Considerat de unii noul Hawking, fizicianul italian pare, cel puțin abordând problema timpului, să arate o mai mare deschidere către cultură în expunerea unui concept științific. Sau poate timpul, un concept complex ce-și păstrează misterul, uneori dureros, a impus o astfel de abordare. De la Horațiu, Mahābhārata, Eccleziast, Augustin și Saadi până la Rilke, Heidegger, Reichenbach și Proust, cartea fizicianului Rovelli aduce, alături de cunoașterea timpului din fizică, pe cea din filozofie, religie sau literatură. Mai mult, expunerea științifică a noțiunii de timp face apel la istoria științei, la citate din lucrările de fizică, din care în prezent rămân teorii și formule, dând impresia unei cunoașteri atemporale, lăsând în umbră ceea ce Collingwood spune despre știință, că are o istorie, că este din și prin istoria ei.
Timpul uniform, universal și ordonat este o aproximație a unei aproximații a unei aproximații…
Mișcându-ne cu viteze mici față de viteza luminii, nu percepem discrepanța dintre ceasornicele diferite, diferențele cu care timpul se scurge la diferite distanțe față de un obiect masiv sunt prea mici pentru aproximările noastre. Timpul este un concept complex, stratificat, cu proprietăți distincte rezultate din diverse aproximații. Diferite straturi ale timpului sunt independente încât multe discuții sunt confuze, tocmai pentru că se ignoră această stratificare, structurare independentă (pp. 13, 152).
Îmbătrânim mai repede la munte decât la mare
Timpul se scurge mai repede la munte decât la mare, mai mult, în laboratoare specializate ceasul de pe podea ticăie mai rar decât cel de pe masă. O masă precum Pământul modifică timpul și spațiul, încetinește timpul în jurul ei.
Pământul este o masă mare ce încetinește timpul mai mult la șes dar mai puțin la munte, pentru că o câmpie este mai aproape de centrul lui. Obiectele cad spre Pământ pentru că timpul este încetinit pe Pământ, încetinirea timpului făcând să cadă obiectele, putând să stea ferm pe el, în timp ce în spațiul interplanetar ele plutesc, pentru că timpul se scurge uniform (pp. 17-20).
Timpi, nu timp adevărat
Simbolul t învățat la școală pentru timp este numărul măsurat de ceas, dar dacă cel de pe podea și cel de pe masă au ritmuri diferite, atunci nu există timp adevărat, ci timpi modificându-se unul în raport cu altul. Cantitatea unică de timp se dizolvă într-o pânză de păianjen a timpilor începând cu Einstein (pp. 22-23).
Trecutul, viitorul și căldura lui Clausius
Săgeata timpului înaintând dinspre trecut înspre viitor nu se întâlnește decât unde există căldură. De la Newton la mecanica cuantică în legile fizicii nu se distinge săgeata ireversibilă a timpului dinspre trecut spre viitor, ea apare acolo unde există căldură. O minge se oprește datorită frecării ce produce căldură, mișcare ei deosebind un trecut și un viitor.
Căldura trece de la corpurile calde spre cele reci, niciodată invers, această înaintare ireversibilă, Rudolf Clausius numind-o entropie. Entropia crescând sau stagnând, dar niciodată nu scade într-un proces izolat, așa cum susține a doua lege a termodinamicii (pp. 29-30).
Încețoșarea lui Boltzmann
Dar această distincție apare datorită unei încețoșări. Moleculele sunt frenetice într-un ceai cald, mai puțin agitate într-unul rece, iar într-un cub de gheață se mișcă mai puțin, contactul dintre molecule duce la transferul căldurii prin amestecare, prin dezordonarea naturală a tot ce există, încât creșterea entropiei este creșterea naturală a dezordinii. Însă de ce entropia era mai scăzută în trecutul universului? Căldura, entropia și entropia scăzută sunt noțiuni dintr-o descriere aproximativă a naturii.
Entropia la Boltzmann există pentru că descriem lumea încețoșat, ea descrie configurațiile diferite pe care mintea noastră încețoșată nu le distinge. Dacă am observa toate detaliile stărilor microscopice exacte ale lumii, ar dispărea curgerea timpului, implicit distincția dintre trecut și viitor.
Regularitățile din legile fizicii sunt simetrice la inversarea trecutului cu viitorul, la nivel microscopic trecutul nu se deosebește de viitor. În cazul trecerii căldurii din ceaiul fierbinte spre lingurița rece nu este vorba de a contesta ce se întâmplă, ci că în această perspectivă încețoșată asupra acestei treceri, deosebim trecutul de viitor (pp. 31-35).
Timpul încetinit nu doar de masă, ci și de viteză, prezentul universului nu există
Timpul se scurge mai încet pentru cel în mișcare, cel care stă pe loc îmbătrânește mai repede decât cel aflat mereu în mișcare. Timpul este încetinit de viteză, după Einstein.
Un timp este măsurat de ceasul staționar, un altul de cel în mișcare. Pentru obiectul în mișcare timpul se contractă. Nu există timp unic pentru diferite locuri, cum ar fi, eu sunt în București, ce se întâmplă acum în Haiti. Nu există timp pentru un loc anume.
O durată ține de traiectoria a ceva, de mișcarea a ceva, de distanța față de obiectele masive, de viteza de deplasare. Dacă privești pe cineva acum, de fapt îl vezi după câteva nanosecunde cât îi ia luminii să ajungă la receptorul vizual. Dacă se află în alt oraș, vocii îi ia la fel câteva fracțiuni de secundă să ajungă la receptorul auditiv, iar dacă se află pe altă planetă afli ce făcea de fapt cu mult timp în trecut. Nu există un moment în trecut al celuilalt corespunzând cu prezentul de acum al meu.
Prezentul universului nu are sens, același moment între Pământ și altă planetă sau stea nu are sens. Există un trecut de forma conică și un viitor de aceeași formă pentru evenimente, dar ordinea lor este parțială, spațiul-timp nu este ordonat, ci poate fi deformat de undele gravitaționale. În univers nu este un prezent (pp. 37-49, 52).
Istoria timpului
Timpul este măsura mișcării la Aristotel, iar la Newton este un timp absolut ce se scurge chiar dacă nimic nu se schimbă, independent de mișcarea lucrurilor, dar există și timpul relativ ce măsoară mișcările, zilele etc. Un timp relativ susținut și de Leibniz adversarul lui Newton.
Spațiul-timp este câmpul gravitațional, sursa forței gravitaționale, textură ce formează spațiul-timp newtonian, un fel de pânză pe care este desenată pânza lumii. Spațiul-timp este câmpul gravitațional și invers. El este și în absența materiei cum a intuit Newton, dar nu se deosebește de alte câmpuri, lumea fiind suprapunerea unor straturi, unor câmpuri, în care câmpul gravitațional este unul dintre ele. El nu este absolut, uniform, ci se curbează, se întinde, se înghesuie, este tras, împins, trage și împinge celelalte câmpuri, precum cel electromagnetic.
Câmpul gravitațional se contractă, se dilată, este ca o foaie elastică, ce poate fi trasă, se întinde, se curbează, adică spațiul-timp este distorsionat de aici și diferența de timp mai lung la munte față de cel de la câmpie.
Astfel Einstein face o sinteză între Aristotel, la care, unde și când se raportează mereu la ceva și Newton, unde spațiul-timp există, dar nu independent de lucruri, ci este câmpul gravitațional, spațiul-timp curbat, elastic, o entitate dinamică la care ceva se raportează (pp. 58-67).
Cuante de timp
Timpul universal este spulberat în nenumărați timpi proprii, ce nu au același sens al curgerii. Dar dacă se ține seama de cuante, timpii ajung la o scară minusculă, timpul Planck fiind atât de mic încât termenul de timp pare a-și pierde valabilitatea.
În plus, acest timp este granular și nu continuu. Timpul se descompune într-o rețea de relații, ce nu mai formează o pânză coerentă, imaginile spațiilor-timp fluctuează, se suprapun, se materializează în anumite momente în funcție de anumite obiecte, oferind o priveliște vagă.
Spațiul și timpul sunt aproximări ale unei dinamici cuantice, dinamică cuantică ce în sine nu cunoaște nici timp, nici spațiu, ci sunt evenimente și relații într-o lume fizică din care lipsește timpul, un timp rămas nedeterminat, timpul lipsind din ecuațiile ce descriu ceea ce se întâmplă (pp. 70-71, 76, 104).
Prezentism, eternalism
Eternalismul este o lume în care schimbarea este iluzorie, nimic nu curge cu adevărat deși trecutul, prezentul și viitorul sunt reale. Însă schimbarea este, chiar dacă nu este aranjată într-o succesiune unică și ordonată, timpul și lumea fiind mai complexe decât o succesiune liniară.
Prezentismul susține că doar prezentul este real, nu trecutul sau viitorul, dar nu există un prezent global, ci doar în raport cu un observator în mișcare, după cum deja am văzut (pp. 88-91).
Încețoșarea ca apariție a timpilor termic și cuantic
Tăiem mereu felii din realitate datorită încețoșării, de exemplu granița dintre munte și deal. Apariția timpului într-o lume fizică, din care lipsește timpul, este rezultatul încețoșării. Timpul determinat al unei stări macroscopice ce ignoră detaliile, timpul termic al ceaiului cald din pahar, este un timp apărut prin incompletitudinea descrierilor, prin încețoșarea cu privire la configurațiile microscopice.
La fel ca timpul termic, timpul cuantic apare prin încețoșarea cu privire la nedeterminarea cuantică intrinsecă lucrurilor. Timpul termic și timpul cuantic sunt timpul în universul nostru, unde la nivel fundamental nu există variabila timp (pp. 108-113).
Entropie scăzută, crescută, timp în univers, univers fără timp
Entropia unui sistem depinde de încețoșare pentru că poate fi entropie mare în raport cu o încețoșare și scăzută în raport cu alta, adică entropia este diferită în funcție de configurațiile pe care nu le iau în seamă, nu le cunosc. Entropia nu este subiectivă sau arbitrară, ci relativă.
Pot exista în anumite părți ale universului, în care ne aflăm noi, sisteme fizice pentru care o anumită configurație a universului se afla într-o stare specială și nu tot universul se afla într-o stare inițială specială. În nemărginita varietate a universului pot exista sisteme fizice pentru care entropia inițială era scăzută, ea crescând, astfel fiind posibile viața, evoluția, gândirea, curgerea timpului. Creșterea entropiei nu trebuie să fie plecând de la starea universului timpuriu, ci de la un mic sistem căruia îi aparținem (pp. 116-120, 124).
Entropia, nu energia, pune în mișcare universul
Există urme ale trecutului și nu ale viitorului, pentru că entropia a fost scăzută în trecut, entropia scăzută făcând diferența dintre trecut și viitor. Doar configurațiile sunt entropie scăzută, sunt existențe ordonate stabile până la distrugere sau dezordonare.
Energia se conservă, transformându-se crește entropia. Pentru ca procesele să aibă loc este nevoie de entropie scăzută. Soarele, plantele, animalele sunt configurații de entropie scăzută (planta arsă duce la creșterea entropiei), viața înseamnă o creștere a entropiei, iar istoria a avut nevoie de configurația specială, particulară de la început cu entropie scăzută. Dar ”particular” este relativ, ține de perspectivă, de încețoșare (pp. 125-132).
Perspectiva trimite la gândire, la experiențele omului exprimate în religie, filozofie, literatură pe care Rovelli le reamintește de la Milinda-Panha și Augustin până la protenția și retenția lui Husserl, la timpul Dasein-ului la Heideger și madlena lui Proust. Experiențe ținând în mod fundamental de existența omului, căci timpul ne îndurerează, timpul este suferință (pp. 134-147).
Fundamentare, plauzibilitate, speculație
Un merit important îl are Rovelli când recunoaște, distinge, ce este fundamentat științific, ce este plauzibil, ce este speculație, ce este întemeiat doar pe argumente teoretice, nu și pe dovezi experimentale.
Problema timpului, uneori confuz exprimată, va fi în viitor, speră Rovelli, mai bine înțeleasă, misterul timpului dezvăluit mai mult, acest mister strâns legat de existența noastră, căci noi suntem memorie, nostalgie, timp.
Dar experiențele timpului complex și stratificat prin rațiunea umană, prin transformările societății, prin viziunile, spaimele și delirul colectiv, prin religie, filozofie și artă, nu vor fi șterse, Rovelli încheind o carte de fizică a timpului cu reamintirea lor, fiindcă ele sunt timpul nostru până la sfârșit (pp. 152-161).
– scris de Cătălin Spătaru
Sursă:
Carlo Rovelli, Ordinea timpului, trad. Vlad Zografi, editura Humanitas, București, 2019
surse imagini:
elefant.ro; amazon.co.uk; univ-amu.academia.edu
