Paul Davis ima veliko v mislih - ali bolje rečeno, v svojih mislih. Kot fizik na univerzi v Arizoni izvaja raziskave na različnih področjih - od abstraktnih prostorov teoretične fizike in kozmologije do bolj vsebinskih vprašanj astrobiologije, preučevanja življenja zunaj Zemlje. Nautilus je govoril z Davisom in pogovor se je seveda usmeril v temo časa, ki ga je dolgo zanimalo njegovo raziskovanje. Sledi odlomek iz tega intervjuja, ki je bil zaradi jasnosti nekoliko spremenjen in skrajšan.
Je tok časa resničen ali gre le za privid?
Tok časa je iluzija, in, moram priznati, poznam malo znanstvenikov in filozofov, ki so pripravljeni temu oporekati. Razlog za to postane jasen, vredno se je vprašati, kaj pomeni miniti čas. Ko rečemo, da nekaj takega kot reka teče, pomeni, da se je v nekem trenutku njen delček znašel na drugem mestu kot tisti, v katerem se je nahajal trenutek prej. Z drugimi besedami, premika se glede na čas. Vendar se čas ne more premakniti glede na čas - čas je. Veliko ljudi napačno razmišlja, da izjava, da ni časovnega toka, pomeni, da ni časa sama po sebi. To je neumnost. Seveda čas obstaja. Merimo ga z uro. Ure ne merijo časovnih tokov, temveč dolžine časa. Seveda obstajajo časovna obdobja med dogodki - ravno to meri ura.
Torej od kod prihaja občutek pretoka?
Naj navedem primer. Recimo, da vstanem, se večkrat obrnem okoli osi in zmrznem. V tem primeru bom imel prepričljiv občutek, da se ves svet vrti okoli. Čutim, kako se vrti - čeprav seveda vem, da se vrtam tudi sam. Na podoben način čutim tok časa, čeprav vem, da ni. Verjetno je razlaga te iluzije povezana z nečim v naši glavi in odnosom s spominom - plastenjem spominov in drugimi stvarmi v tem duhu. Tako je to le značilnost našega dojemanja in ne lastnost samega časa.
Druga stvar, ki ljudi zmede, je, da verjamejo, da zanikati pretok časa pomeni zanikati vzrok in posledico. Seveda dogodki sledijo v usmerjenem zaporedju. Če spustite jajce, se pokvari. Jajca se ne zbirajo nazaj. Stavbe se porušijo od potresa, ne rastejo iz ruševin. V vsakdanjem življenju je veliko primerov časovne asimetrije - to je ena od lastnosti bivanja. Sama po sebi ni lastnost časa in razlaga njene narave leži v najzgodnejših fazah nastanka vesolja in njegovih začetnih pogojev. To je povsem drugačna in precej vredna študija.
Promocijski video:
Čas ne teče. To je izdelek naše psihologije.
Je čas glavna sestavina vesolja?
Prostor in čas postavljata meje, znotraj katerih oblikujemo vse naše teorije o zgradbi vesolja, vendar se nekateri sprašujejo o verjetnosti, da so te lastnosti bivanja lahko sekundarne ali izpeljane. Morda so prvotni zakoni vesolja oblikovani v določenem predprostoru in času, prostor-čas pa ustvarja nekaj bolj primarnega.
Seveda v vsakdanjem življenju zaznavamo tridimenzionalni svet in eno časovno dimenzijo. Vendar pa v Velikem udaru - v resnici ne razumemo, kako je Big Bang rodil vesolje, vendar verjamemo, da bi bilo to lahko povezano s kvantno fiziko - možno je, da se pojavi, ki jih poimenujemo prostor-čas v običajnem smislu, v katerih se zdi vse jasno izrečeno, morda ni bilo. Tako produkt zgodnjih stopenj obstoja vesolja ne more biti le energija in materija, temveč celo vesolje-čas. Tega ne vemo. To se preiskuje.
Torej je lahko čas izpeljan?
Zamisel, da je dvojnost vesolja in časa sekundarna kakovost, ki izhaja iz nečesa preprostejšega, nečesa, kar leži v samem jedru našega koncepta bivanja, je bila v zraku še preden sem se začela moja kariera. To je bilo mnenje Johna Wheelerja, ki je o tem pisal v petdesetih letih prejšnjega stoletja - da bi lahko obstajala nekakšna pred-geometrija, ki je rodila geometrijo na enak način, kot atomi ustvarijo kontinuum elastičnih teles - in ljudje še naprej razmišljajo o tem.
Težava je v tem, da tega ne moremo opazovati. Ne glede na to, koliko primernih matematičnih modelov se vam zdi, se zdi njihovo testiranje brezupno. Večina ljudi verjame, da če se v ozadju prostora in časa dogaja kaj takega, nekaj, kar se razlikuje od naše predstave o zaporednem prostoru in času, se to nekaj manifestira le po tako imenovani Planckovi lestvici, dvajset vrst velikosti, manjše od velikosti atomskega jedra, medtem ko so naši najbolj natančni opazovalni instrumenti sposobni opazovati le veliko večjih vrst. Zelo težko si predstavljamo, kako lahko v kakršnih koli nadzorovanih razmerah nekaj preučimo na lestvici Planck.
Če obstaja veliko vesoljev, ali sledita isti uri?
Primerjalno razmerje časa med različnimi opazovalci na različnih mestih je kompleksen pojav tudi znotraj istega vesolja. Hitrost ure, recimo na površini črne luknje, se bo občutno razlikovala od hitrosti ure na Zemlji. Torej tudi v našem vesolju ni skupnega časa.
Vendar imamo zdaj veliko vesoljev, od katerih ima vsak svoj čas, ki je v nekem smislu pripisan - primerjate jih lahko le, če obstaja način, da med njimi pošljete sporočilo. Vse je odvisno od modela multiverse, ki ga izberete. Veliko jih je, toda v tistem, o katerem kozmologi največkrat govorijo - množica mehurčkov, ki se pojavljajo v vse večji nadgradnji - ni mogoče neposredno primerjati hitrosti takt v različnih mehurčkih.
Katera od zadnjih sprememb v razumevanju časa se vam zdi najbolj zanimiva?
Zanimajo me predvsem laboratorijske študije zaznave časa, saj po mojem mnenju prav v naslednjih letih lahko pride do hitrega napredka. Na primer, obstajajo dobro znani eksperimenti, v katerih so se ljudje v nekem trenutku domnevno odločili za neko svobodno izbiro, vendar se je izkazalo, da je bila v resnici ta izbira narejena nekoliko prej, vendar se je po tem dogodku spremenilo njihovo lastno dojemanje časa in njihovih dejanj v nekem času. Ko opazujemo svet, se nam zdi, da vidimo zaporedno in celostno pripoved, v resnici pa se v naše možgane vlijejo čutne informacije iz različnih organov zaznavanja, ki jih zlepimo skupaj. Zgradi ga in predstavi kot skladno pripoved, ki ustvari občutek samozavedanja. Tako se nam zdi, da smo lastniki sebe,in vse poteka gladko in gladko. Vendar je v resnici večina tega, kar dojemamo, pripoved, poustvarjena po dogodkih, ki so se zgodili.
To je še posebej opazno v situacijah, ko ljudje reagirajo veliko hitreje kot hitrost misli. Treba se je samo spomniti klavirja ali tenisačic, da razumejo, da se ne morejo zavestno odločiti: "Ta žoga se premika tukaj; Moral bi iti tja in se boriti proti njemu. " V tem času signal ne bo imel časa, da bi dosegel možgane, nato pa motorični sistem. Vendar ohranijo ta prepričljiv občutek, da svet dojemajo v realnem času in imajo nadzor nad seboj. Vse skupaj se mi zdi zelo vznemirljivo.
Ali je pri študiju časa na področju fundamentalne fizike prišlo do preboja? Mislim, da ne. Pojavile so se nove ideje. Temeljna vprašanja še vedno obstajajo; smo se že dotaknili enega od njih: je čas primarna ali pridobljena lastnost? Izvor časovne osi, ki je asimetrija časa, je še vedno nekoliko sporen. Vemo, da bi ga bilo treba spremljati vse do velikega poka, vendar obstaja še vedno več različnih vprašanj, na katera nismo našli dokončnega odgovora. Vendar so to vse bolj iluzorni filozofski in teoretični problemi kot nekaj, kar osvetljuje dimenzijo časa ali njegovo naravo.
Poleg tega opazujemo, kako naši eksperimentalni kolegi iz fizike delujejo na področju izboljšanja merjenja časa. V nekem trenutku bo postal tako natančen, da bo verjetno razkril zanimive rezultate. Še vedno obstaja temeljna težava - čeprav je večina fizikalnih zakonov glede na čas simetrična, obstajajo številni procesi, povezani s šibkimi jedrskimi interakcijami, v katerih naj bi prišlo do temeljne kršitve te simetrije. Očitno ima to ključno vlogo v celotni sliki življenja. Mislim, da je tu potencial za raziskave. Tako je v fiziki delcev še vedno mogoče izvajati poskuse, ki nam bodo dali novo znanje o tej časovni asimetriji s šibko interakcijo in mestom blizu časovne osi.
John Steele