Există timpul? Este acesta doar ordinea numerică a unor schimbări?

Cei mai mulți dintre noi se gândesc la timp ca la un termen limită, ca la ticăitul unui ceas din jurul încheieturii mâinii, ca la ceasul cu alarmă de lângă pat sau poate ca la numerele dintr-un calendar. S-ar părea că timpul este uniform și de neclintit, deoarece cei mai mulţi dintre noi trăim într-o societate în care, în permanenţă, trebuie să respectăm un termen limită pentru a ajunge la timp la locul de muncă, pentru a ne lua copiii de la școală, pentru a scoate cina din cuptor înainte de a se arde… În aceste conditii, nu este o surpriză faptul că stăm cu ochii pe ceas şi ne gândim că nu ne sunt suficiente orele dintr-o zi. Există 60 de secunde într-un minut, 60 de minute într-o oră, 24 de ore într-o zi și 365 de zile într-un an. Timpul se scurge constant și, în conformitate cu Sir Isaac Newton, acesta alături de spațiu este absolut. Ce ar fi dacă v-aş spune că timpul (așa cum îl cunoaştem noi) este doar o iluzie, o exprimare a propriilor noastre noțiuni privind cauzalitatea (cauză şi efect)? Ideea aceasta nu pare chiar atât de de ciudată, nu? Oricum, citiţi mai departe.

Probabil știți că există trei dimensiuni ale spaţiului şi o dimensiune a timpului. Cele patru dimensiuni formează împreună ansamblul continuumului spațiu-timp. Sir Issac Newton, unul dintre pionierii matematicii moderne și cel ce a inventat (sau, mai degrabă, a descoperit) calculul diferenţial şi integral a contribuit, de asemenea, cu multe idei valoroase la progresul fizicii. Poate că cele mai importante dintre acestea sunt cele trei legi ale sale care descriu relația dintre obiecte și forțele din natură care interacționează cu ele. Una dintre cele mai celebre idei ale sale, care este şi cea mai relevantă pentru subiectul acestui articol, se referă la conceptul de spațiu absolut și timp absolut.

Se sugerează astfel că timpul se scurge uniform, fără nicio influență din afară și că el este la fel pentru toți observatorii oriunde s-ar afla aceştia în Univers. În prezent știm cu toții că teoria relativităţii a lui Einstein contrazice conceptul lui Newton despre timp. Timpul se scurge în mod diferit la New York în comparaţie cu suprafaţa planetei Marte. De asemenea, el se scurge foarte diferit la suprafaţa Pământului în comparaţie cu orizontul evenimentului unei găuri negre. În mod similar, timpul se scurge în mod diferit în funcţie de viteza cu care ne deplasăm. Atunci când aceste lucruri au fost prezentate pentru prima dată ele au schimbat tot ceea ce credeam că știm despre fizică.

In prezent, autorii a două lucrări recente ne propun un nou mod de a privi continuumul spațiu-timp, unul care, în cele din urmă, pare să sugereze că Universul este „atemporal” (ca să spunem așa).

Trei dintre fizicienii implicați în acest demers, Amrit Sorli, Davide Fiscaletti şi Dusan Klinar, încep prin a ne spune să ne gândim la timp ca la variabila de pe axa X a unui grafic, o variabilă stabilită pentru a vizualiza evoluția unui sistem fizic (în acest caz sistemul fizic este Universul nostru). Noi măsurăm frecvența și viteza unui obiect, dar timpul nu este, în general, măsurat aici. Cu toate acestea, el are o valoare matematică, dar fără a avea nevoie de a avea o existență fizică. Deci, în esență, nu avem de-a face cu timpul sub forma unei variabile în sine, noi de fapt utilizăm deplasarea unui obiect pentru a obține alte informații. Acest lucru ar putea însemna că spațiul Minkowski nu este 3D (cu 3 dimensiuni ale spațiului și 1 dimensiune a timpului), ci 4D, fără o dimensiune separată pentru timp. Pentru a detalia:

„Punctul de vedere care consideră timpul o entitate fizică în care au loc diferite evenimente este înlocuit aici cu o viziune mai convenabilă a timpului în care acesta reprezintă doar ordinea numerică a unor schimbări de natură fizică. Acest punct de vedere corespunde mai bine realităţii fizice și el descrie mai uşor fenomene precum gravitația, interacțiunea electrostatică, transferul de informații din cadrul experimentului EPR (N.t. Einstein-Podolsky-Rosen) şi care reprezintă fenomene fizice ce se propagă în spațiul în care s-au produs”.

Autorii consideră că acest punct de vedere este de preferat celui actual deoarece:

„Ideea prin care timpul reprezintă a patra dimensiune a spațiului nu a adus mari progrese în fizică și ea este în contradicție cu formalismul relativității speciale. În prezent dezvoltăm concepţia unui spațiu cuantic 3D bazat pe lucrările lui Planck. Se pare că Universul este 3D de la un nivel macro până la nivelul micro corespunzător scării Planck. În acest spațiu 3D nu există „contracția lungimilor” şi nu există nicio „dilatare a timpului”. Ceea ce există într-adevăr este că viteza cu care au loc schimbările de natură fizică este „relativă”, în sensul lui Einstein”.

Când se spune: „în sensul lui Einstein”, autorii se referă parţial la un comentariu al lui Einstein din cartea sa „Relativity” în care acesta a spus:

„Din moment ce nu mai există în această structură cu patru dimensiuni (spațiu-timp) regiuni care să reprezinte în mod obiectiv „prezentul”, conceptele de trecut și de viitor nu sunt, într-adevăr, complet eliminate, dar se complică. Prin urmare, se pare că este mai natural să ne gândim la realitatea fizică ca la ceva ce există în 4 dimensiuni, în loc să considerăm o evoluție în trei dimensiuni ca până acum”.

Pentru o înţelegere mai uşoară, imaginaţi-vă următorul experiment:

Să considerăm un foton care se mișcă înainte și înapoi între două puncte din spațiu. Spațiul dintre cele două puncte este format în întregime din distanțe Planck, aceasta fiind cea mai mică distanță pe care o poate parcurge un foton la un moment dat. Pe măsură ce fotonul parcurge distanța Planck, acesta este descris ca deplasându-se exclusiv în spațiu și nu în timp (deşi se presupune că timpul este împletit cu cele trei dimensiuni ale spațiului).

„Se poate considera că fotonul trece de la punctul 1 la punctul 2 și că poziția sa în punctul 1 este „înainte” de poziția sa din punctul 2, în sensul că într-o succesiune numerică numărul 1 este înaintea numărului 2. Ordinea numerică nu este echivalentă cu ordinea temporală, adică numărul 1 nu există înaintea numărul 2 în timp, ci doar din punct de vedere numeric”.

Practic, acest experiment sugerează că timpul poate reprezenta doar ordinea numerică a unor variații în loc de a patra dimensiune. Dacă considerăm timpul în acest fel, ca o modalitate de urmărire a unor schimbări în timp, nu doar că se poate rezolva paradoxul lui Zenon despre mișcare (cel cu Ahile și Tortoise), dar poate că acest concept ar putea chiar descrie mai bine caracteristicile lumii înconjurătoare. N.t. Paradoxul lui Zenon constă în faptul că într-o cursă alergătorul mai rapid nu-l poate depăși niciodată pe cel mai lent, aflat în fața sa, deoarece acesta trebuie să ajungă mai întâi într-un loc în care cel din fața sa a fost deja, astfel că cel lent va fi mereu în față.

 „Teoria ce consideră timpul ca fiind a patra dimensiune a spațiului este neîntemeiată și în ultimul nostru articol noi demonstrăm că există dovezi clare că ar putea fi greșită. Pe baza datelor experimentale, timpul este ceea ce măsurăm cu ajutorul ceasurilor: cu acestea măsurăm succesiunea numerică a unor schimbări, cum ar fi de exemplu mișcarea în spațiu”.

Este important să rețineți că aceste idei nu sunt tocmai noi şi că ele nu sunt acceptate în cercurile științifice, dar acestea au consecinţe foarte interesante şi pentru alte domenii ale fizicii. Întrebările pe care le stârnesc sunt fascinante şi ele ne pot schimba punctul nostru de vedere asupra „ordinii din natură”. Cu siguranță acest subiect trebuie analizat în continuare. Pentru a-l parafraza din nou pe Einstein: „Realitatea este doar o iluzie, chiar una foarte persistentă”.

Traducere şi adaptare după Does Time Exist, or Is It Merely the Numerical Order of Change?

Cele două lucrări „New Insights into the Special Theory of Relativity” şi „Time is the Numerical Order of Material Change“ au fost publicate şi ele pot fi citite gratuit urmând link-urile indicate.