18/12/2018

Υπάρχει τελικά ο χρόνος;

H λέξη χρόνος έχει πολλούς διαφορετικούς ορισμούς, αλληλένδετους και ταυτόχρονα διακριτούς μεταξύ τους.
1. Ο «Χρόνος» είναι το γενικό φαινόμενο της διαδοχής γεγονότων (η ιστορία του ανθρώπου...)
2. Ο «Χρόνος» υποδηλώνει το διάστημα στη διαδοχή γεγονότων... (σήμερα, αύριο, μεθαύριο...)
3. ...ή τη συνολική της διάρκεια, (η διάρκεια της ζωής ενός ανθρώπου)
4. Ο «Χρόνος» υποδεικνύει μια συγκεκριμένη χρονική στιγμή... ( η στιγμή που σφύριξε η έναρξη του αγώνα)
5. ... συχνά την τρέχουσα στιγμή. ( Τώρα η ώρα είναι... )
6. «Χρόνος» είναι η μεταβλητή με την οποία μετράμε το πόσο γρήγορα αλλάζουν τα μεγέθη, (η ταχύτητα είναι ο ρυθμός μεταβολής της θέσης).

Από τα πρώτα του βήματα, ο άνθρωπος μετρούσε τον χρόνο σύμφωνα με τις παρατηρήσεις των φυσικών φαινομένων. Έτσι έφτιαξε ημερολόγια και όργανα για την ακριβή μέτρηση του. Θεωρούσε ότι ο χρόνος ήταν ένας και ενιαίος για όλους του ανθρώπους.
Υπάρχει όμως ο χρόνος ή είναι κάτι που συμβαίνει μόνο στο κεφάλι μας;

Σύμφωνα με τον θείο Αλβέρτο « ο χρόνος και ο χώρος αποτελούν τρόπους με τους οποίους σκεφτόμαστε και όχι συνθήκες στις οποίες ζούμε »

Η θεωρία της σχετικότητας μπέρδεψε την έννοια του χρόνου. Μέσα απ' αυτή προκύπτει πως ο χρόνος δεν ρέει για όλους μας με τον ίδιο ρυθμό. Για όσους ταξιδεύουν με ταχύτητα κοντά σ' αυτή του φωτός ή δίπλα από μια μάυρη τρύπα, ο χρόνος περνάει πολύ πιο αργά. Για να κατανοήσει αυτή την «ελαστικότητα» του χρόνου ο Άινστάιν δημιούργησε την έννοια του χωρο-χρόνου, ο οποίος μπορεί να «λυγίζει» και να αλλάζει με συνεπή και προβλέψιμο τρόπο, ώστε ο χρόνος να ρέει πιο αργά η γρήγορα. Έτσι ο χρόνος έγινε αναπόσπαστο κομμάτι της δομής του σύμπαντος. Προέκυψε όμως ένα νέο ερώτημα. Γιατί ενώ μπορούμε να ταξιδέψουμε προς κάθε κατεύθυνση του χώρου, δεν μπορούμε να κάνουμε το ίδιο και με τις κατευθύνσεις του χρόνου;

Φαίνεται πως ο χρόνος έχει μια συγκεκριμένη κατεύθυνση, ένα βέλος, το οποίο καθορίζει την φορά προς την οποία εξελίσσεται. Ποιος όμως καθορίζει τη φορά αυτού του βέλους; Η απάντηση φαίνεται να υπήρχε από πιο πριν από τον Ludwig Boltzmann και τον δεύτερο νόμο της θερμοδυναμικής. Αυτός λέει πως «τα φυσικά συστήματα αυξάνουν συνεχώς την εντροπίας τους». Η εντροπία δείχνει το μέγεθος της αταξίας του συστήματος. Οπότε ο δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής δηλώνει πως τα συστήματα γίνονται όλο και πιο ακατάστατα (όπως ακριβώς το δωμάτιο μας) και αυτή η ροή από την τάξη προς την αταξία την αντιλαμβανόμαστε ως πέρασμα του χρόνου και φυσικά καθορίζει την φορά ροής του χρόνου.

Αν όμως ο χρόνος είναι τόσο θεμελιώδης ιδιότητα του σύμπαντος θα έπρεπε να ήταν σε κάθε βασική εξίσωση που περιγράφει την λειτουργία του. Οι δύο κυρίαρχες θεωρίες, η κβαντομηχανική και η θεωρία της σχετικότητας, περιγράφουν το πολύ μικρό και το πολύ μεγάλο αντίστοιχα, χωρίς όμως να έχουμε καταφέρει ακόμα να τις ενοποιήσουμε σε μια γενική θεωρία των πάντων. Όπως προκύπτει η περιγραφή του χρόνου σε κάθε μία απ' αυτές είναι εντελώς διαφορετική. Πιο μοντέρνες θεωρίες, όπως η εξίσωση του Wheeler-DeWitt, δεν χρησιμοποιούν καθόλου την μεταβλητή του χρόνου. Αν και αυτές δεν είναι αποδεκτές από όλοκληρη την επιστημονική κοινότητα, φωτίζουν μια πολύ ενδιαφέρουσα πτυχή για την φύση του χρόνου. Αν μια τέτοιου τύπου άχρονη θεωρία των πάντων, αποδειχθεί αληθινή, τότε αυτό σημαίνει πως ο χρόνος δεν υπάρχει στα θεμέλια του σύμπαντος; Είναι απλά μια ψευδαίσθηση που δημιουργείται από την περιορισμένη μας ικανότητα να κατανοούμε τον κόσμο;

Ϊσως αυτός να είναι ο λάθος τρόπος να αντιληφθούμε τις συνέπειες των περιγραφών του σύμπαντος χωρίς χρόνο. Ο χρόνος ίσως να μην είναι μια από τις θεμελιακές μεταβλητές του σύμπαντος, μπορεί όμως να προκύπτει ως μια αναδυόμενη ιδιότητα του. Οι αναδυόμενες ιδιότητες είναι αντικείμενα που ενώ δεν υπάρχουν στα ξεχωριστά μέρη ενός συστήματος, προκύπτουν αν δούμε το σύστημα συνολικά. Ένας ελέφαντας δεν αποτελεί δομικό συστατικό της ύλης τους σύμπαντος, είναι κάτι πολύπλοκο το οποίο προκύπτει και επαναλαμβάνεται μέσα στο σύμπαν. Το ίδιο συμβαίνει και όταν κάποιοι φίλοι μαζεύονται σε ένα γήπεδο για να παίξουν μπάσκετ. Οι ομάδες που ανήκουν, ενώ δεν υπάρχουν πουθενά εξ αρχής προκύπτουν ως ιδιότητα της διαδικασίας επιλογής των παικτών από από τους αρχηγους. Με την ίδια λογική, σε ένα άχρονο σύμπαν, ο χρόνος αναδύεται ως ιδιότητα της αλληλεπίδρασης των βασικών στοιχείων του.
Οι φυσικοί δεν έχουν καταλήξει ακόμα για αυτά τα ερωτήματα, οπότε μένει να δούμε τι θα ακολουθήσει.

(Οι ορισμοί του χρόνου είναι από το βιβλίο του Carlo Rovelli – The order of time σε δική μου μετάφραση.)