April 25, 2009

H Ροή του Χρόνου

 
Ο χρόνος είναι για όλους μας μία διαδοχή στιγμών. Τον γνωρίζουμε από πράγματα που συμβαίνουν γύρω μας. Έχουμε συνείδηση της ροής των γεγονότων και αδυνατούμε να αντιληφθούμε τον χρόνο με άλλο τρόπο. Όλοι ξέρουμε ότι στον δικό μας κόσμο ο χρόνος "ρέει", αλλά ποτέ με κατεύθυνση από τις μεγάλες προς στις μικρές ηλικίες. Το βέλος του χρόνου καθορίζεται απο μία αδυσώπητη πορεία προς την αταξία.

Οι άνθρωποι πάντοτε προσπαθούσαν να κατανοήσουν την έννοια του χρόνου με τα διανοητικά εργαλεία που είχαν διαθέσιμα. Για παράδειγμα στον μεσαίωνα τα διαθέσιμα εργαλεία ήταν η θρησκεία και η μουσική.

Στον μεσαιωνικό κόσμο υπήρχαν δύο αυθαίρετα είδη χρόνου. Ο χρόνος του Θεού και ο ανθρώπινος. Οι άνθρωποι δογματικά τοποθέτησαν τον Θεό έξω απο τον χρόνο, με την άπειρη αιωνιότητα του παρελθόντος και του μέλλοντος στη διάθεσή του. Για τον άνθρωπο υπήρχε μόνο η χρονική ροή ! Συνεπώς πριν τον διαφωτισμό και την επιστημονική επανάσταση ο χρόνος ήταν ένα ανεξήγητο κομμάτι του θεϊκού σκοπού, που είχε μία παράξενη ροή, η οποία μας απέκοπτε απο την αμετάβλητη τελειότητα της αιωνιότητας.

Η επιβλητική μεσαιωνική αρχιτεκτονική και η μουσική εξυμνούσαν την Θεϊκή μονιμότητα. Όμως είναι ειρωνικό το ότι η σταδιακή μεταστροφή προς την επιστημονική σκέψη ξεκίνησε απο την ενασχόληση με αυτές τις δραστηριότητες, κυρίως όμως με την μουσική.

Όπως η αρχιτεκτονική απαιτούσε την ιδιαίτερη ικανότητα του ξετυλίγματος μιας δομής στον χώρο, έτσι και η μεσαιωνική μουσική προϋπέθετε την εξίσου μοναδική ικανότητα του ξεδιπλώματος μιας δομής στον χρόνο. Οι δε θεοσεβούμενοι (?) χρηματοδότες αυτών των διαχρονικών επιτευγμάτων, αποσπούσαν την συναισθηματική ανταπόκριση των ανθρώπων διαμέσου της διαχρονικής μονιμότητας που συμβόλιζε η ακινησία των επιβλητικών καθεδρικών ναών, αλλά και η κίνηση στη μουσική .

Η επιστημονική κατανόηση του χρόνου χρωστάει πολλά στη μουσική. Εκείνη την εποχή ο κάθε μορφωμένος άνθρωπος όφειλε να κατέχει το κλασσικό Quadrivium, δηλαδή τα γνωστικά πεδία της Γεωμετρίας, Μουσικής, Αριθμητικής και Αστρονομίας. Πάντως η μελέτη του χρόνου στα πλαίσια της μουσικής και της γεωμετρίας, επηρέασε την Μηχανική, την Αστρονομία, αλλά και τον απειροστικό λογισμό του Νεύτωνα.

Ο Γαλιλαίος ήταν ένας απο τους πρώτους που έκανε μία επαρκή απόπειρα μαθηματικοποίησης της φύσης μελετώντας τους νόμους της κίνησης. Ο δε Nεύτωνας προχώρησε πιο πέρα συνδέοντας το ουράνιο με το γήϊνο, αφού έδειξε οτι η βαρύτητα καθορίζει τις τροχιές των πλανητών γύρω απο τον ήλιο. Με τα μαθηματικά του της κίνησης και του χρόνου ο Νεύτωνας εκτόξευσε την επιστημονική επανάσταση προς τα εμπρός.

Η ιδέα του Νεύτωνα οτι ο χώρος και ο χρόνος σχημάτιζαν απο κοινού ένα απόλυτο και συμπαγές πλέγμα, κυριάρχησε στην ανθρώπινη σκέψη μέχρι το τέλος του 19ου αιώνα. Τότε τα πειράματα ανέδειξαν ένα μεγάλο πρόβλημα. Ότι και να έκαναν στο φώς, οι επιστήμονες εύρισκαν την ταχύτητά του σταθερή. Αυτή και άλλες ανωμαλίες οδήγησαν τον Einstein στη Θεωρία της Σχετικότητας, όπου συμπέρανε ότι η ταχύτητα του φωτός είναι η απόλυτη σταθερά ενώ ο χώρος και ο χρόνος είναι μεταβλητά και σχετικά μεγέθη. Σύμφωνα με την σχετικότητα ο χώρος και ο χρόνος δεν ήταν πλέον ένα απόλυτο συμπαγές πλέγμα, αλλά ένα είδος "χωροχρονικής ύφανσης" που μπορούσε να τεντωθεί, να συμπιεστεί, να συστραφεί και γενικά να παραμορφωθεί.

Ο Einstein ανέπτυξε δύο Θεωρίες Σχετικότητας. Χονδρικά, στη πρώτη έδειξε οτι ο χρόνος επιβραδύνεται όταν κάποιος ταξιδεύει πολύ γρήγορα. Αυτή είναι η Ειδική Σχετικότητα. Στη δεύτερη θεωρία, την Γενική Σχετικότητα έδειξε οτι ο χρόνος επίσης επιβραδύνεται δίπλα σε ένα ισχυρό βαρυτικό πεδίο. Όσο πιο μεγάλη μάζα έχει ένα αντικείμενο, τόσο πιο πολύ παραμορφώνει την "χωροχρονική ύφανση" (χωροχρονικό συνεχές ή χωρόχρονο), επηρεάζοντας όχι μόνο τον χρόνο, τον χώρο και άλλα αντικείμενα με μάζα, αλλά και το ίδιο το φως.

Είναι ενδιαφέρον ότι και οι δύο θεωρίες της Σχετικότητας υποδεικνύουν πως επιτρέπονται ταξίδια στο μέλλον, πράγμα που έχει αποδειχθεί πειραματικά όσο απίστευτο και αν φαίνεται !

Ένας προφανής τρόπος είναι να ταξιδέψει κανείς κοντά στη ταχύτητα του φωτός με ένα πολύ γρήγορο διαστημόπλοιο και να επιστρέψει στο γήϊνο σημείο εκκίνησης. Λόγω της μεγάλης ταχύτητας το ρολόϊ του ταξιδιώτη επιβραδύνεται και έτσι 1 έτος ταξιδιού μπορεί να ισοδυναμεί με 10 γήϊνα χρόνια. Με την επιστροφή τους οι αστροναύτες θα έχουν ταξιδέψει 9 γήϊνα χρόνια στο μέλλον.

Ένας άλλος τρόπος ταξιδιού στο μέλλον είναι να μπεί κάποιος σε τροχιά γύρω απο ένα υπερμεγέθες αστέρι. Αν αυτό γίνει για 1 έτος, πάλι στην επιστροφή του ο ταξιδιώτης θα διαπιστώσει οτι έχουν περάσει (ας πούμε) 10 γήϊνα χρόνια.

Λίγοι συνειδητοποιούν οτι τα ταξίδια στο μέλλον είναι ήδη γεγονός, το οποίο είμαστε υποχρεωμένοι να αντιμετωπίζουμε καθημερινά. Οι δορυφόροι ταξιδεύουν απειροελάχιστα στο μέλλον, επειδή λόγω της ταχύτητάς τους τα ρολόγια τους κερδίζουν μερικά χιλιοστά του δευτερολέπτου σε σχέση με τα γήϊνα ρολόγια. Ταυτόχρονα υπάρχει και το αντίρροπο φαινόμενο της τροχιάς τους με μειωμένη βαρύτητα οπότε τα ρολόγια τους ανεπαίσθητα χάνουν ελάχιστα χιλιοστά του δευτερολέπτου. Με βάση αυτά τα φαινόμενα γίνονται οι απαραίτητοι συμψηφισμοί και οι συνεχείς ακριβείς διορθώσεις με τη βοήθεια των σχετικιστικών εξισώσεων. Xωρίς τα κατάλληλα διανοητικά εργαλεία της σχετικότητας, δεν θα είχαμε ούτε ικανοποιητικές δορυφορικές επικοινωνίες ούτε ακριβή GPS !

Όμως, αντίθετα με τα ταξίδια στο μέλλον, τα ταξίδια στο παρελθόν είναι πιό ... πονηρά !

Η σχετικότητα του Einstein επιτρέπει τα ταξίδια στο παρελθόν, αλλά όχι χωρίς την εμφάνιση ενοχλητικών παραδόξων, όπως πχ το ότι δολοφονώ τον πατέρα μου στη νηπιακή του ηλικία, επιστρέφω στο παρόν και παίζω σκάκι μαζί του! Πάντως, εδώ και μισό αιώνα υπάρχουν λύσεις των εξισώσεων του Einstein που δείχνουν οτι τα ταξίδια στο παρελθόν θεωρητικά επιτρέπονται. Έχουν προταθεί μάλιστα διάφοροι υποψήφιοι μηχανισμοί όπως οι "μελανές οπές" ή οι "σκουλικότρυπες". Επειδή ο χώρος και ο χρόνος συνδέονται στα πλαίσια του χωροχρονικού συνεχούς, κάποιος χρονοταξιδιώτης είναι ενδεχόμενο να εξέλθει όχι μόνο σε κάποιο άλλο σημείο του χώρου, αλλά και σε κάποιο άλλο σημείο του χρόνου !

Η Θεωρία της Σχετικότητας του Einstein μας δίνει την υπέροχη ελευθερία να μετακινούμαστε πίσω στον χρόνο και να αλλάζουμε την ιστορία, να ταξιδεύουμε στο μέλλον για να βλέπουμε πως είναι τα πράγματα και να επιστρέφουμε στο παρόν αποφεύγοντας τα λάθη μας.

Όμως η σχετικότητα συνεπάγεται ότι παρελθόν, παρόν και μέλλον ΣΥΝΥΠΑΡΧΟΥΝ ! Δεν υπάρχει προνομιακή παρούσα στιγμή για να γίνει διάκριση μεταξύ παρελθόντος και μέλλοντος. ΟΛΕΣ οι χρονικές στιγμές συνυπάρχουν ! Ο χρόνος απλά ΕΙΝΑΙ, δεν ρέει ! Και φυσικά το μέλλον υπάρχει ήδη, είναι εκτεθειμένο μπροστά μας στην ολότητά του, αλλά εμείς δεν μπορούμε να το "δούμε", επειδή αντιλαμβανόμαστε ατελώς τον χρόνο με τις αισθήσεις μας σαν ροή στιγμών και όχι στην ολότητά του!

Ας προσπαθήσουμε να επεξεργαστούμε λίγο παραπάνω τα συμπεράσματα της σχετικότητας. Ο γνώριμος χώρος μας των τριών διαστάσεων υποδηλώνει κάποιο όγκο, κάποιο μπλοκ του χώρου, μέσα στο οποίο μπορούμε να κινηθούμε οπουδήποτε. Αν προσθέσουμε τον χρόνο σαν 4η διάσταση, αυτό το νέο μπλοκ του χωρόχρονου θα περιέχει μέσα του ταυτόχρονα το παρελθόν το παρόν και το μέλλον. Η ροή του χρόνου είναι "παγωμένη" και όλες οι χρονικές στιγμές βρίσκονται σ' αυτό το μπλοκ. Όπως μπορούμε να δείξουμε το "εδώ ή εκεί", έτσι μπορούμε να δούμε μονομιάς το "τότε ή τώρα", μέσα σε αυτό το ιδιότυπο χωροχρονικό μπλοκ !

Τα παραπάνω ακόμα και αν μας φαίνονται κάπως παράξενα, είμαστε υποχρεωμένοι να τα πάρουμε υπόψη πολύ σοβαρά, επειδή η σχετικότητα είναι μία εξαιρετικά καλά τεσταρισμένη θεωρία, που περιγράφει το σύμπαν με την απίστευτη ακρίβεια των 14 δεκαδικών ψηφίων !

Όπως και η προαναφερθείσα μεσαιωνική άποψη του "θεϊκού χρόνου", έτσι και η φυσική του Einstein μας λέει οτι το μέλλον υπάρχει και είναι ήδη εκτεθειμένο στο χωροχρονικό συνεχές. Με λίγα λόγια οι χρονικές στιγμές της ζωής μας απλά μας περιμένουν για να βαδίσουμε μέσα τους. Παρόλα αυτά, αν πάρουμε κυριολεκτικά αυτό το 4-διάστατο χωροχρονικό μπλοκ, αυτό σημαίνει οτι δεν έχουμε ελεύθερη βούληση ! Όχι μόνο το μέλλον είναι προκαθορισμένο, αλλά έχει ήδη συμβεί.

Οι περισσότεροι άνθρωποι δεν αισθάνονται άνετα με τoν αδυσώπητο ντετερμινισμό του "μπλοκ σύμπαντος", επειδή στο πλαίσιό του δεν ελέγχουμε τη ζωή μας. Όμως υπάρχει μία υπέροχη θετική πλευρά, στην οποία έχουν αναφερθεί ο Albert Einstein και o περίφημος Roger Penrose. Όταν πεθάνει κάποιο προσφιλές μας πρόσωπο, η σκέψη οτι εξακολουθεί να υπάρχει στο χωροχρονικό μπλοκ είναι εξαιρετικά ανακουφιστική και, κατά τη γνώμη μου, πολύ πιο ρεαλιστική απο την μεταθανάτια ύπαρξη που υποστηρίζουν οι θρησκευτικοί μύθοι.

Για όσους αισθάνονται σφίξιμο στο στομάχι απο τον ντετερμινιστικό εναγκαλισμό του χωροχρονικού συνεχούς, υπάρχει η διέξοδος της κβαντομηχανικής !

Η κβαντομηχανική είναι η δεύτερη μεγάλη θεωρία της φυσικής του 20ου αιώνα, η οποία όμως θεωρεί ότι το μέλλον ΔΕΝ είναι προκαθορισμένο. Γεννήθηκε απο μία σειρά πειραμάτων, πολλά απο τα οποία ακόμη και σήμερα δεν έχουν ικανοποιητική εξήγηση.

Η σχετικότητα λειτουργεί στις μεγάλες κλίμακες. Όταν όμως οι φυσικοί άρχισαν να διερευνούν τον μικρόκοσμο των ατομικών και υποατομικών κλιμάκων, οι γνωστοί νόμοι της φυσικής αστόχησαν! Σε αυτό το επίπεδο δεν υπήρχαν βεβαιότητες, ΜΟΝΟ ενδεχόμενα και πιθανότητες. Αμέσως τέθηκε το ερώτημα πως είναι δυνατόν το μέλλον ολόκληρου του σύμπαντος να είναι προκαθορισμένο, όταν το κάθε σωματίδιο του μικρόκοσμου είναι εντελώς απρόβλεπτο.

Έχουμε λοιπόν αυτές τις δύο μεγάλες θεωρίες, την σχετικότητα για τον μεγάκοσμο και την κβαντομηχανική για τον μικρόκοσμο. Είναι και οι δύο απίστευτα ακριβείς, μας λένε πολλά για το πως λειτουργεί ο κόσμος και κάνουν επιτυχείς προβλέψεις. Είναι όμως ασύμβατες μεταξύ τους.

Είναι προφανές οτι κάτι λείπει. Υπάρχει η αίσθηση οτι αυτό που λείπει είναι σημαντικό και για ζητήματα όπως το "γιατί αντιλαμβανόμαστε τον χρόνο να κυλάει".

Το ζήτημα της ροής του χρόνου είναι μάλλον ταμπού για τους φυσικούς, επειδή θεωρούν οτι έχει υποκειμενική υπόσταση. Έχουμε την υποκειμενική αίσθηση οτι ο χρόνος περνά, αλλά οι περισσότεροι φυσικοί το θεωρούν ψευδαίσθηση των αισθήσεών μας.

Ψευδαίσθηση ή όχι, είναι πάντως γεγονός οτι οι αισθήσεις μας εμφανίζονται ανάμεσα στην κοσμική κλίμακα της σχετικότητας, όπου η ροή του χρόνου είναι παγωμένη, και στην κβαντική κλίμακα, όπου η ροή του χρόνου κατέρχεται στην αβεβαιότητα. Ο κόσμος μας βρίσκεται σε μία κλίμακα όπου κυβερνά η τύχη και η αναγκαιότητα.

Πολλοί όπως ο Roger Penrose πιστεύουν οτι υπάρχει ένα είδος κβαντικής δραστηριότητας σε μεγάλες περιοχές του ανθρώπινου εγκεφάλου που σχετίζονται με την ανθρώπινη συνείδηση, δηλαδή με τις ενσυνείδητες αντιλήψεις μας, τις ενέργειες και την βούλησή μας. Απαιτείται λοιπόν μία νέα εξήγηση, ίσως για το ενδιάμεσο επίπεδο των νανοκλιμάκων, που θα δίνει μία διαφορετική εικόνα απο εκείνη της σχετικότητας και της κβαντομηχανικής. Αν τα κβαντικά φαινόμενα είναι στη ρίζα της συνείδησης, τότε ίσως η ίδια αρχή που κυβερνά τον υποατομικό κόσμο μπορέσει να εξηγήσει την ικανότητά μας να κάνουμε φαινομενικά τυχαίες επιλογές.

Συμπερασματικά η γενικότερη αίσθηση είναι οτι ΔΕΝ υπάρχει ροή του χρόνου. Αισθανόμαστε μεν οτι ο χρόνος ρέει, αλλά ο μόνος τρόπος για να αποκτήσουμε μία καλύτερη κατανόηση αυτού του φαινομένου είναι να καταλάβουμε πως λειτουργεί η ανθρώπινη συνείδηση, που πιθανότατα κρατάει και το μυστικό του χρόνου.

6 comments:

petsas said...

ΥΠΕΡΟΧΟ!

Aν και έχω διαβάσει πάρα πολλά σχετικά, το δικό σου -άρθρο- είναι όμορφα δοσμένο... σκέτη μαγεία. Ισως θά'ταν ακόμα πιο όμορφο αν είχε από κάτω "0 σχόλια" γιατί μόνο για διάβασμα είναι! Και ο πίνακας του Νταλί δένει σαν σκηνικό κατάλληλα στην περίσταση. Εχεις σκεφτεί να αρθρογραφήσεις π.χ. σε περιοδικά σαν το "Περισκόπιο της Επιστήμης" ?

Πέτρος said...

Καλημέρα φιλοσοφημένε φίλε μας.
Το διάβασε ο γιός μου και δεν σου λέω ΤΙ ορκίστηκε

αλατακι said...

πολύ ενδιαφέρον. Αν θέλεις πέρνα μια βόλτα και από το alataki μου.

ΚΑΛΥΨΩ said...

αν και πολυ επιστημονικα
ολα αυτα
για μια απαιδευτη σαν εμενα
ηταν σχεδον κατανοητα!!..:)

αυτο που "νιωθω" ειναι πως ο χρονος
υπαρχει μονο μεσα στα πλαισια της ανθρωπινης αναγκης μας να ελεγχουμε τα παντα..και η επιρροη του εξαντλειται στο μετρο που επηρεαζει στην φυσικη μας κατασταση σαν σωματα

σαν ψυχες..οντοτητες ενεργειας
δεν κινουμαστε μεσα σε χρονικα πλαισια αλλα μετεωριζομαστε το αχανες..στο "χρονικο" απειρο..

χωρις την αντιληψη μας
χωρις την αναγκη μας
χωρις εμας
ο χρονος δεν υφισταται..

καλημερα και απο εδω..:)

Silversurfer said...

πολύ καλογραμμένο και κατατοπιστικότατο το άρθρο σου , εν το παν τελικά το ξέρουν καλά οι αστροφυσικοί που στις μετρήσεις τους χρησιμοποιούν γεωμετρία Ρίμαν για να προσαρμόσουν το χωροχρονικο συνεχές σε ευκλείδεια γεωμετρία ώστε να μπορεί ενα κομμάτι του απειρου να γίνει αντιληπτό από τις αισθήσεις μας. Καλή συνέχεια στις αναζητήσεις σου .

Δάφνη Χρονοπούλου said...

Διότι δεν περνά ο καιρός, εμείς περνάμε..
Καλημέρα Negenttopist!