Kaj pravzaprav pomeni, da čas mineva in da ga ne moremo obrniti

Ideja o časovnem stroju ali kakšnem drugem načinu, na katerega bi lahko potovali v preteklost ali se vrnili iz prihodnosti (do katere prav tako ne zmoremo priti kako hitreje), je že dolgo predmet razmišljanja ne le znanstvenikov, temveč tudi piscev in ustvarjalcev v filmski industriji.

A dejstvo je, kot razmišljajo v reviji The Economist, da smo se s časom sprijaznili kot z nečim, kar preprosto je in obstaja. Kot nekaj, kar je znanstveno in v znanosti sicer zelo pomembno in kar celo znamo meriti, a je obenem tudi nekaj, česar ne znamo znanstveno proučevati – in nam tudi ni treba proučevati na enak način kot druge fizikalne velikosti. Še danes, ko se nekateri znanstveniki s tem poskušajo ukvarjati, skoraj vsi sprejemajo čas takšen, kot je, in ne čutijo potrebe po globlji znanstveni obravnavi.

Michelson in Morley, nato še Einstein relativizirali čas Znanost pa se je časa resneje lotila leta 1887, ko sta ameriška fizika Albert Michelson in Edward Morley ugotovila, da je svetlobna hitrost enaka v smeri vrtenja Zemlje in v pravokotnih smereh. Z drugimi besedami: vrtenje Zemlje nima vpliva na svetlobno hitrost, kar ob upoštevanju znanega dejstva, da je, najpreprosteje povedano, hitrost razmerje med razdaljo in časom, dopušča možnost, da bi čas vendarle lahko bil prožna dimenzija.

Leta 1905 je to idejo še okrepil Albert Einstein s svojo teorijo relativnosti. Z njo je pokazal, če poenostavimo, da čas mineva različno na različnih mestih, odvisno od tega, kako se ta mesta premikajo glede na drug drugega. Pravzaprav je s tem pokazal tudi to, da se pri svetlobni hitrosti čas ustavi.

Kaj lahko upočasni čas? V naslednjih desetih letih je Einstein pokazal, da je za razumevanje gravitacije treba prenehati obravnavati prostor in čas kot nekaj ločenega, temveč je treba obravnavati vesolje kot štiridimenzionalni svet, sestavljen iz prostora in časa.

Toda Einsteinu s svojimi dosežki ni uspelo pokazati, da bi čas lahko imel smer, kot jo ima prostor. Arthur Eddington je s fotografiranjem zvezd okrog sonca med popolnim mrkom letom 1919 ugotovil, poenostavljeno povedano, da resnično veliko telesa, kot je na primer sonce, lahko spremenijo pot svetlobe in upočasnijo čas. Toda niti Eddingtonu ni uspelo narediti napredka pri razumevanju smeri časa – ne nazadnje lahko zbiramo podatke, ki so levo in desno od nas, tiste, ki so nad nami in pod nami, toda obenem lahko zbiramo in obdelujemo le podatke iz preteklosti, ne pa tudi iz prihodnosti (če bi lahko, igre na srečo ne bi imele smisla).

Termodinamika pravi, da stvari, prepuščene same sebi, gredo proti vedno večjemu neredu Eddington je zato vse naše razumevanje časa poskusil pojasniti z zakoni termodinamike. Drugi zakon termodinamike pravi, da, poenostavljeno, toplota lahko prehaja samo v eno smer, in sicer od tam, kjer je je več, v smer, kjer je je manj. Posledica tega je, da bo vsak sistem, prepuščen sam sebi, s časom prešel v stanje večjega nereda – nekaj, o čemer se lahko vsak dan prepričamo ne le pri naravnih pojavih, temveč tudi pri družbenih pojavih, stanju infrastrukture in še marsičem.

Toda leta 1998 so po razlikah v hitrosti, s katero se delci, imenovani kaoni ali K-mezoni, spontano spreminjajo v svojo antimaterijo antikaone, in hitrosti obratnega spontanega prehoda, ugotovili, da je edina mogoča razlika za to razliko v hitrosti, da ti delci čas "doživljajo" različno. Ideja o časovnem stroju je spet postala zanimivejša.

Kako bi lahko ustvarili časovni stroj? Najpreprostejši način potovanja v prihodnost bi bil pospeševanje stran od Zemlje v vesoljskem plovilu in nato vrnitev – za današnje razmere je to seveda zgolj teoretična predpostavka. Nekatere Einsteinove enačbe opisujejo odnos med časom, ki ga zaznava telo, ki pospešuje, in med tistim, ki ga zaznava mirujoče telo – čas mineva počasneje pri telesu, ki pospešuje. Če bi neko vesoljsko plovilo potovalo tako, da bi prvih deset let svojega časa (to je čas, ki bi ga oni merili in zaznali) najprej pospeševalo s stalnim gravitacijskim pospeškom (g), nato naslednjih deset "svojih" let enako upočasnjevalo, preden bi se obrnilo, in pot nazaj prepotovalo na enak način – pol s stalnim pospeškom g, nato preostalo polovico z enakim pojemkom – bi po preteku tega potovanja, ki bi po njihovih meritvah znašal 40 let, ugotovili, da je Zemlja starejša 58 tisoč let glede na čas njihovega odhoda.

A ta pot v prihodnost bi bila enosmerna, vrnitev nazaj v sedanjost (glede na čas odhoda) ne bi bila mogoča. Nekateri pojavi sicer nakazujejo, da bi bilo potovanje v preteklost pod izjemnimi okoliščinami, prav tako povsem neuresničljivimi za današnje razmere, mogoča, če bi te okoliščine lahko nadzorovali – kar pa je še manj verjetno.

Nekoč niso verjeli, da bo človek stopil na Luno Ali je to dobro ali ne? Kar je danes za nas zgolj teoretična predpostavka, bo morda že v neki bližnji prihodnosti nekaj povsem običajnega. Kdo je pred stotimi leti pričakoval, da bo človek nekoč stopil na Luno.

A glede časa še vedno čutimo nekakšno spoštovanje. In morda je še dobro, da skozi njega ne moremo potovati, ker tako zagotovo ne moremo izpeljati dedkovega paradoksa – izuma pisateljev znanstvene fantastike, ki bi ga v primeru izvedljivosti dvosmernega potovanja skozi čas nekdo zagotovo želel preizkusiti.

Kaj je dedkov paradoks? Če bi bilo potovanje v preteklost mogoče, bi se lahko kdorkoli odpravil v preteklost toliko časa nazaj in teoretično ubil svojega dedka, preden bi ta dobil svojega sina, torej očeta morilca. A če ne bi bilo očeta morilca, ne bi bilo niti morilca, vsaj ne takega, ki bi imel umorjenega za dedka, ta umor pa se ne bi nikoli zgodil.

Dokler nam znanost torej ne postreže z boljšim razumevanjem, bomo kar zadovoljni, da časovni stroji niso izvedljivi. Ljudje si marsikdaj domišljamo, da smo vladarji narave, sveta in vesolja, a v resnici marsičesa o tem – in še marsičem preprostejšem – še danes ne vemo. Narava ima svoje zakone, mi pa si le domišljamo, da so naši modeli (od podnebnih sprememb naprej) resnično in popolno ogledalo narave. Kako domišljavo od nas.

Po svoje pa je vsekakor dobro, da nimamo teh moči in znanja, ker bi se prej ali slej pojavil nekdo, ki bi to želel izkoristiti za svoje namene in določene cilje – tako, kot sta bila znanje in znanost zlorabljena že velikokrat do zdaj.