Τι είναι Χρόνος;

Μια ερώτηση, που ενώ φαίνεται απλή και αυτονόητη, στην πραγματικότητα, κανείς μας μέχρι σήμερα δεν μπορεί να απαντήσει. Ο χρόνος είναι γνωστός σε όλους, ωστόσο είναι δύσκολο να τον ορίσουμε και να τον κατανοήσουμε. Η επιστήμη, η φιλοσοφία, η θρησκεία και οι τέχνες έχουν διαφορετικούς ορισμούς του χρόνου, αλλά το σύστημα μέτρησής του είναι σχετικά συνεπές. Τα ρολόγια βασίζονται σε δευτερόλεπτα, λεπτά και ώρες, ενώ τα ημερολόγια σε ημέρες, μήνες και έτη. Η σύγχρονη πάντως διεθνής μονάδα χρόνου, ορίζεται από την ηλεκτρονική μετάπτωση του ατόμου καισίου.

Οι φυσικοί ορίζουν τον χρόνο, ως την εξέλιξη των γεγονότων, από το παρελθόν, στο παρόν και στο μέλλον. Βασικά, αν ένα σύστημα είναι αμετάβλητο, είναι διαχρονικό ή άχρονο. Ο χρόνος μπορεί να θεωρηθεί ότι είναι η τέταρτη διάσταση της πραγματικότητας, που χρησιμοποιείται για να περιγράψει γεγονότα στον τρισδιάστατο χώρο. Δεν είναι κάτι που μπορούμε να δούμε, να αγγίξουμε ή να γευτούμε, αλλά μπορούμε να μετρήσουμε το πέρασμά του.

Το Βέλος του Χρόνου.

Οι εξισώσεις της φυσικής λειτουργούν εξίσου καλά είτε ο χρόνος κινείται προς τα εμπρός στο μέλλον (θετικός χρόνος), είτε προς τα πίσω στο παρελθόν, (αρνητικός χρόνος). Ωστόσο, ο χρόνος στον φυσικό κόσμο έχει μία κατεύθυνση, που ονομάζεται βέλος του χρόνου. Το ερώτημα γιατί ο χρόνος είναι μη αναστρέψιμος, είναι ένα από τα μεγαλύτερα άλυτα ερωτήματα στην επιστήμη.

Μια εξήγηση είναι ότι ο φυσικός κόσμος ακολουθεί τους νόμους της θερμοδυναμικής. Ο δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής δηλώνει ότι σε ένα απομονωμένο σύστημα, η εντροπία του συστήματος παραμένει σταθερή ή αυξάνεται. Εάν το σύμπαν θεωρείται απομονωμένο σύστημα, η εντροπία του (βαθμός αταξίας) δεν μπορεί ποτέ να μειωθεί. Με άλλα λόγια, το σύμπαν δεν μπορεί να επιστρέψει ακριβώς στην ίδια κατάσταση στην οποία βρισκόταν σε παλαιότερο σημείο. Ο χρόνος δεν μπορεί να κινηθεί προς τα πίσω.

Διαστολή χρόνου.

Στην κλασική μηχανική, ο χρόνος είναι ίδιος παντού. Τα συγχρονισμένα ρολόγια παραμένουν σε συμφωνία. Ωστόσο, γνωρίζουμε από την ειδική και γενική σχετικότητα του Αϊνστάιν, ότι ο χρόνος είναι σχετικός. Εξαρτάται από το πλαίσιο αναφοράς ενός παρατηρητή. Αυτό μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα τη διαστολή του χρόνου, όπου ο χρόνος μεταξύ των γεγονότων γίνεται μεγαλύτερος (διαστέλλεται) όσο πλησιάζει κανείς την ταχύτητα του φωτός. Τα κινούμενα ρολόγια τρέχουν πιο αργά από τα σταθερά ρολόγια, με το αποτέλεσμα να γίνεται πιο έντονο, καθώς το κινούμενο ρολόι πλησιάζει την ταχύτητα φωτός. Τα ρολόγια σε αεροπλάνα ή σε τροχιά καταγράφουν το χρόνο πιο αργά από αυτά στη Γη, τα σωματίδια μιονίων διασπώνται πιο αργά, όταν πέφτουν προς τη γη και το πείραμα Michelson-Morley επιβεβαίωσε τη συστολή μήκους και τη διαστολή του χρόνου.

Ταξίδι στο χρόνο.

Ταξίδι στο χρόνο σημαίνει, κίνηση προς τα εμπρός ή προς τα πίσω σε διαφορετικά σημεία του χρόνου, όπως μπορεί να κινείσαι μεταξύ διαφορετικών σημείων στο χώρο. Το άλμα προς τα εμπρός στο χρόνο, συμβαίνει στη φύση. Οι αστροναύτες στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, κινούνται πιο μπροστά στο χρόνο όταν επιστρέφουν στη Γη, λόγω της πιο αργής κίνησής της σε σχέση με τον σταθμό.

Η ιδέα του ταξιδιού πίσω στο χρόνο, ωστόσο, δημιουργεί προβλήματα. Ένα ζήτημα είναι η αιτιότητα ή η αιτία και το αποτέλεσμα. Η μετακίνηση πίσω στο χρόνο θα μπορούσε να προκαλέσει ένα χρονικό παράδοξο. Το «παράδοξο του παππού» είναι ένα κλασικό παράδειγμα. Σύμφωνα με το παράδοξο, εάν ταξιδέψετε πίσω στο χρόνο και σκοτώσετε τον παππού σας πριν γεννηθεί η μητέρα ή ο πατέρας σας, θα μπορούσατε να αποτρέψετε τη δική σας γέννηση, ώστε δεν θα μπορούσατε ταξιδέψετε πίσω στο χρόνο εξ αρχής. Πολλοί φυσικοί πιστεύουν ότι το ταξίδι στο παρελθόν είναι αδύνατο, αλλά υπάρχουν λύσεις σε ένα χρονικό παράδοξο, όπως το ταξίδι μεταξύ παράλληλων σύμπαντων ή σημείων διακλάδωσης.

Αντίληψη χρόνου

Ο ανθρώπινος εγκέφαλος είναι εξοπλισμένος ώστε να παρακολουθεί το χρόνο. Οι υπερχιασματικοί πυρήνες του εγκεφάλου είναι η περιοχή που είναι υπεύθυνη για τους καθημερινούς ή κιρκάδιους ρυθμούς. Αλλά οι νευροδιαβιβαστές και τα φάρμακα επηρεάζουν τις αντιλήψεις του χρόνου. Χημικές ουσίες που διεγείρουν τους νευρώνες και πυροδοτούν πιο γρήγορα από τον κανονικό χρόνο επιτάχυνσης, ενώ η μειωμένη πυροδότηση νευρώνων επιβραδύνει την αντίληψη του χρόνου. Βασικά, όταν ο χρόνος φαίνεται να επιταχύνεται, ο εγκέφαλος διακρίνει περισσότερα γεγονότα μέσα σε ένα διάστημα. Από αυτή την άποψη, ο χρόνος φαίνεται πραγματικά να πετά όταν κάποιος διασκεδάζει.

Ο χρόνος φαίνεται να επιβραδύνεται σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης ή κινδύνου. Οι επιστήμονες στο Baylor College of Medicine στο Χιούστον λένε ότι ο εγκέφαλος στην πραγματικότητα δεν επιταχύνει, αλλά η αμυγδαλή γίνεται πιο ενεργή. Η αμυγδαλή είναι η περιοχή του εγκεφάλου που δημιουργεί αναμνήσεις. Καθώς δημιουργούνται περισσότερες αναμνήσεις, ο χρόνος φαίνεται να εξαντλείται.

Το ίδιο φαινόμενο εξηγεί γιατί οι ηλικιωμένοι φαίνεται να αντιλαμβάνονται τον χρόνο ως να κινείται πιο γρήγορα από ό,τι όταν ήταν νεότεροι. Οι ψυχολόγοι πιστεύουν ότι ο εγκέφαλος σχηματίζει περισσότερες αναμνήσεις από νέες εμπειρίες παρά από γνωστές. Δεδομένου ότι λιγότερες νέες αναμνήσεις δημιουργούνται αργότερα στη ζωή, ο χρόνος φαίνεται να περνά πιο γρήγορα.

Η αρχή και το τέλος του χρόνου.

Όσον αφορά το σύμπαν, ο χρόνος είχε μια αρχή. Το σημείο εκκίνησης ήταν πριν από 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια όταν συνέβη το Big Bang. Μπορούμε να μετρήσουμε την κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου ως μικροκύματα από τη Μεγάλη Έκρηξη, αλλά δεν υπάρχει καμία ακτινοβολία με προγενέστερη προέλευση. Ένα επιχείρημα για την προέλευση του χρόνου, είναι ότι αν εκτεινόταν προς τα πίσω άπειρα, ο νυχτερινός ουρανός θα γέμιζε με φως από παλαιότερα άστρα.

Η απάντηση στο ερώτημα, αν ο χρόνος κάποτε θα τελειώσει, είναι άγνωστη. Αν το σύμπαν διαστέλλεται για πάντα, ο χρόνος θα συνεχιζόταν. Εάν συμβεί μια νέα Μεγάλη Έκρηξη, η χρονική μας γραμμή θα τελείωνε και μια νέα θα ξεκινούσε. Σε πειράματα σωματιδιακής φυσικής, τα τυχαία σωματίδια προκύπτουν από το κενό, επομένως δεν φαίνεται πιθανό το σύμπαν να γίνει στατικό ή διαχρονικό. Μόνο ο χρόνος θα δείξει.

Βασικά σημεία

• Χρόνος είναι η εξέλιξη των γεγονότων από το παρελθόν στο μέλλον.

• Ο χρόνος κινείται μόνο προς μία κατεύθυνση. Είναι δυνατό να προχωρήσουμε μπροστά στο χρόνο, αλλά όχι προς τα πίσω.

• Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι ο σχηματισμός μνήμης, είναι η βάση για την ανθρώπινη αντίληψη του χρόνου.

Άραγε, υπάρχει στην πραγματικότητα χρόνος,

Είναι βέβαιο, ότι η υποκειμενική εμπειρία του χρόνου που βιώνουμε σαν άνθρωποι, είναι απλώς μια ψευδαίσθηση που καμία σχέση δεν μπορεί να έχει με τον απόλυτο «χώρο» και «χρόνο» του Νεύτωνα, ούτε όμως και με τον ενοποιημένο «χωρόχρονο», που προτείνει η Θεωρία της Σχετικότητας του Αϊνστάιν.

Κάποιοι επιστήμονες και φιλόσοφοι, θεωρούν ότι χρόνος στην πραγματικότητα δεν υπάρχει, παρά είναι μάλλον δημιούργημα του εγκεφάλου μας, στην προσπάθεια να βιώσουμε και να εξηγήσουμε τον κόσμο γύρω μας. Σε αυτή τη θεώρηση, τους οδηγεί η σκέψη ότι το παρελθόν έχει περάσει, άρα έχει πάψει να υπάρχει, το μέλλον είναι άγνωστο και μη ακόμη υπαρκτό, ενώ το παρόν δεν είναι παρά μια άπιαστη φευγαλέα στιγμή. Υπάρχουν όμως και αυτοί που θεωρούν ότι ο χρόνος είναι κομμάτι της πραγματικότητας, όπως ο Άλμπερτ Αϊνστάιν, που υποστηρίζει την θεωρία του "Μονολιθικού Σύμπαντος, όπου το παρελθόν, παρόν και μέλλον, είναι συγχρόνως υπαρκτά στο σύμπαν, καθώς και ότι ο χρόνος είναι η τέταρτη αναπόσπαστη διάσταση στο χωροχρονικό συνεχές.

Εντούτοις, ο ίδιος διατύπωσε ότι, «η διάκριση ανάμεσα σε παρόν, παρελθόν και μέλλον, είναι μια πεισματικά και επίμονα επανερχόμενη φαντασίωση». Το Μονολιθικό αυτό Σύμπαν όμως, είναι ένα Σύμπαν με άκαμπτες και παγιωμένες διαστάσεις, χωρίς εκπλήξεις, χωρίς απρόοπτα και χωρίς ελευθερία, αφού και οι αποφάσεις μας όπως και η εξέλιξή μας, υποτίθεται πως βρίσκονται ήδη μέσα σε ένα τεράστιο «κουτί». Ολα είναι προβλέψιμα και δεδομένα. Ακόμα και τα μελλοντικά, και μπορούν να αποκαλυφθούν βάσει υπολογισμών, το δε παρελθόν είναι πάντα υπαρκτό.

Σε αυτό το σημείο όμως έρχεται η σύγκρουση με την κβαντομηχανική, που δείχνει ότι το μέλλον είναι αδύνατο να προβλεφθεί, μιας και υπόκειται μόνο σε πιθανότητες, ενώ φαίνεται ότι τα υποατομικά σωματίδια, αψηφούν τελείως το χρόνο. Επιπλέον, σε όλες τις εξισώσεις της κβαντομηχανικής, απουσιάζει η παράμετρος του χρόνου, μιας και δουλεύουν το ίδιο καλά, είτε προς το μέλλον είτε προς το παρελθόν.

Τελικά, η απάντηση στην ερώτηση, τι είναι χρόνος, δεν είναι τόσο απλή όσο αρχικά φαίνεται.

Όσα προαναφέρθηκαν πάνω σε αυτό το θέμα, δεν πρέπει να ληφθούν ως απαντήσεις, αλλά μάλλον ως κίνητρο για περαιτέρω προβληματισμό και σκέψη. Σας ευχαριστώ για το χρόνο σας.