Scientia

Ce este timpul? Aceasta este o întrebare care a preocupat unele dintre cele mai mari minţi ale lumii, încă de la filozofii antici, până la oamenii de ştiinţă ai Iluminismului şi chiar şi după acesta. Are ştiinţa modernă un răspuns clar privind natura timpului?

După mii de ani de contemplare şi progres ştiinţific, nu există un consens despre natura timpului. “Putem recunoaşte timpul, dar nu îl putem înţelege,” spune filozoful Julian Barbour. “Este remarcabil faptul că există atât de puţin consens despre ce reprezintă timpul sau cum poate fi investigată o soluţie.”

Aceasta ar fi din cauză că înţelegerea timpului s-a dovedit aproape de fiecare dată a fi de prisos progresului. În fizică, spre exemplu, legile de Mişcare ale lui Newton, teoria relativităţii generalizate a lui Einstein şi teoria cuantică nu ne cer să cunoaştem timpul pentru a funcţiona. Nici ceasornicarii nu au nevoie de înţelegerea timpului.

Misterul timpului (concepţie artist)
credit: kjinor.deviantart.com

Ceasurile, totuşi, ne pot da un indiciu despre unde ne-am putea concentra eforturile, deoarece un ceas are nevoie de o parte mişcătoare care să aprecieze trecerea timpului. Acesta poate fi un regulator al ceasului, un cristal de quartz oscilant sau emiterea unei particule, a unui atom radioactiv. Într-un fel sau altul, trebuie să existe mişcare.

Atunci când ceva se mişcă, se modifică. Aşa că ceasurile ne spun că timpul este legat în mod inexplicabil de schimbare. Dar asta nu ne poate duce prea departe. Din acest punct, există două căi care duc spre două puncte de vedere asupra timpului, total diferite.

Prima concluzionează faptul că timpul este real, o proprietate fundamentală a Universului. Precum spaţiul ori masa, timpul există prin natura sa. Asigură cadrul în urma căruia evenimentele au loc. Aceasta era viziunea lui Isaac Newton, care şi-a dat seama că pentru a cuantifica mişcările, trebuie să tratăm timpul ca şi cum ar fi un solid, ca zidurile unei case. Doar atunci vom putea măsura cu încredere cât de departe şi cât de repede se mişcă un obiect.

Einstein a scăpat de această noţiune, arătând faptul că timpul trece diferit în funcţie de mişcarea observatorului şi de forţa gravitaţională care acţionează asupra acestuia. Teoria sa abandonează noţiunea de existenţă a timpului prin natura sa, mergând chiar mai departe şi spunând că “timpul nu este nimic mai mult decât o iluzie încăpăţânată”. Cu toate acestea, spaţiul-timp încă mai poate să ne ofere o structură de referinţă pentru măsurarea cosmosului sau, cum fizicianul Brian Greene scrie în cartea sa, “The Fabric of the Cosmos”: “spaţiul-timp este un ceva.”

A doua cale ne conduce spre ideea că schimbarea este o proprietate fundamentală a Universului şi timpul apare datorită eforturilor noastre mentale de a organiza schimbările societăţii din jurul nostru. Rivalul lui Newton, Gottfried Leibniz, preferă această interpretare, care sugerează faptul că Universul nu este real, fiind doar o plăsmuire a creierului uman. Aşadar, trebuie să înfruntăm o mare dilemă: este timpul real?

Fizicienii şi filozofii încă mai dezbat problema; asta şi pentru că mecanica cuantică complică dezbaterea. Unul din motivele principale este acela că răspunsul ar putea să ne conducă către “teoria totului”, lucru care ar putea să ne facă să înţelegem toate particulele şi forţele naturii.

O altă întrebare le dă oamenilor de ştiinţă bătăi de cap. Dacă timpul este real, de unde a venit? Până recent, majoritatea fizicienilor au presupus că a fost creat odată cu Big Bangul, atunci când materia, energia şi spaţiul au luat naştere. Orice altă noţiune care afirmă faptul că timpul a existat înaintea Big Bangului este considerată irelevantă. Acum, cu toate acestea, fizicienii nu sunt siguri. “Nu avem niciun drept să afirmăm că Universul şi timpul au început odată cu Big Bangul sau că au avut orice fel de preistorie”, spune Sean Caroll de la Institutul Tehnologic din Pasadena, California. “Ambele opţiuni sunt la masa de discuţii, iar eu, personal, prefer ideea cum că Universul a existat dintotdeauna”.

Teoriile stringurilor sunt cele care au condus către această reevaluare. În aceste extensii ipotetice ale fizicii standard, realitatea este compusă din mai multe dimensiuni, faţă de cele 4 familiare nouă. Deşi nu putem percepe în mod direct aceste alte dimensiuni, ele furnizează locuri pentru existenţa universurilor alternative. Aceste universuri înmuguresc unul din celălalt într-o secvenţă continuă de big banguri, asta însemnând că Universul nostru s-a născut din altul, aşadar timpul a existat înainte de Big Bangul nostru.

În anul 2008, Caroll şi colegii acestuia au sugerat faptul că particularităţile din radiaţiile rămase de la Big Bang ar putea fi semnătura altor universuri predecesoare. Anul trecut, Roger Penrose de la Universitatea Oxford şi Vahe Gurzadyan de la Universitatea Erevan din Armenia au mers mult mai departe în a argumenta faptul că modelele circulare de pe fundalul cosmosului reprezintă dovezi ale unei secvenţe de formare a unor universuri şi big banguri anterioare. Vom avea oportunitatea să testăm aceste idei atunci când satelitul Planck al Agenţiei Spaţiale Europene va pune la dispoziţie harta radiaţiei cosmice de fond peste câţiva ani.

Pentru moment, pur şi simplu nu există cale de scăpare de aceste întrebări, nici nu putem concepe profunzimea răspunsurilor pe care într-o bună zi le vor aduce. Acum, mai mult ca niciodată, trebuie să înfruntăm ignoranţa noastră cu privire la natura timpului.

Textul de mai sus reprezintă traducerea articolului About time: What is it?, publicat de New Scientist. Scientia.ro este singura entitate responsabilă pentru eventuale erori de traducere, Reed Business Information Ltd şi New Scientist neasumându-şi nicio responsabilitate în această privinţă.
Traducerea: Paul Pârvulescu