Czas odrodzony. Od kryzysu w fizyce do przyszłości Wszechświata

528 Pages·2015·2.526 MB·Polish

by  Lee Smolin.

Tytuł oryginału
TIME REBORN. FROM THE CRISIS IN PHYSICS TO THE
FUTURE OF THE UNIVERSE
Copyright © 2013 by Spin Networks, Ltd
Projekt okładki
Prószyński Media
Ilustracja na okładce
Fot. David Parker/Science Photo Library/Indigo Images
Redaktor serii
Adrian Markowski
Redakcja
Anna Kaniewska
Korekta
Bronisława Dziedzic-Wesołowska
ISBN 978-83-8069-562-7
Warszawa 2015
Wydawca
Prószyński Media Sp. z o.o.
02-697 Warszawa, ul. Rzymowskiego 28
www.proszynski.pl
Dla moich rodziców, Pauline i Michaela.
Wielkie podziękowania dla Roberta Mangabeiry
Ungera za wspólną podróż
A z czego powstają istniejące rzeczy, w tym
znikają, zgodnie z koniecznością… zgodnie
z porządkiem czasu.
Anaksymander, O przyrodzie
PRZEDMOWA
Czym jest czas? To zwodniczo proste pytanie
o najbardziej istotne zagadnienie, przed jakim stoi
nauka, starając się zgłębić zasady funkcjonowania
Wszechświata. Wszystkie tajemnice, z którymi zmagają
się fizycy i kosmolodzy – od Wielkiego Wybuchu
do przyszłości Wszechświata, od fizyki kwantów
do unifikacji oddziaływań i cząstek – sprowadzają się
do natury czasu.
Postęp naukowy cechuje się odrzucaniem iluzji.
Materia wygląda na ciągłą, ale okazuje się, że składa się
z atomów. Atomy wydają się niepodzielne, chociaż są
zbudowane z protonów, neutronów i elektronów, z kolei
te dwie pierwsze cząstki złożone są z jeszcze bardziej
elementarnych cząstek zwanych kwarkami. Słońce
wydaje się okrążać Ziemię, ale jest odwrotnie – a gdy
dotrze się do sedna sprawy, okazuje się, że wszystko jest
w stanie ruchu względem wszystkiego.
Czas jest najbardziej wszechobecnym aspektem
naszego codziennego doświadczenia. Wszystko, o czym
myślimy, co czujemy albo co robimy, wskazuje na jego
istnienie. Postrzegamy świat jak przepływ chwil, które
tworzą nasze życie. Natomiast zarówno fizycy, jak
i filozofowie od dawna wskazują (i wielu ludzi tak
sądzi), że czas jest fundamentalną iluzją.
Gdy pytałem swych niebędących naukowcami
przyjaciół, czym jest czas, najczęściej odpowiadali, że
jego upływ jest pozorny, a wszystko, co jest realne –
prawda, sprawiedliwość, Bóg, zasady naukowe – leży
poza nim. Pomysł, że czas to iluzja, jest filozoficznym
i religijnym banałem. Przez tysiąclecia ludzie godzili się
na trudy życia i na swą śmiertelność, wierząc
w ostateczne schronienie w bezczasowym i bardziej
realnym świecie.
Niektórzy z naszych najznakomitszych myślicieli
zapewniali o nierealności czasu. Platon, największy
filozof świata starożytnego, i Einstein, największy fizyk
świata współczesnego, nauczali, że rzeczywistość jest
bezczasowa. Doświadczanie upływu czasu traktowali
jako cechę wyjątkowo przypisaną rodzajowi ludzkiemu
– cechę, która ukrywa przed nami prawdę. Obaj
wierzyli, że aby dostrzec rzeczywistość i prawdę, należy
wykroczyć poza granice iluzji upływu czasu.
Wierzyłem w absolutną nierealność czasu. Mało tego,
poszedłem na fizykę, ponieważ jako nastolatek bardzo
pragnąłem zamienić ograniczony czasowo ludzki świat,
postrzegany przeze mnie jako paskudny i nieprzyjazny,
na świat czystej, bezczasowej prawdy. Później odkryłem,
że to bardzo przyjemne być człowiekiem, i zniknęła
potrzeba ucieczki poza ten świat.
Nie wierzę już jednak, że czas jest nierealny. A nawet
przeszedłem na drugą stronę, nie tylko uważam go
za realny, ale też sądzę, że nic bardziej nas nie przybliża
do poznania prawdy o przyrodzie niż realność czasu.
Zmieniłem front z powodów naukowych,
a w szczególności ze względu na współczesne
osiągnięcia fizyki i kosmologii. Uwierzyłem, że czas
jest kluczowy w zrozumieniu istoty teorii kwantów i jej
ewentualnej unifikacji z przestrzenią, czasem, grawitacją
i kosmologią. A co najważniejsze, trzeba w nowy
sposób potraktować realność czasu, aby nabrał sensu
obraz Wszechświata ukazywany przez obserwacje
kosmologiczne. To właśnie mam na myśli, pisząc
o odrodzeniu czasu.
Na kartach tej książki przedstawiam argumenty
naukowe skłaniające do uwierzenia w realność czasu.
Jeśli czytelnik jest jednym z wielu, którzy wierzą w jego
iluzoryczność, to mam zamiar przekonać go do zmiany
poglądu. Jeśli jednak wierzy już w realność czasu, to ja
z kolei wierzę, że moimi argumentami zdołam umocnić
jego wiarę.
Ta książka jest dla każdego, ponieważ u nas
wszystkich odczuwanie czasu kształtuje pogląd na to,
czym jest świat. Nawet jeśli nigdy nie rozmyślałeś
o tym, to twój sposób myślenia – sam język, za pomocą
którego werbalizujesz myśli – jest naznaczony
wpływem starożytnych idei metafizycznych związanych
z czasem.
Gdy przyswoimy sobie rewolucyjny pogląd
o realności czasu, zmieni się sposób, w jaki będziemy
postrzegać wszystko inne. A szczególnie będziemy
w nowy sposób postrzegać przyszłość, tak aby
uwzględniać zarówno perspektywy, jak i zagrożenia,
wobec których stanie w przyszłości rodzaj ludzki.
W tej opowieści tkwi także mała cząstka mego
osobistego doświadczenia, które skłoniło mnie
do odkrycia na nowo problemu czasu. Moją motywację
można najlepiej opisać nie za pomocą terminów
naukowych, lecz jako doświadczanie ojcostwa poprzez
rozmowy prowadzone z mym małym synkiem, gdy
kładę go wieczorem spać. „Tatusiu – zapytał mnie
pewnego razu, gdy czytałem mu do snu – czy tak samo
się nazywałeś, gdy byłeś w moim wieku?”. Oto
przebudzenie świadomości dziecka na to, że przed nim
istniał czas, oraz próba związania swej krótkiej historii
życia z dłuższą epopeją.
Każde doświadczenie prowadzi do określonych
wniosków, moje polegają na uświadomieniu sobie, jak
radykalna idea ukryta jest w prostej konstatacji, że czas
jest realny. Rozpoczynałem swoje życie naukowe
poszukiwaniem równania niezależnego od czasu, teraz
wierzę, że istota najgłębszego sekretu Wszechświata
tkwi w tym, jak chwila po chwili rozwija się on w czasie.
Istnieje paradoks nieodłącznie związany z naszym
myśleniem o czasie. Postrzegamy siebie jako żyjących
w czasie, a jednak często najlepsze aspekty naszego
świata i nas samych wydają nam się pozaczasowe. To, co
czyni coś rzeczywiście prawdziwym, jak wierzymy, nie
polega na tym, że jest prawdziwe teraz, ale że było
i będzie zawsze prawdziwe. To, co nadaje zasadom
moralności charakter absolutny, polega na tym, że są
one prawdziwe zawsze i w każdych okolicznościach.
Mamy głęboko zakorzeniony pogląd, że jeśli coś jest
wartościowe, to istnieje poza czasem. Pragniemy
„wiecznej miłości”. Mówimy o „prawdzie”
i „sprawiedliwości” jako pojęciach pozaczasowych.
Wszystko, czym się zachwycamy i co podziwiamy –
Bóg, prawda matematyczna, prawa natury – ma
charakter pozaczasowy. Działamy w czasie, ale
osądzamy nasze działania za pomocą standardów
pozaczasowych.
W rezultacie owego paradoksu żyjemy w stanie
alienacji od tego, co najbardziej cenimy. Ta alienacja
wpływa na każdą z naszych aspiracji. W nauce
eksperymenty i ich analiza są ograniczone czasowo, tak
jak wszystkie obserwacje dotyczące natury. A jednak
wyobrażamy sobie, że odkrywamy pozaczasowe prawa
natury. Ten paradoks dotyczy naszych poczynań jako
jednostek, jako członków rodziny, a także jako
obywateli – ponieważ to, jak rozumiemy czas, określa
sposób, w jaki myślimy o przyszłości.
W książce mam nadzieję rozwiązać w nowy sposób
ten paradoks życia w czasie i wiary w pozaczasowość.