Czy czas istnieje? Odpowiedź na to pytanie może wydawać się oczywista: oczywiście, że tak! Wystarczy spojrzeć na kalendarz lub zegar .
Ale postępy w fizyce sugerują, że nieistnienie czasu jest otwartą możliwością, którą powinniśmy traktować poważnie.
Jak to możliwe i co by to oznaczało? Wyjaśnienie zajmie trochę czasu, ale nie martw się: nawet jeśli czas nie istnieje, nasze życie będzie toczyć się jak zwykle.
Kryzys w fizyce
Fizyka przeżywa kryzys. Przez ostatnie stulecie wyjaśnialiśmy wszechświat za pomocą dwóch szalenie udanych teorii fizycznych: ogólnej teorii względności i mechaniki kwantowej.
Mechanika kwantowa opisuje, jak działają rzeczy w niewiarygodnie małym świecie cząstek i interakcji cząstek. Ogólna teoria względności opisuje duży obraz grawitacji i tego, jak poruszają się obiekty.
Obie teorie działają bardzo dobrze same w sobie, ale uważa się, że są ze sobą w konflikcie. Chociaż dokładna natura konfliktu jest kontrowersyjna, naukowcy ogólnie zgadzają się, że obie teorie należy zastąpić nową, bardziej ogólną teorią.
Fizycy chcą stworzyć teorię „grawitacji kwantowej”, która zastąpi ogólną teorię względności i mechanikę kwantową, jednocześnie odnotowując niezwykły sukces obu. Taka teoria wyjaśniałaby, jak duży obraz grawitacji działa w miniaturowej skali cząstek.
Czas w grawitacji kwantowej
Okazuje się, że stworzenie teorii grawitacji kwantowej jest niezwykle trudne.
Jedną z prób przezwyciężenia konfliktu między tymi dwiema teoriami jest teoria strun . Teoria strun zastępuje cząstki strunami wibrującymi aż w 11 wymiarach.
Jednak teoria strun napotyka kolejne trudności. Teorie strun dostarczają szeregu modeli opisujących wszechświat podobnie jak nasz i tak naprawdę nie dają żadnych jasnych przewidywań, które można przetestować eksperymentalnie, aby ustalić, który model jest właściwy.
W latach 80. i 90. wielu fizyków było niezadowolonych z teorii strun i wymyśliło szereg nowych matematycznych podejść do grawitacji kwantowej.
Jednym z najbardziej znanych jest pętlowa grawitacja kwantowa , która sugeruje, że tkanka przestrzeni i czasu składa się z sieci niezwykle małych, dyskretnych kawałków lub „pętli”.
Jednym z niezwykłych aspektów pętli kwantowej grawitacji jest to, że wydaje się całkowicie eliminować czas.
Pętla grawitacji kwantowej nie jest osamotniona w obalaniu czasu: wydaje się, że wiele innych podejść również usuwa czas jako fundamentalny aspekt rzeczywistości.
Czas pojawienia się
Wiemy więc, że potrzebujemy nowej teorii fizycznej, aby wyjaśnić wszechświat i że ta teoria może nie obejmować czasu.
Załóżmy, że taka teoria okaże się poprawna. Czy wynikałoby z tego, że czas nie istnieje ?
Jest to skomplikowane i zależy od tego, co rozumiemy przez istnienie .
Teorie fizyki nie uwzględniają żadnych stołów, krzeseł ani ludzi, a mimo to akceptujemy, że stoły, krzesła i ludzie istnieją.
Czemu? Bo zakładamy, że takie rzeczy istnieją na wyższym poziomie niż poziom opisany przez fizykę.
Mówimy, że na przykład tabele „wyłaniają się” z podstawowej fizyki cząstek krążących po wszechświecie.
Ale chociaż mamy całkiem dobre wyczucie tego, jak stół może być zrobiony z fundamentalnych cząstek, nie mamy pojęcia, jak czas może być „zrobiony” z czegoś bardziej fundamentalnego.
Tak więc, jeśli nie jesteśmy w stanie wymyślić dobrego opisu tego, jak pojawia się czas , nie jest jasne, czy możemy po prostu założyć, że czas istnieje.
Czas może nie istnieć na żadnym poziomie.
Czas i agencja
Powiedzenie, że czas nie istnieje na żadnym poziomie, to jak powiedzenie, że w ogóle nie ma stołów.
Próba radzenia sobie w świecie bez stołów może być trudna, ale radzenie sobie w świecie bez czasu wydaje się być katastrofalne.
Całe nasze życie zbudowane jest wokół czasu. Planujemy przyszłość w świetle tego, co wiemy o przeszłości. Pociągamy ludzi do odpowiedzialności moralnej za ich przeszłe czyny, mając na uwadze późniejszą reprymendę.
Wierzymy, że jesteśmy agentami (podmiotami, które mogą coś robić ) po części dlatego, że możemy planować działanie w sposób, który spowoduje zmiany w przyszłości.
Ale jaki jest sens działania, aby spowodować zmianę w przyszłości, kiedy, w bardzo realnym sensie, nie ma przyszłości, dla której można by działać?
Jaki jest sens karać kogoś za przeszłe działanie, kiedy nie ma przeszłości, a więc najwyraźniej nie ma takiego działania?
Wydaje się, że odkrycie, że czas nie istnieje, zatrzymał cały świat. Nie mielibyśmy powodu, żeby wstawać z łóżka.
Biznes jak zwykle
Jest wyjście z bałaganu.
Chociaż fizyka może wyeliminować czas, wydaje się, że przyczyna pozostaje nienaruszona: poczucie, w którym jedna rzecz może spowodować inną.
Być może więc fizyka mówi nam, że przyczynowość, a nie czas, jest podstawową cechą naszego wszechświata.
Jeśli to prawda, agencja może nadal przetrwać. Możliwe jest bowiem zrekonstruowanie poczucia sprawstwa całkowicie w kategoriach przyczynowych.
Tak przynajmniej twierdzimy w naszej nowej książce Kristie Miller, Jonathan Tallant i ja .
Sugerujemy, że odkrycie, że czas nie istnieje, może nie mieć bezpośredniego wpływu na nasze życie, nawet jeśli wprowadza fizykę w nową erę.
Ten artykuł został ponownie opublikowany z The Conversation na licencji Creative Commons. Oryginalny artykuł znajdziesz tutaj.
Sam Baron jest profesorem nadzwyczajnym na Australijskim Uniwersytecie Katolickim. Otrzymuje finansowanie z Australian Research Council.
