Transcript Jak istnieje czas (wersja skrócona)
Jak istnieje czas?
Andrzej Łukasik Zakład Ontologii i Teorii Poznania Instytut Filozofii UMCS http://bacon.umcs.lublin.pl/~lukasik E-mail: [email protected]
www.filozofia.umcs.lublin.pl
Czas…
Jedna z podstawowych kategorii ludzkiego doświadczenia Jedno z podstawowych pojęć filozofii i nauki „Zmiana czasu” jest jedynie zmianą położeń wskazówek zegarów i niczym więcej, nie potrafimy zmieniać tempa upływu czasu ani podróżować w czasie. Ruch wskazówek zegarów i wszelkie zjawiska postrzegamy „w czasie”. Ruch wskazówek zegara nie jest czasem –
jak istnieje czas?
www.umcs.filozofia.lublin.plasem
Czas – realność czy złudzenie?
Heraklit
: nie można dwa razy wejść do tej samej rzeki. Πάντα ῥεῖ – wszystko płynie. Realność upływu czasu (
transjentyzm
).
Parmenides
: Należy mówić i myśleć, że tylko byt istnieje. To bowiem, co jest, istnieje, a to, co nie jest, nie istnieje”. Upływ czasu jest złudzeniem (
eternalizm
).
www.umcs.filozofia.lublin.pl
Czas jest miarą ruchu
Czas nie istnieje bez zmiany; bo gdyby stan naszej myśli w ogóle nie podlegał zmianie, albo gdybyśmy nie doznawali tych zmian, nie odczuwalibyśmy upływu czasu.
Albowiem
czas jest właśnie ilością ruchu ze względu na „przed”i „po”
. (Arystoteles)
www.umcs.filozofia.lublin.pl
Czas istnieje w umyśle
Czymże więc jest czas? Jeśli nikt mnie o to nie pyta, wiem. Jeśli pytającemu usiłuję wytłumaczyć, nie wiem. przeszłości już nie ma, przyszłości jeszcze nie ma, teraźniejszość jest nieskończenie krótką chwilą między przeszłością a przyszłością… Pomimo to mierzymy czas – chociaż nie możemy mierzyć ani tego, czego jeszcze nie ma, ani tego, czego już nie ma, ani tego, co nie ma żadnej rozciągłości, W tobie, umyśle mój, mierzę czas. To wrażenie mierzę, kiedy mierzę czas. Albo to właśnie jest czasem, albo wcale nie mierzę czasu.
(Św. Augustyn,
Wyznania
, ks. XI)
www.umcs.filozofia.lublin.pl
Czas jest absolutny
Absolutny, prawdziwy i matematyczny czas, sam z siebie i z własnej natury, płynie równomiernie bez względu na cokolwiek zewnętrznego i inaczej nazywa się „trwaniem”, względny, pozorny i potocznie rozumiany czas jest pewnego rodzaju zmysłową i zewnętrzną […] miarą trwania za pośrednictwem ruchu; jest on powszechnie używany zamiast prawdziwego czasu; taką miarą jest na przykład: godzina, dzień, miesiąc, rok. (Isaac Newton,
Philosophiae naturalis principia mathematica,
1687) Absolutny czas istniałby nawet, gdyby nie było materii – jego istnienie polegałoby na trwaniu absolutnej przestrzeni.
www.umcs.filozofia.lublin.pl
Tempo upływu czasu nie zależy od układu odniesienia (w całym Wszechświecie czas „płynie” tak samo) Pojęcie równoczesności dwóch zdarzeń ma charakter absolutny (niezależny od układu odniesienia) Podział zdarzeń na przeszłe, teraźniejsze i przyszłe ma charakter absolutny (niezależny od układu odniesienia)
www.umcs.filozofia.lublin.pl
Czas jest relacją
Zasada racji dostatecznej: „żaden fakt nie może okazać się rzeczywisty, czyli istniejący, żadna wypowiedź prawdziwa, jeżeli nie ma racji dostatecznej, dla której to jest takie, a nie inne”.
(G. W. Leibniz,
Zasady filozofii, czyli monadologia
, s. 303).
czas stanowi porządek ich następstwa zdarzeń zewnętrzne wobec rzeczy chwile nie są niczym i polegają wyłącznie na porządku następczym tych rzeczy G. W. Leibniz,
Polemika z S. Clarkiem
www.umcs.filozofia.lublin.pl
Czas jest aprioryczną formą zmysłowości
Czas jest „formą naszej wewnętrznej naoczności. Jeśli odbierze się jej ten szczególny warunek naszej zmysłowości, to znika również pojęcie czasu; czas przywiązany jest bowiem nie do samych przedmiotów, lecz tylko do podmiotu, który je ogląda. […] rzeczy, które oglądamy, nie są same w sobie tym, za co je bierzemy w naoczności, ani też stosunki między nimi nie są same w sobie takie, jak nam się przejawiają […] gdybyśmy w ogóle usunęli nasz podmiot lub choćby tylko podmiotową ważność zmysłów, to znikłyby wszelkie te własności, wszelkie stosunki między przedmiotami w przestrzeni i czasie, a nawet sama przestrzeń i czas, gdyż jako zjawiska nie mogą istnieć same w sobie, lecz tylko w nas. […] Przestrzeń i czas są jego czystymi formami, a jego materią są wrażenia w ogóle”. (I. Kant, Krytyka czystego rozumu, t. 1, „O czasie”).
www.umcs.filozofia.lublin.pl
Czas jest względny
1.
2.
Postulat względności: prawa fizyki są takie same we wszystkich inercjalnych układach odniesienia (rozszerzenie zasady względności Galileusza na zjawiska elektromagnetyczne) Postulat stałości prędkości światła w próżni: prędkość światła w próżni jest taka sama we wszystkich układach odniesienia.
c = 299 792 458 m/s = ok. 300 000 km/s
Prędkość światła w próżni jest maksymalną prędkością w przyrodzie. Żadne ciało nie może osiągnąć prędkości światła.
www.umcs.filozofia.lublin.pl
Względność równoczesności
Równoczesność zdarzeń zależy od układu odniesienia.
Dwa zdarzenia równoczesne dla obserwatora w poruszającym się układzie odniesienia (np. w jadącym pociągu) nie są równoczesne dla obserwatora w układzie spoczywającym (np. związanym z torami kolejowymi).
Nie ma sensu pojęcie absolutnej równoczesności (bez względu na układ odniesienia).
W układzie pociągu: światło dotrze do obu końców wagonu
równocześnie
.
W układzie torów: światło dotrze
najpierw
do części tylniej a
później
do części przedniej.
www.umcs.filozofia.lublin.pl
Względność czasu
Czas w poruszającym się układzie odniesienia płynie wolniej (zegar w poruszającym się układzie odniesienia chodzi wolniej w stosunku do zegara w układzie spoczywającym).
Dylatacja czasu
t
t
0 1
v
2
c
2
www.umcs.filozofia.lublin.pl
Paradoks bliźniąt
Czas w „poruszającym się” układzie płynie wolniej…
t
t
0 1
v
2
c
2
www.umcs.filozofia.lublin.pl
Czasoprzestrzeń
STW – powiązanie czasu i przestrzeni w czterowymiarową
czasoprzestrzeń
Minkowskiego
zdarzenia
Z (x, y, z, t)
Interwał czasoprzestrzenny
ds
2
dc
2
t
2
dx
2
dy
2
dz
2 ds ds 2 2 > 0 – interwał czasowy = 0 – interwał zerowy ds 2 < 0 – interwał przestrzenny („gdzie indziej”): zdarzenia nie mogą być połączone związkiem przyczynowo-skutkowym)
www.umcs.filozofia.lublin.pl
Interpretacje czasoprzestrzeni STW
Podział na zdarzenia przeszłe i przyszłe nie ma charakteru absolutnego, ale zależy od układu odniesienia…
Eternalizm
– czas jest jedynie wymiarem, zarówno przeszłe zdarzenia jak i przyszłe istnieją tak samo realnie, jak teraźniejsze, odrzucenie obiektywności „upływu czasu”;
block universe
(wszechświat Parmenidesowy); czasoprzestrzeń istnieje jako czterowymiarowa realność Dla nas, wyznawców fizyki rozróżnienie pomiędzy przeszłością, teraźniejszością a przyszłością jest niczym innym, jak uparcie podtrzymywaną iluzją.
(Albert Einstein)
Transjentyzm
– pogląd zakładający realność upływu czasu
www.umcs.filozofia.lublin.pl
Czas w ogólnej teorii względności
Tempo upływu czasu zależy od natężenia pola grawitacyjnego: grawitacja spowalnia tempo upływu czasu Np. czarne dziury
www.umcs.filozofia.lublin.pl
Czas a Wielki Wybuch
Zgodnie z ogólną teorią względności Wszechświat powstał 13,7 mld lat temu w Wielkim Wybuchu Wszechświat rozpoczął się od początkowej osobliwości, w osobliwości załamują się wszystkie znane prawa fizyki.
Do najwcześniejszych etapów ewolucji Wszechświata (era Plancka) nie można stosować „zwykłych” pojęć czasu i przestrzeni.
czas Plancka
t p
c G
5 10 44
s
długość Plancka
l p
c G
3 10 35
m
Poniżej tych wartości pojęcia czasu i przestrzeni przestają mieć fizyczny sens - żaden „zegar” nie może zmierzyć czasu krótszego niż czas Plancka, żadną „linijką” nie można zmierzyć odległości mniejszej niż odległość Plancka. Poniżej skali Plancka pojęcia takie, jak „przeszłość”, „teraźniejszość” i „przyszłość”, również tracą sens. Nie można też określić relacji „przed–po” ani wprowadzić strzałki czasu.
www.umcs.filozofia.lublin.pl
„
Czas a mechanika kwantowa
U: równanie Schrödingera – liniowa i deterministyczna ewolucja układu w czasie (
odwracalność
) 2 2
m
2
V
i
t
superpozycja stanów
c i
i i
R: pomiar – redukcja wektora stanu (nieciągłość, indeterminizm,
nieodwracalność
)
i c i
i
j
2
c j
prob
j
www.umcs.filozofia.lublin.pl