wieku, jest radykalnie inna od tej, jaką proponowała fizyka Arystotelesa i Galileusza - Newtona.W fizyce Arystotelesa mówiło się o absolutnej odległości dwóch punktów d ( P1 P2 ) w E3 oraz o absolutnym interwale czasowym dwóch zdarzeń d ( T1 T2 ) w E1 .Czyli mamy do czynienia z dwoma rozdzielnymi, nie korelującymi ze sobą bytami. W fizyce Galileusza - Newtona odległość dwóch zdarzeń nierównoczesnych jest zależna od stanu kinematycznego obserwatorów.Natomiast czas między zdarzeniami jest absolutny , niezależny od układu odniesienia. Czyli ze stanowiska Galileusza- Newtona, istnieje -słaby wprawdzie - związek między czasem a przestrzenią a dokładnie między przestrzenią a ruchem układu odniesienia, w którym znajduje się mierzący interwały przestrzenne obserwator.W szczególnej teorii względności A.Einsteina ostatecznie czas przestaje być absolutny a struktura obiektu fizycznego zwanego czasoprzestrzenią jest zupełnie inna niż w fizyce poprzednich wieków.Jej modelem geometrycznym jest continuum H.Minkowskiego , o metryce pseudo-euklidesowej .Odległość dwóch zdarzeń w tym continuum jest mierzona czasem własnym zegara o linii świata, do której ta odległość należy.Jest to continuum czterowymiarowe : trzy wymiary przestrzenne i czwarty wymiar - czas. W modelu Minkowskiego określa się tzw. stożek świetlny, który dzieli całą czasoprzestrzeń na trzy rozłączne podobszary : absolutna przeszłość , absolutna przyszłość i obszar relatywnego “ gdzie indziej “.Wszystkie punkty leżące wewnątrz stożka świetlnego są uporządkowane czasowo absolutnie, nie zależnie od stanu kinematycznego obserwatora. Punkty poza stożkiem świetlnym nie są uporządkowane czasowo absolutnie : relacje czasowe między nimi są względna.Struktura więc czasoprzestrzeni jako areny zjawisk według STW jest stożkowa. Odstępy czasu i przestrzeni są relatywne i wzajemnie związane. Relacje między nimi są opisywane przez tzw. związki transformacyjne Lorentza ( w mechanice G-N czas jest absolutny a relacje między czasem a przestrzenią opisuję związki transformacyjne Galileusza ).Wracając do modelu Minkowskiego teorii względności szczególnej A. Einsteina, należy powiedzieć, iż wszystkie zdarzenia leżące wewnątrz stożka świetlnego mogą być powiązane przyczynowo [2], natomiast zdarzenia leżące poza nim nie mogą oddziaływać na siebie przyczynowo. Wiąże się to z postulatem STW o istnieniu w przyrodzie górnej granicy prędkości obiektów fizycznych , którą jest prędkość światła w próżni.Wobec powyższego STW rzuciła światło na związek czasu z kauzalną strukturą wszechświata.Porządek czasowy absolutny, istnieje tylko w tych obszarach czasoprzestrzeni w których zdarzenia powiązane są związkami przyczynowo-skutkowymi.Skutek występuje zawsze w chwili późniejszej niż przyczyna i dotyczy to zdarzeń ze stożka świetlnego.W nim strzałka czasu jest absolutna! Czyli w STW, odradza się pojęcie strzałki czasu , bo czasoprzestrzeń w pewnych podobszarach ma strukturę kauzalną.Prawdziwe jest odwrócenie tego związku : we wszechświecie, w którym nie istnieje strzałka czasu, dziura i pocisk w tarczy strzelniczej, mogą się pojawić przed odpaleniem pistoletu ! Wszechświat zjawisk akauzalnych byłby dla myśli ludzkiej bez sensu , toteż fizycy uporczywie poszukują dowodów na to, iż bieg czasu od przeszłości ku przeszłości ( czyli tzw. strzałka czasu ) nie jest tylko doświadczeniem psychiki gatunku ludzkiego.Czas w przyrodzie staje się więc bytem coraz bardziej tajemniczym, tak bardz, iż nie można uciec przed jego wizją przedstawioną w starodawnym micie religijnym Dalekiego Wschodu [3] : 23. Lękam się o Długoręki twej postaciolbrzymiejo wielu ustach i oczachwielu ramionach, udach i stopachwielu piersiach,, wielu kłach straszliwych.25, Twe usta pełne kłów straszliwychto ogień zniszczenia.Kiedy na nie patrzęnie wiem, w którą zwrócić się stronę.Nie ma dla mnie ucieczkiŁaski, Władco bogów, Ostojo Świata!26. Wszyscy spiesznie wchodzą w głąb ciebiedo twych ust przerażającychpełnych kłów straszliwychwidać niektórych jak tkwią w kleszczach zębówa ich czaszki starte na proch.28. Tak jak niezliczone strumienie rzekwpływają wprost do oceanu29. Tak jak ćmy lecą na oślep do jasnego ogniaku swojej zgubietak samo ludzie wpadają na oślep do twych ust30. Pożerając niebo i ziemięogarniasz je językiem ognistymTwe gwałtowne płomienie palą świat całynapełniwszy go blaskiem31. Powiedz kim jesteśChcę cię poznać, ciebie który jesteś pierwszy.32. Czcigodny rzekł:jestem Czasem sędziwymniosę zagładę światu. W OTW rozważa się wszechświat czyli czasoprzestrzeń czterowymiarową w obecności mas ( ciał materialnych ), które wytwarzają grawitację.W OTW struktura czasoprzestrzeni zmienia się : grawitacja wprowadza “ zakrzywienie “ czasoprzestrzeni. W pobliżu mas tor swobodnych ciał nie jest linią prostą. Zmieniają się relacje geometryczne między punktami czasoprzestrzeni. Objawia się to tym także , że chód zegarów zależy od zakrzywienia czasoprzestrzeni czyli od mas, które to zakrzywienie powodują.Istnieje więc wyłącznie czas indywidualny. We wszechświecie z grawitacją nie jest możliwa fizycznie ( a nie technicznie ) synchronizacja zbioru identycznych zegarów rozmieszczonych w dowolnych punktach czasoprzestrzeni.Czasoprzestrzeń jest więc ciałem fizycznym a nie pustym naczyniem. Czas w OTW w jakimś stopniu uzyskał cielesność , substancjalność. Geometria jest dynamiczna, rodzi fizykę. Tym co powoduje ową dynamiczność jest czas[4].OTW stworzyła nową kosmologię. W tej kosmologii czas ma swój początek. Fundamentalne równanie Einsteina pozwala znaleźć promień krzywizny wszechświata w zależności od czasu.Są trzy możliwe rozwiązania tego równania pokazujące jak w czasie zmienia się promień wszechświata ( trzy modele kosmologiczne tego, co się działo i dziać będzie z czasoprzestrzenią).We wszystkich modelach istnieje początek czasu ( wszechświata ) , w jednym modelu istnieje początek i koniec czasu ale występuje powtarzalność ( wszechświat pulsuje, oscyluje ).W dwóch modelach istnieje brzeg czasu na początku ( osobliwość czasoprzestrzeni - jak mówią kosmologowie ) a dalsza ewolucja różni się tylko tempem rozszerzania się wszechświata ( tempo zmian promienia krzywizny ).Niestety, nie istnieje rozstrzygający dowód doświadczalny , który z trzech modeli kosmologicznych wiernie opisuje nasz widzialny wszechświat. Ale istnieją przesłanki wynikające z pewnych obserwacji iż widzialny wszechświat miał początek zaczynający się Wielkim Wybuchem ( Big Bang ). Współczesna epoka jest oddalona od Big Bangu o ok. 2.1017 sekund czyli w przybliżeniu wiek naszego kosmosu wynosi ok. 15 - 20 miliardów lat. Przez cały ten okres czasu czasoprzestrzeń “ puchła “, ekspandowała ( i dzieje się tak nadal ) , nieprzerwanie rodziły się nowe światy fizyczne, nowe cząstki, atomy gwiazdy, galaktyki. Ponieważ wszystko oddala się od siebie, nikną możliwości oddziaływań, kreacji, a więc istnieje obiektywna , globalna strzałka czasu. Z tym jednak związany jest pewien kłopot.W OTW , z równania Einsteina nie wynika tylko jedna globalna osobliwość czasoprzestrzeni , jeden brzeg czasu dla całego wszechświata. Muszą istnieć osobliwości lokalne czasoprzestrzeni. Powstają one w otoczeniach tzw. kolapsujących gwiazd. Są to gwiazdy, które zapadają się w sobie ( na skutek procesów jądrowych ), ich masy zagęszczają się do niewyobrażalnie wielkich gęstości, dzięki zmniejszaniu się ich objętości do ... punktu.Wokół takiej kolapsującej gwiazdy , czasoprzestrzeń nabywa osobliwych właściwości. Pojawia się tzw. absolutny horyzont zdarzeń, który zamyka czasoprzestrzeń w kulę, we wnętrzu której jest owa gwiazda, ale dla obserwatora ponad horyzontem, staje się ona niewidzialna[5]. Żaden bowiem fizyczny sygnał nie może wydobyć się ponad horyzont .Gwiazda staje się “ czarną dziurą “ ( Black Hole ), taką leibnizowską monadą bez okien. Do czarnej dziury wszystko może się dostać, ale nic nie może się z niej wydostać.Czarne dziury to swoiste “ maszyny czasu “ by przywołać w tym miejscu G.Wellsa. Czas pod horyzontem absolutnym zdarzeń biegnie niesamowicie dziwnie. Przeszłość i przyszłość tracą jednoznaczny sens, właściwie czas nie płynie, lecz trwa, jakby zastygł.Pod absolutnym horyzontem zdarzeń czarnej dziury jest możliwe odwrócenie strzałki czasu, współrzędna czasowa zdarzeń zamienia się we współrzędną przestrzenną i odwrotnie. Można wyznaczyć wiele różnych “prądów”, strumieni czasowych i przechodzić swobodnie z jednego do drugiego .Czas staje się tworem o nieskończonych cechach jakościowych. Przypominają się słowa poety [6] :Nigdzie, kochana, nie ma świata prócz .wewnątrz. Naszeżycie umiera w przemianie. I wiecznie malejącginie świat zjawisk.Duch czasu tworzy dla siebie obszerne spichrze siły .Kosmologia kwantowa w swoich modelach czasu ciał kosmicznych, korzysta z rozumienia czasu proponowanego przez mechanikę kwantową. Schroedinger, Feynman,WheelerW mechanice kwantowej, przeszłość (historia) i przyszłość dowolnego obiektu kwantowego (fotonu, cząstki elementarnej) mają inne sensy niż w mechanice klasycznej ciał makroskopowych.W fizyce klasycznej twierdzimy ,że własności fizyczne fotonu lub elektronu istnieją także w momentach gdy je nie obserwujemy( nie mierzymy). Gdy znamy stan obiektu w danej chwili i równania opisujące jego zachowanie, to ściśle możemy przewidzieć stan jego w dowolnej chwili przyszłej.Mechanika kwantowa kwestionuje takie stanowisko. W niej podstawową rolę odgrywa prawdopodobieństwo zdarzenia, ale nie klasyczne tylko takie, które podlega interferencji.Zasada nieoznaczoności Heisenberga powoduje ,że znamy tylko rozmyte wartości wielkości obiektów kwantowych wskutek czego przewidywania są prawdopodobne a nie pewne.Następnie, ewolucją stanu układu kwantowego rządzi funkcja falowa Schroedingera ,która jest radykalnie inna od funkcji opisującej ruch falowy w fizyce klasycznej. Funkcja falowa danej cząstki jest obiektem holistycznym, nie lokalizowalnym a kwadrat jej amplitudy w jednostkowym elemencie czasoprzestrzeni przedstawia prawdopodobieństwo znalezienia cząstki w tym elemencie.W 1948 roku R.Feynman [7] wystąpił z teorią tzw. całek po trajektoriach (Feynman path integrals) według której np. elektron przed naszym pomiarem jego położenia, uczestniczy jednocześnie we wszystkich alternatywnych historiach, które po zsumowaniu i szczególnym uśrednieniu, daje wyjaśnienie uzyskanych danych w aktualnym pomiarze.Ta niezwykła idea nie jest łatwa do filozoficznej interpretacji.Czy rzeczywiście przeszłość elektronu, to zbiór jego historii o różnych prawdopodobieństwach? Czy elektron (lub jakikolwiek obiekt kwantowy) rzeczywiście porusza się po różnych drogach nim dotrze do mojego detektora? Nie wiemy .Mamy dostęp tylko do połączonych historii, nigdy nie obserwujemy rozmytych ,wielokrotnych historii cząstki kwantowej.Sumowanie po trajektoriach R.Feynmana doprowadziło do odkrycia (przewidzianego przez J.Wheelera) zjawiska z tzw. opóźnionym wyborem ,które polega na tym ,że cząstka kwantowa wybiera drogę taką jaka jest potrzebna do przeprowadzenia z nią określonego eksperymentu w przyszłości. Jak gdyby miała “przeczucie” na temat rodzaju eksperymentu który ją czeka w odległej przyszłości. Czyli przyszłość wpływa na przeszłość. To tak jakby historia cząstki kwantowej przyjmowała ostateczny kształt dopiero wtedy gdy ustalona zostanie przyszłość ,do której ta historia prowadzi.Fizycy : Y.Kim, R.Yu i Y.Shih przeprowadzili inny eksperyment [8] , w którym część historii zrealizowanej przez fotony została aktualnie “wymazana”.Teoria względności i kwantowa kosmologia to dzieci dwudziestego wieku. Przyniesiona przez nie metafora czasu może być odniesiona do sposobów przeżywania czasu przez środowisko ludzkie epoki “ pieców “ i Czarnobyla. Widać korelację czasową między wystąpieniami Prousta, Joycea , Bergsona, Junga a wizjami czasu we współczesnych teoriach fizyki.Ale czy to są związki przyczynowo-skutkowe? A może te same idee pojawiają się równocześnie w różnych glebach ludzkiego świata? A może intensywność i wielokształtność współczesnej egzystencji człowieka o wymiarze indywidualnym i społecznym, wszystkie sytuacje graniczne, tak masowo doświadczone przez wiek XX , wszystkie wizje ostatecznych rozwiązań społecznych, czyli self-holocaustu ludzkości, współbrzmią z metaforą czasu budowaną przez kosmologię? A może jest tak, że metafora czasu budowana przez kosmologów to wypadkowa projekcji ich stanów wewnętrznych, niepokojów i obsesji na świat przyrody?Same tytuły ostatnich prac : “ wszechświat przypadkowy “, “ wszechświat burzliwy “, “ pętle i tunele czasu “ “ czasy równoległe “, “ wszechświaty matki i niemowlęce “ itp. sugerują , że to wizje antropologiczne czy wizje religijne o dalszych losach cywilizacji ziemskiej, wpływają na styl myślenia nauk przyrodniczych o czasie.Krótko można napisać , że stanowiska fizyki XX wieku czas uległ ostatecznej destrukcji przez rozmnożenie swoich atrybutów.Prawdopodobnie tajemnice czasu zostały złożone w naszym wnętrzu. Wiedział o tym Augustyn z Hippony , który pisał, iż gdy nie mówi o czasie to wie, czym czas jest .Tak więc medytacje nad czasem mają swój brzeg wiedzy. Ów kraniec wiedzy o czasie leży prawdopodobnie w poezji, religii czy filozofii aniżeli w fizyce.Stanisław Vincenz, poeta który wyczarował na kartach “ Na wysokiej połoninie “ mityczny świat Pokucia, w pierwszym tomie owej iście homeryckiej epopei, pomieścił kilka stronic tekstu o czasie zaklętym w łące , w kwiatach carynek górskich.Jest to wizja artystyczna, wyrażona językiem poezji i każda próba opowiadania o niej skazana jest na deformację. Z drugiej jednak strony - jak wiadomo - poezja mówi do nas prawdę. Prawdę doświadczenia wewnętrznego twórcy, prawdę iluminacji, olśnienia, intuicji. W tomie “Prawda starowieku” [9], na stronach 69-73 jest opis łąk sianowych, a w nim doświadczenie czasu w przestrzeni kwiatów.” Poczucie czasu zatraca się : czas się jakoś rozwiewa i rozpyla a nie ścieśnia jak jednowymiarowy szereg chwil i godzin uciekających jedna za drugą, lecz rozdzwania się jak chór kościelny, czasem się cofa wdzięcznie przeciągając w tańcu rytmicznym i odwraca się jakby dziecko we śnie uśmiechnięte. To znów rozwija się , rozpościera, jak wachlarz i rozszerza się po łąkach - nie czas , lecz fala wieczności “.A kilka stron dalej, gdy opisuje czas górski, który gazduje na wysoko idących płajach, połoninach i w prastarych borach, autor odkrywa, że ten czas nie ma miary, nie jest karbowany po arendarsku a tym samym nie zna granic.“ Krąży jak gdyby w koło, wraca skąd wypłynął lub rozszerza się na wszystkie strony, jak kręgi falowe na powierzchni jeziora “.Oczywiście , że jest to czas wewnętrzny, czas życia duchowego ale warto zanotować ten fakt, iż poeta doświadcza go jako czas nielinearny, nie reprezentowany przez prostą ze strzałką, zorientowaną od przeszłości ku przyszłości.Dzieje się on na całej powierzchni carynki górskiej a właściwie w całej trójwymiarowej przestrzeni kwiatowej, ukazując swoje osobliwości lokalne ( każdy kwiat wydzwania własną godzinę- fazę swego życia ) dzięki czemu obserwator-poeta, doświadcza biegu czasu także w przeciwna stronę - od przyszłości ku przeszłości.Fizyk powie , że jest to czas urojony, czas nierzeczywisty, czas mierzony nie chronometrami ( kwarcowymi, atomowymi ) lecz stanami ( jak i przemianami tych stanów ) wnętrza duchowego człowieka.Ale czy na prawdę fizyka współczesna nie zajmuje się takim czasem?Zajrzyjmy jeszcze do pracy wybitnego fizyka rosyjskiego i jednocześnie równie wybitnego teologa prawosławia - Pawła Florenskiego. W wydanym u nas zbiorze esejów [10] jest analiza marzeń sennych. Badania dotyczyły porządku czasowego zdarzeń w marzeniach sennych ( snach ).P.Florenski analizując protokoły wypowiedzi różnych osób na temat treści konkretnych snów, odkrywa istnienie czasu teleologicznego, to jest płynącego przeciwnie do dziennej rzeczywistości.W tym odwróconym czasie , skutki wyprzedzają przyczyny, szybkość upływu czasu jest zmienna, mogą wystąpić równolegle biegnące strumienie czasu. Tak więc , fizycy i matematycy, badając wysoko abstrakcyjne struktury formalne odkrywają rozmaite modele czasu i formułują w ich ramach twierdzenia o właściwościach czasu , które są niesłychanie odległe od tych jakie odkrywamy za pomocą zegarów i doświadczenia fizycznego lecz są zbliżone do tych o jakich piszą poeci, filozofowie, psycholodzy czy teolodzy.Czy jest jakieś wspólne podłoże tych medytacji nad czasem?Czy i co może łączyć poezję , teologię i fizykę matematyczną?Czy podobna istota twórczości w nauce i w sztuce?A może Jedno manifestujące się w różnych doświadczeniach człowieka? Byt najwyższy , objawiający się zarówno w godzinach kwiatowych carynek górskich jak i w strukturach tajemniczych osobliwości i brzegów czasoprzestrzeni fizycznej?Literatura[1] Platon, Timajos, PWN, Warszawa,1986,s.45-48.[2] B.F.Schutz, Wstęp do ogólnej teorii wzgledności, PWN,Warszawa,1995,s.13-45.[3] Bhagawadgita czyli Pieśń Pana, Ossolineum, Wrocław,1988,s.118-120[4] H.Weyl , Raum,Zeit,Materie,Getynga,1952[5] S.W.Hawking,R.Penrose, Natura czasu i przestrzeni,Poznań,1996,s.46-70.[6] R.M.Rilke, Wybór poezji,WL,Kraków, 1964,s.156[7] R.Feynman , Space-time approach to nonrelativistic quantum mechanics,Reviews of Moderrn Physics,20,1948,s.367-387.[8] Physical Reviews Letters,t.84,nr.1,s.1-5.[9] S.Vincenz, Na wysokiej połoninie, t. 1-4, Warszawa, 1981[10] P.Florenski, Ikonostas, Warszawa, 1984,s.56-65.
No modern scientist comes close to Einstein's moral as well as scientific stature (John Horgan)
Nowości od blogera
Inne tematy w dziale Kultura
