Paul Davis má na mysli hodně - nebo spíše na mysli. Jako fyzik na Arizonské univerzitě provádí výzkum v různých oborech - od abstraktních oblastí teoretické fyziky a kosmologie až po podstatnější otázky astrobiologie, studium života mimo Zemi. Nautilus promluvil s Davisem a konverzace se přirozeně obrátila k tématu času, které už dlouho zajímalo jeho výzkumné zájmy. Následuje výňatek z tohoto rozhovoru, který byl kvůli přehlednosti lehce upraven a zkrácen.
Je tok času skutečný, nebo je to jen iluze?
Tok času je iluze a musím se přiznat, že vím jen málo vědců a filozofů, kteří jsou připraveni to zpochybnit. Důvod pro to je zřejmý, stojí za to se ptát, co je míněno plynutím času. Když říkáme, že něco jako řeka teče, znamená to, že její částice byla v určitém okamžiku na jiném místě, než na kterém byla o chvíli dříve. Jinými slovy, pohybuje se relativně v čase. Čas se však nemůže pohybovat relativně k času - je čas. Mnoho lidí se mýlí, když si myslí, že prohlášení, že neexistuje žádný tok času, znamená, že není čas sám o sobě. Je to nesmysl. Čas samozřejmě existuje. Měříme to pomocí hodinek. Hodiny neměří proudy času, ale délky času. Mezi událostmi jsou samozřejmě časové úseky - přesně to měří hodiny.
Tak odkud pochází pocit toku?
Dovolte mi uvést příklad. Předpokládejme, že vstanu, několikrát otočím svou osu a zamrznu. V tomto případě budu mít přesvědčivý pocit, že se celý svět točí kolem. Cítím, jak se to točí - i když samozřejmě vím, že se točím sám. Podobně cítím tok času, i když vím, že tomu tak není. Vysvětlení této iluze je pravděpodobně spojeno s něčím v naší hlavě a se vztahem k paměti - vrstvení vzpomínek a dalších věcí v tomto duchu. Toto je tedy pouze rys našeho vnímání, a nikoli vlastnost samotného času.
Další věcí, která lidi plete, je to, že věří, že popření toku času znamená popření příčiny a následku. Události samozřejmě sledují směrovanou sekvenci. Pokud upustíte vejce, rozbije se. Vejce se nesbírají zpět. Budovy se rozpadají v důsledku zemětřesení a nevyrůstají z trosek. V každodenním životě existuje mnoho příkladů časové asymetrie - je to jedna z vlastností bytí. Není to vlastnost času sama o sobě a vysvětlení její podstaty spočívá v nejranějších stádiích vzniku vesmíru a jeho počátečních podmínek. Toto je úplně jiná a docela hodná studie.
Propagační video:
Čas neteče. Toto je produkt naší psychologie.
Je čas primární složkou vesmíru?
Prostor a čas stanovily hranice, ve kterých formulujeme všechny naše teorie o struktuře vesmíru, ale někteří se diví pravděpodobnosti, že tyto vlastnosti bytí mohou být sekundární nebo odvozené. Pravděpodobně jsou původní zákony vesmíru formovány v určitém předprostoru a čase a časoprostor je vytvářen něčím primárnějším.
Samozřejmě v každodenním životě vnímáme trojrozměrný svět a jednorázový rozměr. Ve Velkém třesku - vlastně nechápeme, jak velký třesk způsobil vznik vesmíru, se však domníváme, že by to mohlo souviset s kvantovou fyzikou - je možné, že jevy, které nazýváme časoprostorem v obvyklém smyslu, ve kterém se vše zdá být jasné prohlásil, možná to nebyl. Produkt počátečních stádií existence vesmíru tak může být nejen energie a hmota, ale i samotný časoprostor. To nevíme. Toto je vyšetřováno.
Takže čas může být odvozený?
Myšlenka, že dualita časoprostoru je sekundární kvalitou odvozenou od něčeho jednoduššího, něčeho v samém jádru naší koncepce bytí, byla ve vzduchu ještě před zahájením mé kariéry. To je to, o čem John Wheeler, který o tom psal v padesátých letech, myslel - že by mohla existovat nějaká předgeometrie, která vedla ke vzniku geometrie stejným způsobem, že atomy vytvářejí kontinuum elastických těl - a lidé o tom stále přemýšlejí.
Problém je, že to nemůžeme pozorovat. Bez ohledu na to, kolik vhodných matematických modelů přijdete, jejich testování se zdá být beznadějné. Většina lidí věří, že pokud je něco podobného v pozadí prostoru a času, něco, co se liší od naší představy o sekvenčním prostoru a čase, pak se něco projeví pouze na takzvané Planckově stupnici, o dvacet řádů menší než je velikost atomového jádra, zatímco naše nejpřesnější pozorovací přístroje jsou schopny pozorovat jen o mnoho řádů větší. Je velmi těžké si představit, jak můžeme něco studovat na Planckově stupnici za jakýchkoli kontrolovaných podmínek.
Pokud existuje mnoho vesmírů, sledují stejné hodiny?
Srovnávací vztah času mezi různými pozorovateli na různých místech je složitý jev i ve stejném vesmíru. Rychlost hodin, řekněme, na povrchu černé díry, se bude výrazně lišit od rychlosti hodin zde na Zemi. Takže ani v našem vesmíru není společný čas.
Nyní však máme mnoho vesmírů, z nichž každý má svůj vlastní čas v určitém smyslu - můžete je porovnat, pouze pokud existuje způsob, jak mezi nimi poslat zprávu. Vše záleží na modelu multiverse, který si vyberete. Je jich mnoho, ale v tom, o kterém kosmologové nejčastěji hovořili - o množství bublin objevujících se v rozšiřující se nadstavbě - neexistuje způsob, jak přímo porovnat rychlost hodin v různých bublinách.
Kterou z posledních změn v chápání času považujete za nejzajímavější?
Zejména mě zajímají laboratorní studie o vnímání času, protože podle mého názoru může v následujících letech dojít k rychlému pokroku. Například existují známé experimenty, ve kterých v určitém okamžiku lidé údajně učinili určitou svobodnou volbu, ale ukázalo se, že ve skutečnosti byla tato volba provedena o něco dříve, ale jejich vlastní vnímání času a jejich jednání v průběhu času se po této události změnilo. Když pozorujeme svět, zdá se nám, že vidíme sekvenční a integrální vyprávění, ale ve skutečnosti je smyslová informace z různých orgánů vnímání nalita na náš mozek, který sešívá dohromady. Staví jej a prezentuje jako ucelený příběh, vytváří pocit sebevědomí. Zdá se nám tedy, že jsme sami sebou,a všechno jde hladce a hladce. Ve skutečnosti však většinu toho, co vnímáme, je příběh vytvořený po událostech, které se staly.
To je patrné zejména v situacích, kdy lidé reagují mnohem rychleji, než je rychlost myšlení. Člověk si musí pamatovat pouze hráče na klavír nebo tenis, aby pochopil, že nemohou učinit vědomé rozhodnutí: „Tento míč se zde pohybuje; Měl bych tam jít a bojovat s ním. “Během této doby nebude mít signál čas dostat se do mozku, a pak do motorického systému. Udržují si však tento přesvědčivý pocit, že vnímají svět v reálném čase a mají kontrolu nad sebou. Považuji to za velmi vzrušující.
Došlo k průlomům ve studiu času v oblasti základní fyziky? Myslím, že ne. Objevily se nové nápady. Základní otázky stále existují; už jsme se jednoho z nich dotkli: je čas primárním nebo odvozeným majetkem? Původ časové osy, která je asymetrií času, je stále poněkud kontroverzní. Víme, že by mělo být sledováno až do Velkého třesku, ale stále existuje řada různých otázek, na které jsme nenašli definitivní odpověď. To vše jsou však spíše iluzorní filosofické a teoretické problémy, než něco, co vrhá světlo na rozměr času nebo jeho povahu.
Kromě toho sledujeme, jak kolegové z experimentální fyziky pracují na zlepšení měření času. V určitém okamžiku to bude tak přesné, že pravděpodobně odhalí zajímavé výsledky. Stále existuje zásadní problém - ačkoli většina fyzikálních zákonů je s ohledem na čas symetrická, existuje řada procesů souvisejících se slabými nukleárními interakcemi, ve kterých se předpokládá zásadní porušení této symetrie. To zřejmě hraje klíčovou roli v celkovém obrazu života. Myslím, že zde existuje potenciál pro výzkum. V částicové fyzice je tedy stále možné provádět experimenty, které nám poskytnou nové znalosti o této časové asymetrii se slabou interakcí a místem blízko časové osy.
John Steele