Italų fizikas ir rašytojas Carlo Rovelli knygoje „Laiko tvarka“ (vert. Toma Gudelytė) kviečia leistis į intriguojančią kelionę po mus supantį pasaulį ir geriau suprasti bene didžiausią Visatos paslaptį – laiką. Laikas – tai misterija, neišvengiamai paliečianti ir įtraukianti visus, tad jūsų dėmesiui keletas C. Rovelli pasakojimų. Kaip keičiantis laikui keitėsi ir paties laiko suvokimas. Ir kaip laikas veikia mūsų atmintį.
Laiko prigimtis, ko gero, lieka didžiausia paslaptimi. Keistos gijos saisto laiką su kitomis dar neįmintomis didžiosiomis paslaptimis: proto prigimtimi, Visatos kilme, juodųjų skylių likimu, gyvybės dėsniais. Kažkas esmingo vis grąžina mus prie laiko prigimties.
Italų fizikas ir rašytojas CARLO ROVELLI, išgarsėjęs bestseleriu „Septynios trumpos fizikos pamokos“ („Tyto alba", 2016) naujoje savo knygoje Laiko tvarka leidžiasi į unikalią kelionę, skirtą bene didžiausiai Visatos paslapčiai – laikui.
Ar laikas teka viena kryptimi ir vienodai visiems? Ne: kalnuose jis lekia sparčiau, o lygumoje sruvena lėčiau dėl Žemės traukos. Ar vis dar galioja klasikinis laiko skirstymas į praeitį, dabartį ir ateitį? Bendroji reliatyvumo teorija ir kvantinė gravitacija, kurios vienas didžiausių autoritetų mokslo pasaulyje yra Carlo Rovelli, linkusios ir šią triadą peržiūrėti iš naujo: praeitis ir ateitis nebesupriešinamos, o patikimiausia atrodžiusi dabartis fizikos požiūriu pradingsta apskritai.
Laikas – tai misterija, neišvengiamai paliečianti ir įtraukianti visus. Jis lieka paslaptimi ne tik fizikos profanams, bet ir mokslininkams. Todėl C. Rovelli pasakojimas skirtas visiems ‒ tiek skaitytojui, pasiryžusiam leistis į visiškai naują kosminių dėsnių ir tolimųjų galaktikų pasaulį, tiek fizikos teorijos žinovui.
Kas vyksta, kai nieko nevyksta?
„Kiek laiko trunka amžinai?“ – klausia Alisa. „Kartais tik sekundę“, – atsako Baltasis Triušis. Esama sapnų, trunkančių vos kelias akimirkas, bet juose viskas, regis, sustingsta amžiams. Mūsų asmeninės patirties laikas yra elastiškas. Valandos skrieja it minutės, o minutės nusitęsia nepakeliamai lėtos it šimtmečiai. Viena vertus, laiką diktuoja liturgija: Velykos būna po gavėnios, o ši – po Kalėdų; ramadanas pradedamas Hilāl ir užbaigiamas Id al Fitro švente. Kita vertus, kiekviena mistinė patirtis, tarkim, ostijos pašventinimo akimirka, išstumia tikintįjį iš laiko ir leidžia prisiliesti prie amžinybės.
Kol Einsteinas mums neatskleidė tiesos, kaip, po galais, galėjome manyti laiką tekant visur vienodu greičiu? Tiesioginė laiko trukmės patirtis tikrai nepamėtėjo mums minties, neva laikas eina visur vienodu greičiu. Iš kur tai ištraukėme?
Jau daugelį amžių laiką dalijame į dienas, valandas. Tačiau didžiąją šių amžių dalį vasarą valandos trukdavo ilgiau nei žiemą, mat 12 valandų žymėjo laiko tarpą nuo aušros iki saulėlydžio. Šeštoji valanda buvo aušros metas, nepriklausomai nuo metų laiko, kaip randame palyginime apie vynuogyno darbininkus Evangelijoje pagal Matą. Kadangi (šiandien sakome) vasarą tarp aušros ir sutemų praeina „daugiau laiko“ nei žiemą, vasarą valandos buvo ilgesnės, o žiemą trumpesnės...
Saulės laikrodžiai, smėlio ir vandens laikrodžiai Viduržemio jūros regione ir Kinijoje egzistavo dar senovės laikais, tačiau anuomet laikrodžiai nebuvo tokie svarbūs kasdienio gyvenimo organizavimui kaip šiandien. Tik XIII a. Europoje paprastų žmonių gyvenimą pradeda reguliuoti mechaniniai laikrodžiai. Miestai ir kaimai statosi bažnyčias, o greta bažnyčių – varpines, ant kurių įtaisomi laikrodžiai, diktuojantys kolektyvinių funkcijų ritmą. Prasideda laikrodžių valdomo laiko era. Laikas pamažu slysta iš angelų rankų į matematikų rankas: tą puikiai iliustruoja Strasbūro katedra ir du jos saulės laikrodžiai, įrengti vos kelių šimtmečių skirtumu ir prilaikomi angelo (XIII a. saulės laikrodis) bei matematiko (XV a. pab. saulės laikrodis). Laikrodžiai naudingi tuo, kad rodo tą pačią valandą.
Bet ir ši mintis modernesnė, nei galėtume manyti. Per amžius, kol žmonija keliavo žirgais, pėstute ar karietomis, nebuvo reikalo sinchronizuoti skirtingose vietose esančių laikrodžių. Priešingai, buvo prasmingiau to nedaryti: pusiaudienis yra tada, kai saulė danguje pasiekia aukščiausią tašką. Kiekvienas kaimas ir miestas turėjo savo saulės laikrodį, rodantį pusiaudienio valandą, pagal tai buvo reguliuojamas ir kiekvienam matomas varpinės laikrodis. Saulė pusiaudienį Lečėje, Venecijoje, Florencijoje ir Turine pasiekia nevienodu laiku, nes juda iš rytų į vakarus. Pusiaudienis pirma ateina Venecijoje ir tik vėliau Turine – Venecijos laikrodininkai daugelį amžių visu pusvalandžiu lenkė kolegas turiniečius. Kiekvienas kaimelis turėjo savo ypatingąją „valandą“. Paryžiaus geležinkelio stotis savąją valandą tyčia kiek pavėlindavo, palyginti su miesto laiku, iš paslaugumo keleiviams.
XIXa. atsiranda telegrafas, traukiniai tampa greiti ir prieinami daugeliui, todėl didėja poreikis deramai sinchronizuoti laikrodžius skirtinguose miestuose. Sunku suderinti traukinių tvarkaraščius, jei kiekviena stotis valandas matuoja savaip. JAV yra pirmoji šalis, kuri imasi standartizuoti laiką. Pradinis pasiūlymas fiksuoti valandą, universalią visam pasauliui. Pavyzdžiui, Londono pusiaudienio valandą pavadinti „12-a valanda“, mat Londone pusiaudienis iš tiesų būna apie 12 val., o Niujorke tuo metu apie 18 val. Toks pasiūlymas daugeliui nepatinka, žmonės yra prisirišę prie vietinio laiko.
Kompromisas pasiekiamas 1883-iaisiais: pasaulis sudalijamas „laiko“ juostomis ir kiekvienoje atskirai valandos standartizuojamos. Tokiu būdu skirtumas tarp laikrodžio 12 val. ir vietos pusiaudienio siekia daugiausia 30 minučių. Pasiūlymas po truputį įsigali visame pasaulyje ir skirtinguose miestuose prasideda masinis laikrodžių sinchronizavimas.
Vargu ar atsitiktinumas, kad jaunasis Einsteinas, prieš įsidarbindamas universitete, dirbo Šveicarijos patentų biure ir, be kitų dalykų, rūpinosi patentais, susijusiais su geležinkelio stočių laikrodžių sinchronizavimu! Labai tikėtina, jog būtent čia Einsteiną aplankė mintis, kad laikrodžių sinchronizavimas yra neišsprendžiama problema.
Kitaip tariant, praėjo vos keleri metai nuo akimirkos, kai žmonija nutarė sinchronizuoti laikrodžius, iki Einsteinas pastebėjo, kad tiksliai sinchronizuoti jų neįmanoma. Tūkstančius metų prieš pasirodant laikrodžiams vienintelis dėsningas laiko matas žmonijai buvo dieną keičiančios nakties cikliškumas. Dienos ir nakties ritmas valdė ir augalų bei gyvūnų gyvenimą. Gyvųjų pasaulyje dienos ritmas yra visa apimantis. Jis esminis gyvybei ir, manau, tikėtina jį atlikus lemiamą vaidmenį gyvybės atsiradimui Žemėje: norint paleisti mechanizmą, būtinas svyravimas. Gyvi organizmai turi begalę tarpusavyje daugiau ar mažiau suderintų įvairių laikrodžių: molekulinių, neuroninių, cheminių, hormoninių. Gamtoje esama cheminių mechanizmų, atskirų ląstelių biochemijoje plakančių valandų ritmu.
Dienos ritmas yra pirminis mūsų laiko suvokimo šaltinis: naktį keičia diena, dieną – naktis. Skaičiuojame gamtos laikrodžio dūžius, skaičiuojame dienas. Senovėje laiką žmonija suvokė pirmiausia kaip dienų skaičių. Greta dienų dar buvo skaičiuojami metai ir metų laikai, mėnulio fazės, švytuoklės svyravimai, smėlio laikrodžio apvertimo skaičius. Tokiu būdu mes tradiciškai mąstėme apie laiką: skaičiuoti, kaip keičiasi pasaulis.
Kaip veikia mūsų atmintis
Prieikime pagaliau prie mūsų pačių ir vaidmens, kurį atliekame laiko prigimties atžvilgiu. Kas „mes“ esame, žmonės?
Žmogaus tapatybę sudaro įvairūs dėmenys. Vienas jų – atmintis.
Mūsų dabartyje mirguliuoja begalė praeities pėdsakų. Esame istorija patys sau. Pasakojimai. Aš nesu šis laikinas kūnas, išsitiesęs ant sofos ir nešiojamojo kompiuterio klaviatūroje spaudžiantis „a“ raidę; aš esu mano mintys, prisodrintos sakinio, kurį rengiuosi užrašyti, nuotrupų; aš esu mano motinos glamonės, per gyvenimą mane lydėjusio tėvo švelni ramybė; aš esu mano paaugliškos kelionės, mano pirmosios perskaitytos knygos, sugulusios į mano smegenis, pirmosios meilės, nusivylimai, draugystės; esu tai, ką rašau, ko klausausi, atmintyje įsispaudę veidai. O ypač esu tas, kuris vos prieš minutę įsipylė į puodelį arbatos. Tas, kuris prieš sekundę šiame kompiuteryje surinko žodį „atmintis“. Tas, kuris prieš minutę įsivaizdavo sakinį, kurį dabar užbaigiu. Jei visa tai išnyktų, ar vis dar egzistuočiau? Esu ilgas romanas, sudarantis mano gyvenimą.
Atmintis sulipdo draugėn laike išsibarsčiusius procesus, iš kurių susideda mūsų tapatybė. Šiuo požiūriu mes egzistuojame laike. Esu tas pats, kuris buvau vakar. Suprasti save reiškia apmąstyti laiką. Bet suprasti laiką reiškia apmąstyti pačius save.
Neseniai pasirodė knyga, skirta smegenų mechanizmų tyrinėjimams, – Tavo smegenys yra laiko mašina. Knygoje aptariami įvairūs būdai, kuriais mūsų smegenys sąveikauja su tekančiu laiku ir nutiesia tiltus tarp praeities, dabarties ir ateities. Mūsų smegenys yra mechanizmas, renkantis atsiminimus apie praeitį, panaudojamą ateičiai nuspėti. Tai vyksta plačiame skirtingų laiko mastelių spektre, pradedant mažais masteliais: jei kas nors paleidžia į mane į daiktą, mano ranka žvitriai pajuda ta kryptimi, iš kurios po kelių akimirkų atlėks daiktas, kad spėčiau jį sugriebti, – mano smegenys, pritaikiusios praeities įspūdžius, žaibiškai apskaičiavo būsimą į mane skriejančio objekto padėtį, – ir baigiant dideliais masteliais: pavyzdžiui, kai apsėju lauką su viltimi po tam tikro laiko išvysti jame burbuoles. Arba kai investuoju į mokslinį tyrimą, nes šis rytoj gali pagerinti technologijas ir praplėsti žmonijos žinias. Galimybė numatyti ateitį, be abejo, pagerina ir rūšies išlikimo galimybes, štai todėl evoliucija atrinko tam tikras nervines struktūras.
Žmonės yra šios atrankos rezultatas. Gyventi tarp praeities ir ateities įvykių sudaro mūsų protinės struktūros pamatą. Tai ir yra laiko „tėkmė“. Tai sena intuicija. Garsios šv. Augustino šia tema išsakytos mintys. Išpažinimų XI knygoje šv. Augustinas apmąsto laiko prigimtį, ir nors nuklysta į evangelinio pamokslavimo stiliui būdingas eksklamacijas, kurių nemėgstu, vis dėlto pateikia aiškią mūsų galimybės pajusti laiką analizę. Šv. Augustinas pastebi, kad mes visada esame dabartyje, nes praeitis jau praėjo, tad jos nebėra, o ateitis dar turi ateiti, taigi ir jos nėra. Klausia savęs, kaip galime suvokti laiko trukmę ar ją išmatuoti, jei visada esame vien dabartyje, kuri savo apibrėžimu yra momentiška. Kaip galime aiškiai justi praeitį ir laiką, jei visada esame tik dabartyje? Čia ir dabar, be praeities ir ateities. Kur yra praeitis ir ateitis? Šv. Augustino išvada – jos glūdi mumyse.
Vadinasi, laiką matuoju savo protu, mintimis. Negaliu leisti savo protui tvirtinti, kad laikas yra kažkas objektyvaus. Matuodamas laiką, aš matuoju kažką savo proto dabartyje. Arba tai yra laikas, arba aš nežinau, kas tai yra. Šv. Augustino mintis įtaigesnė, nei gali pasirodyti iš pirmo žvilgsnio. Mes galime teigti, kad matuojame laiko trukmę laikrodžiu. Bet tam į laikrodį būtina pažvelgti dviem skirtingais momentais, o tai neįmanoma, nes mes galime būti tik vienoje akimirkoje, ne dviejose. Dabartyje matome tik dabartį; galime matyti dalykus, kuriuos interpretuojame kaip praeities pėdsakus, tačiau tarp praeities pėdsakų matymo ir laiko tėkmės pajautos yra esminis skirtumas, ir šv. Augustinas suvokia, kad šio skirtumo – sąmoningumo, jog laikas praeina, – šaknis yra vidinė. Ji yra mūsų sąmonės dalis. Tai yra mūsų smegenyse nugulę praeities pėdsakai.
Šv. Augustinas nuostabiai dėsto mintis. Teiginiams pagrįsti jis atsigręžia į muziką. Mums klausantis giesmės, tam tikrą garsą įprasmina prieš ir po nuskambantys garsai. Muzika prasmę įgyja laike, bet jei mes kiekvieną akimirką esame vien dabartyje, kaip galime užčiuopti prasmę? Tą padaryti galime todėl, teigia šv. Augustinas, kad mūsų sąmoningumas remiasi atmintimi. Giesmės garsai gyvuoja mūsų sąmonėje vieningi, drauge juos laiko tai, ką vadiname laiku. Toks tad mums yra laikas: glūdintis dabartyje, mūsų sąmonėje kaip atmintis.
