Hva er tid, og hvordan vet vi at den eksisterer?


Tid. Vi kan ikke få nok av det. Vi er desperate etter å få det til å flyte raskere eller saktere, og likevel blir vi igjen og igjen minnet om å leve i nuet. Når det kommer til store filosofiske spørsmål, er begrepet tid og relaterte ideer som fortid, nåtid og fremtid blant de store treffene. Er fremtiden allerede skrevet? Hva mener vi med nåtiden? Eksisterer fortiden?

Fra fysikkens perspektiv er tid like plagsomt, men av forskjellige grunner. Tid brukes stort sett overalt, men i fysikk er det ikke åpenbart hvorfor den har en bestemt retning. Tid er utviklingen av hendelser fra fortiden til fremtiden via nåtiden. Det er den fjerde dimensjonen i universet vårt, sammen med de tre dimensjonene i rommet som utgjør rom-tidskontinuumet.

Rom-tid kontinuum

Rom-tidskontinuumet er en teoretisk konstruksjon som hjelper til med å forklare selve stoffet i vår eksistens. De fire dimensjonene er lengde, bredde, høyde – eller opp/ned, venstre/høyre og fremover/bakover – og den fjerde, tid.

Gjennom å utvikle sine teorier om spesiell og generell relativitet, så Albert Einstein på fysikkens lover når de forholder seg til lysets hastighet, og til slutt antydet at ingenting kan bevege seg raskere enn lysets hastighet i et vakuum. For Einstein var ikke rom og tid separate og urelaterte fenomener, men sammenvevd i et enkelt kontinuum: rom-tidskontinuumet.

Ingenting som inneholder energi er utenfor tid.

Hvorfor flyter tiden?

Vi opplever tid som noe som uunngåelig går, går i en helt bestemt retning som vi vurderer fremover. Mange fysiske lover ser ikke ut til å ha en preferanse for om tiden flyter fremover eller bakover, så forskere har lett etter en forklaring på de fysiske lovene som bare ser ut til å fungere på én måte. Den mest kjente av dem er termodynamikkens andre lov.

I følge denne loven, i et isolert system (som vårt univers) som er igjen for å utvikle seg, øker alltid entropi – ideen om at fysiske systemer øker i tilfeldighet, beveger seg fra orden til uorden. Så vi kan skille fortiden fra fremtiden ved å se på entropien. Dette er en av måtene forskere forklarer at tiden marsjerer videre som den såkalte “tidens pil“; jo mer uordnet et system blir, jo mindre kan det gjenvinne orden, og jo sterkere er tidens pil.

Men tiden kan gå annerledes. Einsteins relativitetsteori antyder at tyngdekraften ikke bare er en usynlig kraft som tiltrekker seg objekter, men en forvrengning av rom-tid; jo mer massivt et objekt, jo mer forvrider det rom-tid rundt det. Tiden er altså ikke konstant overalt, ettersom tyngdekraften og akselerasjonen kan endre måten tiden reiser på. Dette kan tydeligst sees der, takket være tyngdekraften som bremser klokken i 4,5 milliarder år, er jordens kjerne omtrent 2,5 år yngre enn overflaten.

Hva er fortiden?

Å bruke Einsteins spesielle relativitetsteori hjelper også med å svare på et annet spørsmål om tid: Er fortiden ekte? Hvis vi bare lever i nået og fortiden er utilgjengelig for oss, hvordan kan vi si at fortiden er ekte?

Svaret kommer fra forestillingen om «nå» Einsteins berømte teori. Som nevnt ovenfor beveger klokker seg forskjellig i forskjellige miljøer, så konseptet nå er observatøravhengig.

Konseptet “nå” avhenger av hvor du er, hvor skal du og hvor fort du kommer dit. To hendelser kan skje samtidig for en observatør, men til forskjellige tider for en annen. Så det som ser ut til å være nå for en person, er fortiden for en annen. Fortiden er der fortsatt, utilgjengelig for oss, men veldig virkelig.

Er fremtiden allerede skrevet?

Nå er det et spørsmål for tidene. Kall det skjebne, skjebne eller fri vilje, menneskeheten over hele verden har taklet dette spørsmålet. Relativitet har satt fortiden i stein og utfordrer ideen om at det finnes et spesifikt nå. Så hvordan kan det være en fremtid? Nåtid, fortid og fremtid må eksistere side om side. Dette er «blokkuniverset» som Einstein ser for seg i relativitetsteorien. Fortid, nåtid og fremtid er bare biter av tid, som øyeblikksbilder av virkeligheten som alle eksisterer side om side.

Men ikke alle er fornøyd med dette deterministiske synet på universet. Kvantemekanikk, for eksempel, er ikke særlig deterministisk, til tross for hva Einstein sa. Men ideen om blokkuniverset trenger ikke å ha en forhåndsbestemt fremtid. Fysiker George Ellis kom faktisk opp med en pen formulering av Einsteins idé som bevarer blokkuniverset, men ikke utvider det inn i fremtiden. Mens “nå” er subjektivt, er det en universell nåtid, fremtidens grense som fortsetter å utvide seg i tidens retning (som kan være forskjellig fra tidens lokale pil).

Så, fortiden er skrevet og fremtiden er oppe for grep. Men carpe diem, grip dagen og stol veldig lite på morgendagen. Vi har noen svar om tid, men ikke alle er tilfredsstillende; vi mangler fortsatt en full forståelse av denne dimensjonen. Om vi ​​noen gang får en, vel, bare tiden vil vise.