A doua săgeată a timpului există? Un concept controversat

A doua săgeată a timpului există? În lumea ştiinţifică (în fizică, filosofie, cosmologie), dar şi în limbajul comun, “săgeata timpului” este un concept care descrie direcția aparentă și ireversibilă a timpului dinspre trecut spre viitor. Această idee reflectă faptul că timpul pare să curgă într-o singură direcție, de la cauze spre efecte, și este asociată cu fenomene fizice, acţiuni etc. care se desfășoară doar într-o direcție temporală.

Omul este captiv în ceea ce el însuşi a gândit, a formulat, a încercat să demonstreze în teorii despre timp (ca fiind liniar şi ireversibil). Nu există acţiune de-a noastră în care să nu fie vorba despre timp, obişnuinţele noastre, gândurile, tot ce am învăţat, percepţiile noastre, toate ne spun că timpul “trece”, se scurge, că nimic din ceea ce s-a întâmplat nu se poate schimba, că trecutul este irecuperabil, că timpul este fără întoarcere.

Însă, pe măsură ce cercetările avansează și cunoştinţele despre Univers și despre timp devin mai profunde, un alt concept tinde să treacă în prim plan – “a doua săgeată a timpului”, una “inversată”, care contrariază, pentru că ar sfida legile consacrate ale fizicii.

Lorenzo Maccone, fizician, profesor la Universitatea din Padova, spunea: “Este uşor să vedem cum un ou căzut la pământ se sparge, dar nimeni nu a văzut vreodată contrariul – un ou care se recompune şi se întoarce pe masă. În conformitate cu legile fizicii clasice, acest lucru este puţin probabil. La nivel microcospic, în schimb, săgeata timpului este reversibilă, poate să meargă şi înainte şi înapoi”.

Săgeata timpului – o problemă nerezolvată

De ce are timpul o direcție? Există un singur trecut posibil? Este momentul prezent diferit, din punct de vedere fizic, de trecut și viitor sau este doar o proprietate emergentă a conștiinței?

Conceptul de “săgeată a timpului” a fost popularizat de fizicianul britanic Arthur Eddington, în anii 1920. În 1927, Eddington a introdus acest termen în cartea sa – “The Nature of the Physical World”- pentru a descrie o astfel de caracteristică unidirecțională a timpului, esenţială în înțelegerea modului în care legile fizicii se aplică în universul nostru şi în studiile asupra termodinamicii, cosmologiei și teoriei informației.

Tipuri de săgeţi ale timpului

Săgeata termodinamică a timpului – aceasta este probabil cea mai cunoscută și se referă la a doua lege a termodinamicii, care afirmă că entropia (dezordinea) unui sistem izolat nu poate decât să crească în timp. Acest fapt dă naștere unei direcții temporale clare, de la un trecut cu entropie mai mică, spre un viitor cu entropie mai mare.

Săgeata psihologică a timpului – se referă la experiența umană subiectivă a timpului, la modul în care percepem trecutul, prezentul și viitorul. Noi ne amintim trecutul, dar nu și viitorul, și percepem trecerea timpului ca pe un flux continuu.

Săgeata cosmologică a timpului – se referă la expansiunea Universului. Observațiile astronomice arată că Universul se află într-o stare de expansiune, ceea ce indică o direcție a timpului de la Big Bang, spre un viitor mai îndepărtat. Teoria Big Bang-ului, atât de cunoscută, trimite “explozia” iniţială la aşa numitul moment zero, care determină punctul de pornire egal cu 10 la puterea minus 43 secunde, după ce a avut loc explozia iniţială, însă nimeni nu ştie cu exactitate care a fost cauza exploziei care a dus la declanşarea Universului.

Un cunoscut scriitor american, Martin Gardner, pasionat de popularizarea ştiinţei, pentru a explica expansiunea Universului, făcea o analogie cu o bucată uriaşă de aluat (spaţiul), în care sunt încorporate stafide (galaxiile). Dacă aluatul este pus în cuptor, acesta va creşte, păstrând proporţiile, distanţele dintre stafide crescând însă tot mai mult, pe măsura trecerii timpului.

Săgeata radiativă a timpului – aceasta se referă la modul în care undele electromagnetice (cum ar fi lumina) se răspândesc de la surse (de exemplu, o stea) către toate direcțiile, mai degrabă decât să se concentreze înapoi într-o sursă.

A doua săgeată a timpului există?

Conceptul de „a doua săgeată a timpului” nu este unul standardizat sau universal acceptat în literatura științifică. Totusi, unele teorii și discuții din fizică și filozofie explorează idei prin care se susţine că “a doua săgeată a timpului” există sau sunt lansate alte concepte legate de direcția și natura timpului. Iată câteva dintre acestea:

Reversibilitatea și ireversibilitatea timpului

În fizică, unele legi fundamentale, cum ar fi legile mecanicii clasice și ale mecanicii cuantice, sunt simetrice în timp. Aceasta înseamnă că ele ar funcționa la fel de bine dacă timpul ar curge înapoi, ceea ce ar însemna că “a doua săgeată a timpului” există. Cu toate acestea, fenomenele macroscopice, cum ar fi creșterea entropiei (legea a doua a termodinamicii), indică o direcție clară a timpului.

În unele teorii cosmologice, cum ar fi ipoteza multiversului sau fluctuațiile cuantice, se sugerează că ar putea exista regiuni ale universului unde timpul ar putea avea comportamente diferite. Aceste idei sunt speculative și încă nu au fost confirmate experimental.

A doua săgeată a timpului în cosmologie și gravitație

Săgeata gravitațională a timpului – în contextul relativității generale, unele teorii sugerează că forţa gravitației ar putea influența direcția timpului. De exemplu, în apropierea singularităților, cum ar fi găurile negre, comportamentul timpului devine foarte complex și diferit de experiența noastră obișnuită.

Timpul și Big Bang-ul – există ipoteze conform cărora timpul ar putea avea direcții diferite în diferite epoci ale universului. De exemplu, în apropierea Big Bang-ului, condițiile inițiale ar putea fi atât de diferite încât conceptul de timp pe care îl cunoaștem ar putea să nu se aplice în același mod.

A doua săgeată a timpului, “legea creșterii informațiilor funcționale” – Robert Hanzen, astrobiolog american, cercetător la “Carnegie Science”, din Washington, consideră că o singură săgeată a timpului poate fi prea limitativă. Din punctul său de vedere, a doua săgeată a timpului există, este legată de “evoluţie”, care pare să încorporeze nu numai timpul, ci și funcția și scopul, şi s-ar putea numi “legea creșterii informațiilor funcționale”.

Această idee sugerează că, în timp ce universul îmbătrânește și se extinde, acesta devine din ce în ce mai organizat și mai funcțional, aproape opus teoriilor privind creșterea “tulburării” cosmologice. Robert Hazen sugerează că aceste două „săgeți” – una de entropie și una (a doua săgeată a timpului) de informație organizată – ar putea foarte bine să fie paralele una cu cealaltă. Dacă se va confirma, această teorie ar putea revoluţiona modul în care percepem timpul, evoluția și însăși structura realității.

Timpul și percepția umană

Percepția subiectivă a timpului de către oameni poate fi considerată o altă formă de “săgeată a timpului”. Modul în care mintea noastră procesează amintirile și așteptările poate influența felul în care experimentăm timpul, sugerând existența unor „săgeți” psihologice multiple ale timpului, care ar putea fi diferite de “săgeata fizică”.

Apoi, diferiți observatori, atât timp cât se deplasează prin spațiu cu viteze diferite sau în direcții diferite, vor experimenta curgerea timpului diferit unul de celălalt. Dacă două evenimente au loc simultan sau unul înaintea celuilalt depinde în întregime de punctul de vedere al observatorului.

Alte teorii despre timp/ “a doua săgeată a timpului”

Faptul că experimentăm curgerea timpului într-o singură direcţie (înainte) este unul dintre cele mai misterioase fapte din existenţa noastră.

Fizicianul englez Julian Barbour, specialist în gravitaţia cuantică, în cartea “Sfârşitul timpului” (1999), susţine că timpul, așa cum îl percepem noi, nu este altceva decât o iluzie. “Timpul, în ansamblu, există în “felii” de spaţiu”. Trecutul nostru este o altă lume sau o altă configuraţie posibilă a Universului. Este un alt “acum”. Nu avem altă dovadă a trecutului, afirma Barbour, decât memoria noastră. Iar viitorul este doar în măsura în care gândim la el”.

“Nu avem, spune fizicianul, nicio dovadă a trecutului în afară de amintirea noastră despre el și nicio dovadă a viitorului, în afară de credința noastră în el – Diferența creează doar o iluzie a timpului, fiecare moment individual existând în sine, complet și întreg”.

Carlo Rovelli, specialist în gravitaţia cuantică, director la CNRS (Centrul Naţional de Cercetare Ştiinţifică, din Franţa), consideră că scurgerea timpului este o iluzie generată de cunoaşterea incompletă a legilor şi regulilor Universului. Teoria sa se bazează pe conceptul de gravitaţie cuantică în buclă (“Loop quantum gravity theory – GCB), susţinând că fiecare obiect are timpul său propriu, care nu se “scurge” la fel dacă obiectul se află, de exemplu, în interiorul sau în afara galaxiei, deci depinde de câmpul gravitaţional în care se găseşte.

Săgeata timpului, cred tot mai mulţi specialişti, din punct de vedere psihologic, indică limitele percepţiei şi gândirii umane, aşa cum “a doua săgeată a timpului”, demonstrabilă deocamdată doar la nivelul particulelor elementare (numite “kaoni”), caz în care timpul se scurge diferit, înainte şi înapoi. contrariază, stârneşte dispute. Există însă şi o certitudine – multe dintre “adevărurile” ştiinţei vor fi rescrise.