Kaip bėgant laikui kinta laikas?

Tai kas gi yra tas laikas?

Laiko sąvoka yra tokia esminė (fundamentinė), teigia mūsų pašnekovas, kad trumpai ją apibrėžti galima tik kaip filosofinę kategoriją. Fizikai imtų vardyti formulėmis laiko savybes, palaipsniui atskleisdami sąvokos turinį. Tačiau labiausiai apibendrinantis teiginys yra tas, kad laikas - materijos egzistavimo forma. Visata - viskas, ką regime aplink save, pasitelkę ir tobuliausius žmogaus sukurtus teleskopus - egzistuoja laiko ir erdvės kontinuume. Visatai gimstant prieš 13 milijardų metų iš singuliarinio taško, kartu radosi laikas ir erdvė; Visatos tolimesnė raida vyksta tik laikui bėgant.

Laiko sąvokos raida, jos nuolatinis atnaujinimas ir vis gilesnis pažinimas lydi žmonijos civilizacijos istoriją. Laiko pojūtis turbūt buvo vienas pirmųjų mąstančiojo žmogaus požymių. Kokie gamtos reiškiniai pirmiausiai pastebimi, lengviausiai suvokiami, kas nuolat kartojasi be jokių išimčių? Tai dienos ir nakties kaita, mėnulio fazių seka, ryškiausių žvaigždžių teka ir laida, metinis saulės kelias ir su juo susiję fenologinių reiškinių ciklai. Sekti gamtos ritmus - tai matuoti laiką.

Kiekviena civilizacija laiką matavo savaip

Galima teigti, tęsia savo mintis L. Klimka, kad kiekvienam kultūros istorijos etapui būdinga savita laiko samprata. Archajiškajai žemdirbių visuomenei ji buvo cikliška, viduramžių krikščioniškajai – absoliuti ir tiesiška, industrinei visuomenei tapo susieta su erdve, postmoderniajai – sinergetiška. Civilizacijos raidą lydi ir vis tikslesnis laiko vieneto - sekundės – apibrėžimas; jis kito nuo žmogaus širdies dūžių iki tam tikros tropinių metų dalies ir atomo virpesių periodo skaičiaus.

Mechaninis laikrodis atsirado Europos miestų bokštuose apie 1280 m. Tai sutapo su amatų ir prekybos suklestėjimu, miestų augimu, universitetų kūrimusi. Žvelgdamas į laikrodžio ciferblatą, miestelėnas išmoko planuoti dienos darbus, įgydamas labai svarbią psichologinę nuostatą. Tai turėjo didžiulės įtakos ir visuomenės socialinei raidai. Mechaninio laikrodžio tobulinimas betarpiškai susijęs su kai kurių svarbių mechanikos principų ir techninių išradimų taikymu.

Skaičių dvylika į kalendorių, o vėliau ir į paros dalijimą atvedė mėnulis. Egiptiečiai šį skaičių laikė magišku, nes Mėnulio dievybė gimstanti dvylika kartų per metus. Tuzinas tebėra skaičiavimo sistemų, iki šiol vartojamų kai kuriose šalyse, pagrindas. O Mesopotamijos chaldėjai valandą susmulkino į 60 minučių, minutę - į 60 sekundžių. Babiloniečiams šis skaičius imponavo savo dalumu. Be to, ir apskritimo lanką patogu skriestuvu sudalyti į tiek dalių. Tai buvo pravartu nustatant tikslias šviesulių padėtis horizonte. Kokia tradicijų ir įpročių galia! Nors šis skirstymas - praeities išminčių dovana - labai nesiderina su mūsų dešimtaine matų sistema, gerokai apsunkina įvairius skaičiavimus, vis dėlto jo neatsisakome. Neatsisakome ir kalendorinių papročių, kurie kasmet vis tokie pat, pasikartojantys. Tačiau mes laiko tėkmėje jau nebe tokie patys...

Laiko „apčiuopiamumu” paremtas Vakarų civilizacijos tapsmas. Ciklinio laiko sampratą dar antikos laikais užgimusi krikščionybė pakeitė laiko strėle. Žmonijos laikas prasidėjęs Adomo ir Ievos išvarymu iš rojaus, o baigsis Apokalipse, paskutiniuoju teismu. Izaokas Niutonas, kuris buvo ne tik genialus fizikas bei kosmologas, bet ir teologas, suabsoliutino laiką ir erdvę. Pasak jo, Visata esanti idealus laikrodis, kurį užvedė Dievo ranka.

Pažvelkime į nakties žvaigždėto dangaus gelmę. Kiek aprėpia galingiausi šiuolaikiniai teleskopai, matome erdvėje vienas nuo kito tolstančius, nuolat kintančius materijos darinius. Dangaus skliaute matome ne vientisos Visatos panoramą, o jos dinamiką - kosmoso kūnų judėjimo tarpines padėtis erdvėje skirtingais laiko momentais. Įsigilinus į tokią Visatos sampratą, lengviau suprasime A. Einsteino, E. Minkovskio (beje, gimusio Kaune, Aleksote) ir kitų dabartinių fizikų bei filosofų teiginius, kad judėjimas laiką neatskiriamai sieja su erdve. Todėl, pavyzdžiui, greitai judančiose sistemose jis teka lėčiau; iš čia dvynių paradoksas, - jei vienam iš jų tektų išskristi raketa artimu šviesai greičiu į kosmosą, sugrįžęs nebepažintų brolio - likęs Žemėje būtų labiau pasenęs.

Naujausias žodis žmogaus ir gamtos dialoge apie laiką - tai Belgijos fiziko I. Prigožino darbai. Nobelio premijos laureatas sugebėjo paaiškinti, kad gyvosios gamtos evoliucija - jos raida į vis sudėtingesnes formas - neprieštarauja entropijos principui, pasak kurio natūraliuose procesuose materijos chaotiškumas didėja. Lietuvių patarlė sako: „Laiko dantys aštrūs, laikas ir kalnus sugriaužia“. Tačiau pasirodo, kad laikas yra ir kūrėjas!

Gamta vis nenustoja stebinti tyrinėtojus savo sudėtingumu. 1998 m. dvi tarptautinės stebėtojų grupės, kurioms vadovavo S. Perlmuteris (JAV Lawrence nacionalinėje laboratorijoje) ir B. Schmidtas (Mount Stroml observatorijoje Australijoje), paskelbė sensacingas išvadas, gautas iš supernovų žvaigždžių tolimose galaktikose stebėjimų, kad Visatos plėtimasis ne lėtėja, bet greitėja. Manoma, kad papildomą stūmos jėgą gali sukelti vakuumas, kuris dabar įsivaizduojamas nebe kaip absoliuti tuštuma, o kaip realus fizikinis objektas, sąveikaujantis su medžiaga. Taip pat paaiškėjo, kad didžiąją dalį Visatos sudaro nematoma medžiaga, dar vadinama tamsiąja materija. Neseniai išplėtota supersimetrinė fundamentinių sąveikų tarp elementariųjų dalelių teorija, jungianti stipriąją ir elektros silpnąją sąveikas, įvedė hipotetinę dalelę – neutraliną, kurio masė turėtų būti gal net tūkstantį kartų didesnė kaip protono. Būtent neutralinai, išlikę iš ankstyvojo Visatos raidos laikotarpio, dabar laikomi tos neregimosios medžiagos pagrindine komponente. Tačiau tai dar reikia įrodyti eksperimentais… Neregimosios medžiagos daleles dabar bandoma aptikti iš smūgių į atomų branduolius metu, matuojant atšaldytos medžiagos temperatūros pokytį bei elektros krūvių susidarymą. Tokius subtilius matavimus būtina atlikti giliai po žeme, saugantis kosminių spindulių poveikio, naudojant labai grynas medžiagas. Arba reikia statyti dar galingesnius elementariųjų dalelių greitintuvus - kolaiderius, kur tos dalelės gimtų susidūrimų ir virsmų metu.

Visatos kosmologinių modelių šiuo metu sukurta ne vienas, bet nėra kriterijų, pagal kuriuos būtų galima pasirinkti geriausią. Žinia, dėl minėto tik labai paviršutiniško Visatos struktūros pažinimo. Tačiau visų jų formulės neprieštarauja fantastų aprašytoms kelionėms į kitus pasaulius ar grįžimui į tolimą praeitį. Pirmasis tai pastebėjo matematikas K.Godelis dar 1949 m. Laiko kelionės galimos Einsteino-Roseno erdvės „tuneliais” (fizikų šmaikštaujant vadinamomis „kinivarpų landomis”, angliškai – „wormhole“), taip pat per erdvėlaikio kontinuumo „mazgus”. Kai kurias tokias galimybes analizuoja, iliustruodamas piešinukais, S. Hawkingas knygoje „A Brief History of Time”(1996). Tik nežinia, ar tokiai kelionei neprireiks energijos, lygios sukauptai juodojoje bedugnėje… Mat erdvėlaikis kelionei į praeitį turi turėti neigiamą kreivumą. Lygiai kaip greitinant raketą: kuo arčiau šviesos greičio, tuo labiau didėja jos masė. Ir kiekvienas tolimesnis pagreitėjimas reikalauja vis daugiau energijos. Dar viena laiko kelionių problema – kaip išspręsti priežastingumo paradoksą. Jeigu į praeitį nuskridusio kosmonauto raketa netyčia nukristų ant jo proprosenelės galvos, kas tada? Kiekvienas žingsnis praeityje juk gali pakeisti pasaulio istoriją, o gal negali?

Kol kas tik fantastiniuose romanuose ir filmuose galima kalbėti apie technines galimybes nugalėti laiko strėlę ir erdvės dimensijas, nuvykti pas proto brolius į kitą žvaigždžių ar net galaktikų pasaulį. Realesnės prognozės – netrukus tikrai bus išsiaiškinta neregimosios medžiagos prigimtis. XXI amžius neabejotinai sukurs naują laiko ir erdvės suvokimą. Tada ir kosmologiniai modeliai gali smarkiai pasikeisti, taps realesniais, tiksliau apibrėžiančiais materijos judėjimo erdvėlaikyje galimybes.