Kierunkowskaz czasu

Ten temat inspiruje nie tylko poważnych naukowców. Pojawia się także w kulturze masowej. Dość przypomnieć Śpiącą Królewnę, która odczuwała ból, zanim ukłuła się w palec albo narratora Strzały czasu, doskonale pamiętającego przyszłość, a nie przeszłość. Najbardziej na wyobraźnię działa chyba przypadek Benjamina Buttona, który rodzi się jako starzec, po czym z każdym dniem staje się… młodszy. Choć mocno naciągany, to w artystycznej imaginacji taki kierunek strzałki czasu jest możliwy. W codziennym życiu głęboko w nas zakorzenione przekonanie, że to przyczyny poprzedzają skutki, nie dopuszcza jednak myśli, by omlet dało się przywrócić do postaci jajka, oddzielić mleko od kawy, a rozpylone perfumy z powrotem zamknąć we flakoniku. W realnym wszechświecie podróż w czasie wstecz jest po prostu niemożliwa.

Sean Carroll, jeden z najwybitniejszych współcześnie fizyków teoretyków, nie poprzestaje na tym i próbuje rozwikłać tę tajemniczą, a przez to nader fascynującą własność czasu. Dlaczego czas płynie właśnie w tym, a nie innym kierunku i co by się stało, gdyby strzałkę jednak odwrócono? – pyta nieco prowokacyjnie. Do swoich wywodów zaprzęga drugą zasadę termodynamiki, zgodnie z którą entropia jakiegokolwiek układu przechodzącego z jednego stanu równowagi do drugiego stale rośnie. Ta miara nieporządku – zawsze od mniejszego do większego – jest dla Carrolla swoistym kompasem w ruchu po czasoprzestrzeni. A jego strzałka przejawia się właśnie w naszych kuchniach, laboratoriach i pamięci.

Autor sugeruje, że wczesny wszechświat też musiał być w stanie o bardzo niskiej entropii. Stan obecny nie powinien więc nikogo dziwić, wszak podobnie jak wszechświat ewoluuje, tak entropia nigdy się nie zmniejsza, zawsze dąży do wzrostu. A wraz z nią płynie czas. Nieco banalizując, przeszłość jest więc kierunkiem, skąd przychodzimy (jest na ogół nam znana), z kolei przyszłość – tam, gdzie zmierzamy i dlatego stanowi „otwartą księgę”. Mimo to przez prawa fizyki obie – zarówno przeszłość, jak i przyszłość – traktowane są jednakowo. To oczywiście nie jedyna wątpliwość dręcząca autora. Otwarte pozostaje np. pytanie, dlaczego wszechświat miał tak niską entropię akurat w pobliżu Wielkiego Wybuchu? I czy, skoro koło życia cały czas się obraca, czeka nas niechybnie Wielki Krach, będący dopełnieniem cyklu? Z drugiej strony – kontempluje amerykański fizyk – jeśli wszechświat jest wieczny, a więc nie ma ani początku, ani końca, to oznaczałoby, że nie istnieją w nim warunki graniczne. Logika tej idei nakazuje zatem zweryfikować wiedzę na temat Wielkiego Wybuchu – wcale nie musiał on stanowić punktu krytycznego, od którego wszystko się zaczęło, wbija kij w mrowisko Carroll, dociekając, co mogło być wcześniej.

W żadnym wypadku nie aspiruje jednak do miana naukowego guru. Prezentując wielorakie koncepcje – od eternalistycznego Wszechświata blokowego i prezentyzmu przez demona Laplace’a, hipotezę przeszłości aż po multiświaty – raz spierając się z ich autorami, kiedy indziej tylko ich podszczypując, pozostawia ostatecznie kwestię tej akurat własności czasu niedookreśloną. Szczerze przyznaje, że żadne ze znanych rozwiązań nie spełnia oczekiwań co do ostatecznej teorii czasu. „Tak wygląda fascynująca strona nauki, gdy mamy zebrane pewne tropy i pewne idee, niektóre z nich bardziej obiecujące niż inne, ale wszystkie mało precyzyjne i jak dotąd nie poskładaliśmy w całość kawałków tej układanki” – tłumaczy, niepostrzeżenie podsuwając Czytelnikom zadanie domowe.

Mariusz Karwowski

Sean Carroll, Stąd do wieczności i z powrotem. Poszukiwanie ostatecznej teorii czasu, tłum. Tomasz Krzysztoń, PRÓSZYŃSKI MEDIA, Warszawa 2011, seria: Na Ścieżkach Nauki.