Spomalenie času

Začnem od prostého faktu: čas plynie rýchlejšie na horách a pomalšie v nížinách.

Rozdiel je malý, ale dá sa odmerať presnými hodinami, ktoré sa dnes dajú kúpiť cez internet za tisícku eur. S trochou praxe môže hocikto skonštatovať spomaľovanie času. So špeciálnymi laboratórnymi hodinami sa dá pozorovať spomalenie času aj vo výškovom rozdiele niekoľkých centimetrov: hodiny na zemi idú trošičku pomalšie ako hodiny na stole.

Nejde o to, že by šli pomalšie hodiny: nižšie sa spomaľujú všetky procesy. Dvaja priatelia sa rozídu, jeden odíde žiť na nížinu a ten druhý do hôr. Po rokoch sa znovu stretnú: ten z nížiny žil menej a menej zostarol, kukučka na jeho nástenných hodinách sa tak nenakukala, mal menej času na vykonanie vecí, jeho rastliny vyrástli menej, jeho myšlienky mali menej času na dozretie… Dole je menej času ako hore.

Je to prekvapujúce? Možno áno. Ale svet je už taký. Na niektorých miestach plynie čas pomalšie, inde rýchlejšie.

No najviac prekvapuje skutočnosť, že niekto pochopil toto spomaľovanie času storočie predtým, ako sme skonštruovali hodiny na jeho zmeranie: Albert Einstein.

Schopnosť pochopiť niečo skôr, ako to dokážeme zahliadnuť, je jadrom vedeckého myslenia. V staroveku Anaximandros pochopil, že obloha je aj pod našimi nohami, skôr ako lode oboplávali Zem. Na počiatku modernej doby Kopernik pochopil, že Zem sa točí, skôr ako ju astronauti z Mesiaca videli točiť sa na vlastné oči. Tak isto Einstein pochopil, že čas neplynie všade rovnako, skôr ako sme skonštruovali natoľko presné hodiny, aby tieto rozdiely zmerali.

Takto sa postupne učíme, že veci, ktoré sa zdali zjavné, sú iba predsudkami. Obloha sa nám zdala zjavne hore, nie dole, inak by sa Zem prepadala nadol. Zem sa nám zdala zjavne nehybná, inak by sa musela triasť. Zdalo sa nám, že čas plynie všade rovnako rýchlo, veď je to zjavné… Deti rastú a učia sa, že svet nie je celkom taký, ako sa zdá doma pod strechou; ľudstvo sa učí rovnako.

Einstein si položil otázku, ktorú sme si kládli mnohí, keď sme sa učili o gravitačnej sile: ako sa Slnko a Zem „priťahujú“ gravitačnou silou, ak sa nedotknú a nič medzi nimi nie je? Einstein sa snažil nájsť vierohodné vysvetlenie. Predstavil si, že Slnko a Zem sa nepriťahujú priamo, ale obe pozvoľna pôsobia na to, čo je medzi nimi. A keďže je medzi nimi iba priestor a čas, predstavil si, že Slnko a Zem menia okolo seba priestor a čas, ako keď teleso ponorené do vody premiestni vodu okolo seba. Zmena štruktúry času zároveň pôsobí na pohyb všetkých telies tak, že „padajú“ jedny k druhým.4

Čo znamená „zmena štruktúry času“? Znamená to spomalenie času opísané predtým: každé teleso spomaľuje čas vo svojej blízkosti. Zem je obrovská masa a vo svojej blízkosti spomaľuje čas. Viac v nížinách a menej na horách, pretože hory sú vzdialenejšie od Zeme. Preto kamarát z nížiny starne pomalšie.

Ak veci padajú, príčinou je toto spomalenie času. Tam, kde čas plynie rovnako, v medziplanetárnom priestore, veci nepadajú, ale vznášajú sa. Avšak tu, na povrchu našej planéty, smeruje pohyb vecí tam, kde čas plynie pomalšie, ako keď bežíme z pláže do mora a odporom vody sa nám potknú nohy a spadneme tvárou dole k vlnám. Veci padajú nadol, pretože dole je čas spomaľovaný Zemou.5

Hoci spomaľovanie času nemôžeme ľahko pozorovať, má zjavné dôsledky: spôsobuje padanie vecí a drží naše nohy pevne na zemi. Ak stojíme na podlahe, je to tým, že celé naše telo prirodzene smeruje tam, kde čas plynie pomalšie, a čas plynie pomalšie na mieste, kde sú naše nohy, a nie tam, kde máme hlavu.

Je to čudné? Je to, ako keď sme si pri pozorovaní veselo zapadajúceho slnka, schovávajúceho sa za vzdialené mraky, náhle prvýkrát uvedomili, že nie Slnko sa pohybuje po oblohe, ale Zem sa točí, a vnímali sme bláznivými očami našej mysle celú našu planétu a seba na nej, ako sa vďaka jej točeniu vzďaľujeme od Slnka. Sú to oči blázna na kopci Paula McCartneyho,6 ktoré tak ako oči mnohých bláznov vidia ďalej než zrak našej ospalej každodennosti.

Desaťtisíc tancujúcich Šivov

Mám slabosť pre Anaximandra, gréckeho filozofa, ktorý žil pred dvadsiatimi šiestimi storočiami a pochopil, že Zem brázdi vesmír bez toho, aby sa niečoho držala.7 Anaximandrovo myslenie poznáme sprostredkovane cez tých, ktorí o ňom hovorili, no ostal nám po ňom jeden zlomok, iba jeden:

Veci sa menia jedna na druhú

podľa potreby a sú k sebe spravodlivé

podľa usporiadania času.

„Podľa usporiadania času“ (κατά τήν τοũ χρόνου τάξιν). Z počiatočných chvíľ prírodných vied nám ostali len tieto temné slová, ktoré nám znejú záhadne, toto odvolávanie sa na „usporiadanie času“.

Astronómia a fyzika sa tvarovali podľa Anaximandrov­ho usmernenia: pochopiť, ako sa javy dejú podľa usporiadania času. Staroveká astronómia opisovala pohyb hviezd v čase. Fyzikálne rovnice opisujú, ako sa veci menia v čase. Od

New­tonových rovníc, ktoré sú základom dynamiky, k Maxwellovým rovniciam, opisujúcim elektromagnetické fenomény, cez Schrödingerovu rovnicu, ktorá opisuje, ako sa dejú kvantové fenomény, k rovniciam kvantovej teórie polí, opisujúcim dynamiku subatómových častíc, je celá naša fyzika o tom, ako sa veci dejú „podľa usporiadania času“.

Podľa starej dohody označujeme tento čas písmenom t (slovo čas sa začína písmenom „t“ vo francúzštine, v angličtine a španielčine, no nie v nemčine, arabčine, ruštine či čínštine). Čo označuje t? Označuje číslo, ktoré meriame hodinami. Rovnice nám hovoria o tom, ako sa veci menia ruka v ruke s časom meraným hodinami.

No ak rôzne hodiny ukazujú rozličný čas, ako sme videli predtým, čo ukazuje t? Ak sa dvaja priatelia stretnú po tom, čo jeden žil v horách a druhý na nížine, hodinky, ktoré nosia na zápästí, budú ukazovať rozdielny čas. Ktorý z tých dvoch je t? Laboratórne hodiny idú rozličnou rých­losťou v závislosti od toho, či sú na stole alebo na zemi: ktoré z nich dvoch ukazujú čas? Ako opísať fázový posun medzi dvoje hodinami? Mali by sme povedať, že hodiny na zemi idú pomalšie ako skutočný čas meraný na stole? Alebo že hodiny na stole idú rýchlejšie ako skutočný čas meraný na zemi?

Tá otázka nemá zmysel. Je to ako pýtať sa, či je skutočnejšia hodnota šilingu v dolároch, alebo hodnota dolára v šilingoch. Neexistuje tu skutočná hodnota, sú tu dve meny, ktorých hodnota je určená vzťahom jednej k druhej. Neexistuje skutočnejší čas. Existujú dva časy, merané dvoje skutočnými a rozdielnymi hodinami, ktoré sa určujú jeden vzhľadom na druhý. Ani jeden z časov nie je skutočnejší ako ten druhý.

Dokonca tu nie sú dva časy, ale celé zástupy časov. Rozdielny čas pre každý bod v priestore. Neexistuje jeden čas. Je ich nesmierne veľa.

Čas, ktorý ukazujú konkrétne hodiny, merajúce špecifický jav, sa vo fyzike nazýva „vlastný čas“. Každé hodiny majú svoj vlastný čas. Každý fenomén, ktorý sa deje, má svoj vlastný čas, svoj vlastný rytmus.

Einstein nás naučil písať rovnice, ktoré opisujú, ako sa dejú vlastné časy jeden vzhľadom na druhý. Naučil nás, ako vyrátať rozdiel medzi dvoma časmi.8

Samotná veličina „čas“ sa triešti na časovú pavučinu. Neopisujeme, ako sa svet vyvíja v čase: opisujeme veci, ako sa rozvíjajú v miestnych časoch, a miestne časy sa vyvíjajú jedny vzhľadom na druhé. Svet nie je oddiel pechoty, ktorý napreduje podľa rozkazu veliteľa. Je to sieť udalostí, ktoré sa vzájomne ovplyvňujú.

Tak opisuje čas Einsteinova všeobecná teória relativity. Jej rovnice nemajú jeden čas, ale nekonečné množstvo. Medzi dvoma udalosťami, ako je rozchod a opätovné stretnutie dvoje hodín, sa nenachádza jednotné trvanie.9 Fyzika neopisuje, ako sa veci dejú „v čase“, ale ako sa veci dejú vo svojich vlastných časoch a ako sa dejú časy „jedny vzhľadom na druhé“.*

Z času sme strhli jeden závoj: jeho jednotnosť. Na každom mieste má čas rozdielny rytmus, rozdielne napredovanie. Veci sveta sa prelínajú v tancoch s rozdielnymi rytmami. Ak sa svet riadi podľa tancujúceho Šivu, musia byť tancujúcich Šivov desaťtisíce, je to jeden obrovský obraz spoločného tanca ako od Henriho Matissa…

Carlo Rovelli

O čase

Tatran 2017

Preklad: Peter Bíly

Zobraziť diskusiu (0)