Ryszard Szewczyk Ryszard Szewczyk
305
BLOG

Refleksji o czasie ciąg dalszy

Ryszard Szewczyk Ryszard Szewczyk Nauka Obserwuj temat Obserwuj notkę 2

Niespełna trzy lata temu (jak ten czas leci) opublikowałem tu tekst pt. Kilka refleksji na temat czasu. Ostatnio temat ten niespodziewanie  "wrócił" do mnie, bo gdzie ktoś wspomniał o systemie GPS i teorii względności, która znalazła w nim zastosowanie. To skłoniło mnie do napisania uzupełnienia do tekstu sprzed owych trzech lat. Aby ułatwić powiązanie tego uzupełnienia z poprzednim tekstem, zamieszczam go razem z nim.

Czas jest nierozerwalnie związany z poczuciem ruchu i przemijania. Coś było przedtem tam, a teraz jest gdzie indziej; coś było przedtem takie, a terazjest inne, ktoś przedtem żył, a teraz go nie ma. To właśnie następstwo przedtem – terazjest nazywane czasem. Warto jednak zastanowić się głębiej nad tym, co znaczą owe przedtem i terazi wszelkie inne terminy i określenia związane z czasem.

Prawdopodobnie jedną z pierwszych refleksji człowieka rozumnego nad otaczającym go światem była ta, która wynika z cykliczności „ruchu” słońca na nieboskłonie i związanego z nią następstwa dnia i nocy, drugą zaś ta, której źródłem było doświadczenie mnogości różnych obiektów w jego otoczeniu. Nie próbując rozstrzygać, która z tych refleksji była pierwotna, ani jaki był udział każdej z nich w tym, co działo się potem, uważam, że obie mają swój udział w powstaniu idei liczby, bez której pojęcie czasu pewnie nie miałoby sensu. O ile jednak dla powstania pojęcia liczby obie refleksje przyczyniły się być może w jednakowym stopniu, o tyle dla pojawienia się koncepcji czasu decydujące znaczenie – według mnie – miało mimowolne i niezamierzone doświadczanie cykliczności ruchu pewnych obiektów w otoczeniu człowieka. Koncepcja czasu jest zatem wtórna w stosunku do koncepcji liczby, jakkolwiek samo „wymyślenie” liczby nie było wystarczające dla powstania pojęcia czasu. To dopiero doświadczenie cykliczności połączone z umiejętnością liczenia doprowadziło do powstania koncepcji czasu. Bez takiej obserwacji czas nie byłby możliwy ani do pomyślenia, ani – zwłaszcza – do pomiaru.

Doświadczana cykliczność dnia i nocy pozwoliła wyróżnić początkowo dwie różniące się między sobą „jednostki” czasu, jakimi są dzień i noc, a regularność ich występowania w stałym porządku, pozwoliła wkrótce stwierdzić, że obie razem, czyli doba, lepiej nadają się do „pomiaru czasu”, ponieważ doby są „bardziej równe”. I tak to się zaczęło. Gdyby nie cykliczność, nie byłoby „jednostki czasu”, która umożliwia liczenie poszczególnych cykli. To dlatego właśnie, że zjawiska te dają się liczyć, powstało wrażenie, że „czas płynie” w określonym kierunku.

Kolejne „jednostki” czasu, większe i mniejsze niż doba, wymyślano w miarę potrzeb w celu łatwiejszego opisania w języku naturalnym, czyli w celu zakomunikowania innym, obserwowanych stanów świata. Skoro zaś stany te były różne, to ktoś musiał zapytać, dlaczego wczorajcoś było inne niż jest dziś, a najprostszą tego przyczyną musiał stać się „czas”. W taki sposób – jak sądzę – do trzech wymiarów, wyznaczających jednoznacznie bezpośrednio doświadczane i rozróżniane miejsce, został dołączony czwarty wymiar, czas, który zdawał się powodować, że nawet gdy coś nie zmieniło swojego miejsca, to jednak jest inne niż było. Przyczyny zmiany miejsca mogły być różne, niezwiązane z czasem, chociaż w nim działające, natomiast zmiany, którym nie towarzyszyła obserwowalna zmiana miejsca, przypisano upływowi czasu.

W rzeczy samej jednak uważam, że świat po prostu jest, a jego trwanie polega na nieustannej zmianie położenia poszczególnych jego elementów względem siebie, czyli na nieustannym ruchu. Nawet jeżeli coś wydaje się pozostawać w tym samym miejscu, w rzeczywistości nieustannie zmienia swoje położenie w stosunku do wszystkich nieobserwowalnych bezpośrednio elementów zarówno makrokosmosu, jak i mikrokosmosu. Wskutek tego każde położenie jakiegokolwiek obiektu względem wszystkich pozostałych jest zdarzeniem unikalnym, które – być może – już się nie powtórzy. Fakt zaś, że człowiekowi niektóre kolejne obserwowane stany świata jawią się jako niezmienne lub powtarzalne (np. obserwowana cykliczność) wynika jedynie z jego ograniczonej zdolności percepcji.

Obserwując to, co da się ogarnąć zmysłami, człowiek traktuje cykle jako naturalną jednostkę, która umożliwia mu skojarzenie lub przyporządkowanie jakiegoś interesującego go fragmentu stanu świata do innego fragmentu stanu świata. Warto przy tym zauważyć, że przyporządkowanie takie ma konotację jednoznacznie przestrzenną, co dobrze ilustruje takie na przykład zdanie: „wczoraj w południe (tzn. jeden cykl dobowy wstecz, gdy słońce było najwyżej na niebie), spotkałem w parku znajomego” (dwa konkretne obiekty-osoby w konkretnym miejscu). Gdyby nie to, że mam „jednostkę czasu”, której doświadczają także inni, z którymi się porozumiewam, i która pozwala w miarę precyzyjnie przekazać innym fakt wystąpienia dwóch interesujących mnie fragmentów tego samegostanu świata, jakim było położenie gwiazd i planet względem siebie i położenie osób względem siebie (nie licząc nieskończonej liczby innych obiektów, zarówno obserwowanych jak i nieobserwowanych bezpośrednio przez mówiącego, których wzajemne położenie wtedy także składało się na ten sam stan świata), nie miałbym jak zakomunikować im faktu tego spotkania ze znajomym. Koncepcja czasu ten problem znakomicie rozwiązuje.

Warto przy tej okazji zauważyć, że w konkretnej sytuacji stosowana jest zazwyczaj taka jednostka czasu, jaka w tej sytuacji jest najlepsza dla przekazania istoty i sensu tego, co mówiący lub piszący chce przekazać innym. Na przykład stwierdzenie „dwa lata temu w lecie byłem nad polskim morzem” na tyle dokładnie przekazuje istotę i sens tego, co chcę słuchaczowi przekazać, że gdybym użył do tego innej „miary czasu”, na przykład godzin, mój przekaz stałby się niezrozumiały. Stąd w każdym niemal przypadku jako „jednostka czasu” wybierany jest inny spośród obserwowanych cykli i stąd niewspółmierność takich jednostek czasu jak rok, miesiąc, dzień, czy godzina, której w żaden sposób nie da się przezwyciężyć. Najczęściej nie ma zresztą takiej potrzeby, pomijając niektóre badania naukowe, w których taka uniwersalna jednostka czasu staje się ważna.

Czas – moim zdaniem – nie jest żadnym strumieniem płynącym w określonym kierunku i charakteryzującym się ciągłością, który można dzielić na dowolnie małe „punkty” względnie chwile czasowe. Jest on tylko abstrakcyjnym pojęciem umożliwiającym porozumiewanie się ludzi między sobą w ich języku naturalnym w sprawach przestrzennych współzależności obiektów tego świata. Strzała Zenona z Elei nie znajduje się w danym momencie czasu w jednym miejscu i równocześnie w innym miejscu. Strzała ta z całą pewnością „leci”, to znaczy nieustannie zmienia swoje położenie względem pewnej liczby obiektów, zarówno obserwowalnych, jak i bezpośrednio nieobserwowalnych, pozostając być może względem pozostałych w pozycji niezmienionej. Patrząc zatem równocześnie z wszystkich możliwych punktów odniesienia, strzała ta jest w nieustannych ruchu. Wobec niektórych „leci” w linii prostej, oddalając się od jednych, a przybliżając do innych, wobec poruszających się cyklicznie względem jakiegoś obiektu wykonuje różne pętle czy epicykle, a wobec jeszcze innych „kreśli” swym torem dowolne krzywe zamknięte lub otwarte. W każdym razie jednoznaczność jej położenia w każdym momenciew jednym i tylko w jednym miejscu kosmosu, w którym być może już nigdy się ponownie nie znajdzie, wydaje się oczywista.

Hipoteza, że czas nie istnieje jako strumień, a jest jedynie efektem postrzegania zmian jednych obiektów na tle bezpośrednio obserwowalnych, cyklicznych zmian innych, nie wydaje się trudna do weryfikacji na gruncie logiki. Wystarczy wyobrazić sobie, że wszelkie obiekty, jakie da się obserwować, pozostają względem siebie nieruchome lub poruszają się w sposób niecykliczny, albo też poruszają się cyklicznie, ale obserwator nie ma możliwości zauważenia i zarejestrowania owych cykli. W takim wypadku każdą zmianę jego pozycji w przestrzeni można by opisać i zmierzyć, stosując dowolną jednostkę miary, natomiast takie pojęcie jak czas nie mogłoby w takim świecie powstać ze względu na brak układu odniesienia.

To, że w naszym normalnym świecie cykliczność ruchu jest powszechna, a być może jest ona w ogóle zasadą istnienia każdego obiektu tego świata, przemawia raczej na korzyść hipotezy o nieistnieniu czasu jako strumienia płynącego w jednym kierunku, niż za tym, że on istnieje. Gdyby bowiem istotnie każdy bez wyjątku obiekt tego świata poruszał się w jakimś cyklu względem jednego lub wielu innych, to da się pomyśleć sytuacja, w której każdy z nich znajdzie się dokładnie w takim samym miejscu świata, w jakim już się kiedyś znajdował.

Z tego, co napisano wyżej, wynika jeszcze jeden wniosek, taki mianowicie, że tzw. upływ czasu jest funkcją świadomości każdego pojedynczego człowieka, natomiast dla świadomości jako takiej całego rodzaju ludzkiego, o ile coś takiego istnieje, czas nie istnieje, ponieważ ona (świadomość) po prostu jest.

Do tych rozważań warto dopisać jeszcze jedną uwagę, jaka mi się nasunęła ostatnio (dopisałem 17 września 2015 r.) w związku z teorią względności. Nie jestem oczywiście fizykiem ani kosmologiem „otrzaskanym” z teoriami dotyczącymi wszechświata, więc pewnie to co piszę jest wyznaniem profana, ale uderzyła mnie w tej teorii powszechnie akceptowana hipoteza tzw. dylatacji czasu. Wynika z niej, że czas płynie wolniej dla obserwatora poruszającego się wraz z danym obiektem z jakąś prędkością, niż dla tego, kto pozostaje poza tym obiektem. Mówiąc inaczej, gdy na ziemi upłynie godzina, to w statku kosmicznym poruszającym się z prędkością np. 10 km/s – zgodnie z teorią względności – upłynie mniej niż godzina, zaś po osiągnięciu prędkości światła czas przestaje istnieć.

Fakt istnienia takiej dylatacji znalazł praktyczne zastosowanie m.in. w nawigacji GPS, gdzie zegary atomowe umieszczone na satelitach obliczają precyzyjnie m.in. te różnice w czasie i wysyłają stosowny sygnał do odbiorników naziemnych aby prawidłowo zlokalizować dany obiekt na ziemi. W związku z tym teoria o względności czasu nie budzi wątpliwości.

No właśnie, zegary atomowe… Zegary te „mierzą” czas w oparciu o pewne cykle zdarzeń zachodzących w atomie jakiegoś pierwiastka. Jak podaje Wikipedia (https://pl.wikipedia.org/wiki/Zegar_atomowy, wyróżnienie moje, RS) – źródło dla profanów – „Pierwszy dokładny zegar atomowy bazował na danych przejść między dwoma nadsubtelnymi poziomami stanu podstawowego atomu cezu 133, a zbudował go Louis Essen w 1955 roku w National Physical Laboratory w Anglii. To doprowadziło do przyjętej na całym świecie definicji sekundy opartej na czasie atomowym. Obecnie do najbardziej precyzyjnych zegarów zalicza się masery wodorowe.”

Nie wchodząc w istotę owych „nadsubtelnych poziomów stanu podstawowego atomu cezu”, wynika z tego, że wzorcowa sekunda to czas potrzebny na zmianę jednego stanu atomu cezu na inny jego stan. Na wysokości ponad 20 tys. km, gdzie krążą satelity telekomunikacyjne systemu GPS, siła grawitacji jest z całą pewnością mniejsza niż na ziemi. Moje – profana – pytanie do fachowców brzmi zatem tak: czy przypadkiem ta mniejsza siła grawitacji nie sprawia, że przejście między tymi dwoma stanami atomu cezu odbywa się na orbicie wolniej niż na ziemi? Czy rzeczywiście więc czas „płynie” tam wolniej, o ile w ogóle płynie, z powodu poruszania się satelity z wielką prędkością, jak utrzymuje teoria, czy też z powodu wydłużenia „atomowego wahadła” wolniej chodzi tam tylko zegar, za pomocą którego mierzony jest czas?. To wszak nie jest to samo. Gdyby bowiem czas płynął tym wolniej, im wolniej chodzi zegar, to natychmiast zatrzymałbym swój zegarek i patrzył z satysfakcją, jak inni się starzeją.

Gdyby moja wątpliwość okazała się zasadna, wtedy mógłbym już wyruszyć w podróż międzyplanetarną, nie obawiając się, że po powrocie będę młodszy od swojego wnuka. O innych skutkach nie myślę. Na razie jednak wolę zostać na Ziemi.

Absolwent Wyższej Szkoły Ekonomicznej w Krakowie (obecnie Uniwersytet Ekonomiczny). Tam uzyskany doktorat i habilitacja z zakresu finansów międzynarodowych. Przez pewien czas, do 2006 roku, kierownik Katedry Bankowości AE w Krakowie. Współzałożyciel i przez 9 lat rektor Wyższej Szkoły Ekonomicznej w Bochni. W latach 2006-2014 profesor Krakowskiej Akademii im. Andrzeja Frycza Modrzewskiego. Aktualnie profesor nadzwyczajny Wydziału Zamiejscowego w Bochni Staropolskiej Szkoły Wyższej w Kielcach. Inicjator nowej dyscypliny naukowej, jaką jest Ekonomia personalistyczna. Publikacje dostępne na stronie www.szewczyk.net.pl

Nowości od blogera

Komentarze

Inne tematy w dziale Technologie