nahoru

Než uplyne čas

Pavel Houser 16. února 2003 • 20:40

Otázka, co je to vlastně čas, trápí už dlouho celou řadu náboženských myslitelů, filosofů i přírodovědců. Již svatý Augustin v této souvislosti přiznával jistou bezradnost a řada nejasností kolem běhu času stále zůstává. S jistou dávkou nadsázky lze říci, že problém času patří k jedněm z nejobtížnějších otázek současné fyziky a kosmologie.

Foto
Existuje řada pokusů shodit problém ze stolu tím, že čas označíme za záležitost psychologickou, pouhý způsob našeho vnímání. Tím ovšem nezískáme odpověď, jenom zameteme čas pod koberec. Je samozřejmě pravda, že naše vnímání času má svoji subjektivní komponentu - někdy se nám zdá, jako by čas běžel pomaleji a někdy rychleji - současně jde ale o "vnější" veličinu. Přírodní vědy dokázaly původní filosofickou otázku když ne vyřešit, pak minimálně přesněji vymezit a popsat, v čem problém spočívá.
Kde je záhada? Čím se čas liší třeba od teploty nebo rychlosti? Nepomůže nám, když čas označíme pro stě za čtvrtý rozměr? Nevyřešila snad problém obecná teorie relativity, která svázala čas s geometrií prostoru a pohybem hmotných těles v něm?
Ano i ne. Rovnice obecné teorie relativity ani většina kvantové fyziky šipku času neznají - říká se, že obě teorie jsou "časově invariantní". Samozřejmě že třeba gravitačně přitahované těleso mění svoji polohu, relativita ani kvantová fyzika však nedokáží nic moc říct o vývoji vesmíru v čase jako celku.

ZASE ENTROPIE
V jiných vědách však čas hraje zásadní roli. Jistě vás napadne třeba historie, ale čas je klíčový i pro vědy přírodní, třeba pro evoluční biologii či geologii. Zcela ústřední roli pak hraje čas v oblasti fyziky zvané termodynamika.
Tato věda se zpočátku zabývala především přeměnami různých forem energie a rozvíjela se v souvislosti se snahou, aby parní stroje či spalovací motory pracovaly co nejúčinněji. Z původně prakticky orientovaného oboru však posléze vzešla složitá (až filosofická) nadstavba, která se vztahuje zejména k pojmu entropie a k tzv. druhé větě termodynamické. Entropie bývá definována jako míra neuspořádanosti systému a druhá věta termodynamická tvrdí, že její množství v uzavřených systémech stoupá. Což bývá v běžném jazyce obvykle interpretováno tak, že vesmír spěje od uspořádanosti k chaosu, který někdy označujeme jako "tepelná smrt".
A zde už narážíme na celou řada problémů. Ona věta o samovolném nárůstu chaosu sice dobře platí pro neuklízený pokoj, jak se ale v tomto případě vyrovnat třeba se skutečností pozemské biologické evoluce? Cožpak čas nevede naopak ke vzniku složitých a uspořádaných systémů, jakým je lidský mozek?

ZÁSOBA OTAZNÍKŮ
Pojďme k dalším záhadám. Představme si, že by platila (docela dobře možná) varianta pulsujícího vesmíru. Po rozpínání by následovalo zase smršťování, po velkém třesku velký krach. Co by se ale dělo ve fázi smršťování? Šlo by o zrcadlový obraz předešlé fáze s opačným plynutím času? Platila by druhá termodynamická věta naopak, pokoje by se samy uklízely a pozemský život se opět rozpustil do původní prapolévky? Velká většina vědců je pře svědčena, že nikoliv. Z čehož ale vyplývá, že smršťování by nebylo zrcadlovým obrazem rozpínání a kolaps vesmíru by logicky nebyl totožný s počátečním stavem.
Představu cyklického vesmíru je tedy zřejmě třeba domyslet - jak se ukazuje, současné úsilí o sjednocení kvantové fyziky a obecné teorie re lativity by zřejmě mělo vzít nějak do úvahy i zákony termodynamiky. Musíme spojit ne dva, ale hned tři různé pohledy na věc. V souvislosti s časem zbývá ještě několik obecnějších přesahů. První se týká takových otázek, jako je determinismus a svobodná vůle. Vyplývá nějak ze současného stavu vesmíru jednoznačně stav budoucí? Pokud ano, potom čas v pravém smyslu neznamená změnu, pouze se v něm vyjevuje něco, co je dáno již předem (podobně jako když promítáte už dopředu hotový film). Dalším problémem je otázka dělitelnosti času na stále menší a menší kousky. Plyne čas spojitě, nebo ve skocích? Kvantová fyzika se přiklání k druhé možnosti, podobně jako definuje nějakou nejmenší délku, zná i pojem "kvantum času". Na což samozřejmě máme tendenci vznést otázku, co se děje "mezi" těmito skoky.

PŘED ČASEM
Z hlediska křesťanství byl svět stvořen v určitý okamžik, co ale dělal Bůh předtím? Augustinovi, zmíněnému v úvodu článku, se přičítá ironická odpověď, podle které Bůh "vytvářel pekelné propasti pro ty, kdo kladou podobné otázky" . Augustin ale ve skutečnosti tvrdil, že čas byl stvořen spolu se světem. Tento názor dobře koresponduje s moderní představou velkého třesku. Otázka, co bylo před ním, pak povede nejspíše k odpovědi, že žádné předtím nebylo, protože nebyl ani čas.
I zde ale zůstává prostor pro další teorie. Slavný britský kosmolog Stephen Hawking například v souvislosti s počátkem vesmíru zavádí pojem "imaginárního času", který mu slouží pro podporu jeho koncepce uzavřeného vesmíru, jenž je však přesto bez hranic.

Pavel Houser


Kurzy měn
25,290
20,490
28,590
Nejčtenější komentáře
INFO.CZ
Nejčtenější
Komentáře