Podróż na strzałce czasu

Podróż na strzałce czasu

Autor: Marcin Paweł Sadowski, Licencja: CC BY-SA

Jest w nas i wokół nas. Podążamy niesieni jego nurtem. Ukierunkowuje wszelkie nasze działania. Reguluje kolejność zdarzeń… czas.
Każdy z nas, każdego dnia regularnie wykonuje określone czynności: pobudka, śniadanie, praca lub nauka, obiad, kolacja, sen. Tak robili nasi rodzice, dziadkowie, pradziadkowie… wszyscy nasi przodkowie i przodkowie przodków.

Nasze życie podporządkowane jest naturalnemu cyklowi przyrody – wynikającemu z obrotowego ruchu Ziemi wokół własnej osi – następowaniu po sobie „godzin widnych” – dnia oraz „godzin ciemnych” – nocy. To właśnie doba stała się najstarszą jednostką czasu, jaką posługiwał się człowiek. Obserwacja ta przyczyniła się do zrodzenia w umysłach pierwszych ludzi świadomości istnienia czasu.

Obserwacja ruchu Słońca na nieboskłonie pozwalała prowadzić obliczenia i przewidywać przyszłość. Dzięki niej określano na przykład przebytą drogę podczas wędrówki: „z wioski do tych gór szliśmy cztery dni. Teraz, w drodze powrotnej, jesteśmy już drugi dzień, więc przeszliśmy połowę trasy […]”.

Licząc kolejno upływające dni, ludzkość zauważyła też, że następują po sobie dni ciepłe i dni zimne. Te okresowe zmiany temperatury powodowane są obiegiem Ziemi wokół Słońca i kształtują inną jednostkę czasu: porę roku. Człowiek jest zależny od praw przyrody, a zdolność przewidywania zjawisk atmosferycznych miała i ma niebagatelne znaczenie dla przetrwania. Dlatego pełen cykl pór roku, nazywany po prostu rokiem, bardzo dobrze nadawał się do określania momentów, kiedy ustępują śniegi, kiedy rzeki wylewają, kiedy ziemia jest żyzna i nadaje się do zasiania ziarna, a kiedy na tyle sucha, że nie można jej uprawiać. Było to szczególnie istotne po rewolucji neolitycznej (ok. 10 000–4 000 r. p.n.e.), podczas której przeszliśmy z łowiecko-zbierackiego, koczowniczego trybu życia na osiadły.

Równolegle z obserwacją przyrody i bliższego otoczenia na Ziemi, człowieka interesowała dalsza przestrzeń nad głowami – kosmos i wszelkie znajdujące się tam obiekty. Szczególną uwagę przykuł Księżyc. Ludzie zauważyli, że pojawia się on cyklicznie na nocnym niebie, a dwanaście razy do roku widać go w pełnej krasie – w pełni. Ten ruch Księżyca wokół Ziemi dał przyczynek do jednostki czasu, jaką jest miesiąc, a następnie do skonstruowania narzędzia do pomiarów czasu – kalendarza. Najstarsze świadectwa rejestracji ruchów naszego naturalnego satelity, będące swego rodzaju pierwowzorem kalendarza, datowane są na górny paleolit, tj. ok. 30 000 roku p.n.e. 

Według świadectw archeologicznych już Babilończycy i Egipcjanie 5000 lat temu świadomie i dość precyzyjnie mierzyli czas w celu koordynacji życia miast, wyznaczania świąt, planowania wysyłek towarów czy też określania czasu zasiewów i zbiorów. To właśnie Babilończycy zaproponowali podział roku na 12 miesięcy, miesiąca na 30 dni, tygodnia na 7 dni, doby na 12 godzin (co prawda 1 godzina babilońska to 2 godziny współczesne, ale był to dwunastkowy systemem liczenia godzin) czy też godziny na 60 minut.

W miarę rozwoju cywilizacji powstawały coraz dokładniejsze kalendarze, pozwalające coraz lepiej przewidywać pory roku, zjawiska astronomiczne oraz terminy świąt kościelnych i państwowych. Rozwijające się życie w miastach natomiast stało się przyczyną wynalezienia zegarów. Wbity w ziemię patyk (gnomon) już nie wystarczał – nie był dokładny i nie pozwalał „odczytać godziny” jeżeli Słońce było zasłonięte chmurami oraz w nocy. Dlatego człowiek tworzył zegary piaskowe (klepsydry) i wodne, a później coraz precyzyjniejsze – mechaniczne, elektryczne i elektroniczne. Dzisiaj mierzymy czas z zadziwiającą dokładnością, sięgającą milisekund, a nasze czasomierze spóźniają się o 1 sekundę na miliony lat!

Przez tysiąclecia wyznawano zasadę, że czas jest stały, a jego upływ – jednostajny i niezmienny. Czas uznawano za coś istniejącego niezależnie od wszelkich rzeczywistych, namacalnych przedmiotów. Wpływa na nas, podążamy jego nurtem, ale nie możemy sami na niego oddziaływać.
Obecnie czas rozpatrujemy jako jedną z wielkości fizycznych, nierozerwalnie powiązanych z pojęciami przyczyny i skutku. Określa ona kolejność zdarzeń, na przykład zasiew nasiona, wzrost drzewa, owocowanie, zbiór jabłek, sporządzenie dżemu, nałożenie dżemu na kanapkę. Może też być definiowany jako odstępy między zdarzeniami zachodzącymi w tym samym miejscu, na przykład posadzone drzewo najpierw wykiełkowało, później było małe, następnie urosło, aż w końcu stało się wyższe niż dom, przy którym zostało posadzone.

Czasu nie potrafimy (jak na razie) ani zatrzymać, ani zawrócić (cofnąć się w czasie) – kierunek jego upływu określa tak zwana strzałka czasu. Pojęcie to, wprowadzone przez astrofizyka Arthura Eddingtona, definiuje zdarzenia nieodwracalne. Są to praktycznie wszystkie zdarzenia w otaczającej nas rzeczywistości: wrzucona do ogniska gazeta spali się, a jej strzępy rozwieją się z dymem po okolicy, natomiast upuszczone jajko zbije się po zetknięciu z podłogą.

Co więcej, ten dziwny twór, jakim jest czas, we współczesnej nauce zgodnie z nowatorskim pomysłem Hermana Minkowskiego, potwierdzonym przez Alberta Einsteina, został złączony z trójwymiarową przestrzenią i stał się jedną z części czterowymiarowej czasoprzestrzeni. Czas przestał być bytem absolutnym, niezależnym od materii, a jego upływ stał się zależny od obserwatora i jest różny dla różnych osób. Co więcej upływ czasu i kształt samej czasoprzestrzeni w dużym stopniu zależą od pola grawitacyjnego obiektów posiadających masę, takich jak planety, gwiazdy i inne ciała niebieskie. Te wszystkie poprawki muszą być uwzględniane chociażby przy projektowaniu satelitów systemu GPS (ang. Global Positioning System).

Przez wieki upływający czas był natchnieniem artystów: poetów, prozaików, muzyków. Inspirował swoją nieuchwytnością, jednokierunkowością oraz tym, że bezwzględnie dzieli wszystkie wydarzenia na przeszłość, teraźniejszość i przyszłość. „Panta rhei”, czyli „wszystko płynie”, mówił Heraklit z Efezu. Jednak, pomimo wielu odkryć i osiągnięć nauki, odwieczny spór filozofów i naukowców o absolutny bądź względny charakter czasu ciągle trwa. Być może w przyszłości znajdą się dowody na to, że pojęcia przeszłości i przyszłości są jedynie subiektywnymi wytworami naszego umysłu.


Pomysł mierzenia czasu, a więc czegoś nie dającego się ani zobaczyć, ani dotknąć, jest jednym z najdowcipniejszych, na jakie człowiek wpadł.
[Władysław Kopaliński]

Fot. pixabay.com, domena publiczna