Noțiunea asupra faptului că existența umanității este limitată de timp este fundamentală pentru experiența umană. Timpul este un universal a cărui natură oamenii – și în special fizicienii – nu reușesc să o înțeleagă. Dar de ce este timpul atât de problematic? „Dacă am avea un răspuns foarte bun la această întrebare atunci nu ar fi atât de problematic”, a declarat Astrid Eichhorn, fizician teoretician în cadrul Universității Danemarcei de Sud din Odense.
La un anumit nivel, timpul este simplu: este ceea ce oprește totul deodată. Ar putea părea neînțelegător, dar este cel puțin ceva asupra căruia oamenii pot fi de acord. „Ordinea cauzală a lucrurilor este într-adevăr noțiunea de bază a timpului”, spune Eichhorn.
Privită astfel, existența timpului poate fi interpretată ca o precondiție necesară pentru genul de univers în care lucrurile conduc la alte lucruri, printre care viața inteligentă care poate pune întrebări, cum ar fi „ce este timpul?”. Dincolo de asta, esența timpului este misterioasă. De exemplu, de ce lucrurile pot influența alte lucruri doar într-o singură direcție în timp, dar în mai multe direcții în cele trei dimensiuni ale spațiului?
Cele mai multe teorii din fizică, de la legile mișcării lui Isaac Newton până la mecanica cuantică, ocolesc astfel de întrebări. În aceste teorii, timpul este o „variabilă independentă” față de care se schimbă alte lucruri, dar care nu poate fi schimbată de nimic altceva. În acest sens, timpul există în afara fizicii, ca ritmul unui metronom în afara universului, la care sunetul se propagă doar în interiorul său.
Teoriile relativității ale lui Albert Einstein, dezvoltate la începutul secolului al XX-lea, au condus la astfel de noțiuni eterice. În relativitate, timpul este un lucru fizic, dinamic, fuzionat cu spațiul pentru a forma spațiu-timp – țesătura universului însuși. Și spațiu-timp nu este absolut, ci relativ, deformat de mișcare și gravitație. Dacă călătoriți rapid sau dacă vă aflați într-un câmp gravitațional puternic, timpul încetinește.
Relativitatea timpului are consecințe ample. Pentru că nu există o modalitate unică de a-și defini trecerea, nu există o modalitate unică de a defini „acum”. Einstein a concluzionat că toate noțiunile de „acum” – trecutul, prezentul și viitorul – trebuie să existe simultan, o imagine cunoscută sub numele de universul bloc care este complet în contradicție cu intuițiile noastre.
Această nepotrivire are loc deoarece, în universul nostru, viteza luminii este finită. Putem ajunge doar la anumite momente într-un anumit timp, așa că nu putem atinge niciodată acea viziune a universului bloc asemănătoare lui Dumnezeu. „În practică, cauzalitatea limitează ceea ce putem percepe într-un mod foarte strict, iar experiența noastră și tot ceea ce ne afectează este puternic limitată de cauzalitate”, spune cosmologul Katie Mack din cadul Universității de Stat din Carolina de Nord.
Timpul și Spațiul
Misterele nu se opresc aici. Făcând timpul parte a țesăturii fizice a unui univers care, din câte ne putem da seama, a început în urma unui Big Bang în urmă cu aproximativ 13,8 miliarde de ani, teoria relativității generale a lui Einstein implică că timpul însuși a avut un început – și poate și un sfârșit. Nu poate exista niciun metronom etern care să reziste în afara universului, așa cum sugerează teoria cuantică, deoarece o astfel de sursă ar trebui să existe în afara spațiului și a timpului însuși. Acest lucru creează o diviziune de nerezolvat în prezent între relativitate și teoria cuantică. În încercarea de a o traversa, cercetători precum Eichhorn speră să facă progrese către o imagine mai unificată a fizicii – una care ar trebui să aibă o concepție foarte diferită a timpului.
Multe teorii ale „gravitației cuantice” propun că, dacă ai putea da zoom foarte aproape de materialul spațiu-timp al lui Einstein, la un nivel fin cunoscut sub numele de scara Planck, ai descoperi o substructură – un fel de pixelare cuantică. Acest lucru ar deschide posibilități cu totul noi. „Se poate foarte bine ca structura cuantică a spațiului și a timpului să fie diferită în prezența materiei decât dacă te gândești doar la un fel de univers care conține doar spațiu și timp”, spune Eichhorn.
Nu toată lumea crede că trebuie să mergem atât de departe. Unii văd o cale de a găsi natura timpului într-o mai bună înțelegere a teoriei cuantice. Sau poate că timpul este în sine un miraj. La fel ca modelul unei frunze de copac sau culoarea, timpul ar putea fi ceva fără semnificație, spune Mack, al cărui pasaj îl inventăm pentru a da un sens modelelor locale din jurul nostru și ale propriilor noastre vieți.
La urma urmei, nu măsurăm niciodată timpul în sine, ci mai degrabă schimbări regulate – fie că este vorba despre trecerea anotimpurilor, oscilația unui pendul sau oscilația unui atom de cesiu – pe care le transformăm prin inginerie inversă într-un lucru misterios, pe care îl numim „timp”. „Este ceva ce vedem și care pare să fie acolo”, spune Mack. „Poate că nu contează pentru cosmos.”
