Entropija i protok vremena

Šta je vreme? Da li je ono fundamentalni aspekt naše percepcije i razumevanja određenog sleda događaja? A protok vremena? Da li je on subjektivno iskustvo prolaska vremena kao kontinuiranog i nepovratnog procesa?

Razlika između ova dva pojma je donekle i filozofsko pitanje i može biti podložno različitim tumačenjima. Jedno od tih tumačenja je da vreme predstavlja objektivan, fiksni okvir koji postoji nezavisno od ljudske percepcije i svesti, te se posmatra kao niz događaja koji se odvijaju u unapred određenom nizu, bez obzira na naše iskustvo ili svest o tome. Sa druge strane neke teorije predlažu da je iskustvo toka vremena subjektivna konstrukcija koju stvara naša svest. Prema ovoj perspektivi, vreme nije neodvojivo svojstvo Univerzuma, već je proizvod naših kognitivnih procesa i načina na koji opažamo i tumačimo događaje.

Protokom vremena uočavamo da su stvari oko nas drugačije nego ranije. Okolnosti se menjaju, a vreme stvara potencijal da se te promene realizuju. Pojam vremena nastaje iz mogućnosti sećanja na protekle događaje, iz zapažanja trajanja izvesnih pojava i očekivanja onih koji mogu ili treba da uslede. Ono se uočava tek u nekom sledu događaja, promena ili od jedne relativno ustaljene prirorodne pojave do druge, kao što su na primer dan i noć, periodi vegetacije, godišnja doba i slično. Ljudi su od pamtiveka morali da svoju delatnost prilagođavaju vremenskom protoku. Tako se pojavila potreba da se ono meri i samim tim deli na određene intervale.

U pokušajima da se izrade časovnici i kalendari, uzimani su prirodni ciklusi,  relativno konstantni ili na određen način ponovljivi. Bavljenjem ovom problematikom dolazilo se do novih otkrića iz oblasti fizike, pre svega kroz drugi zakon termodinamike, a nešto kasnije i radioaktivnost. Potrebni su neki oscilirajući događaji, koji se dešavaju u kosmosu, da bi se vreme preciziralo. Naučnici smatraju da je najtačniji način merenja vremena primena vibracija atomskih satova. 

U klasičnoj (Njutnovoj) fizici, vreme kao fenomen je apsolutno, odnosno njegov tok ne zavisi od stanja kretanja posmatranog tela, dok u filozofiji vreme ne predstavlja svojstvo spoljnih objekata, već samo subjektivnog uma koji je svestan tih istih objekata (Imanuel Kant). U dvadesetom veku pojam apsolutnog vremena dopunjen je teorijom relativnosti, gde vreme postaje zavisno od prostora i materije, te se ne može nezavisno od njih posmatrati (Albert Ajnštajn). Treba istaći da vreme zavisi od gravitacije, što znači da će sat kucati sporije pri većoj gravitaciji. Ova pojava je poznata kao gravitaciona vremenska dilatacija.

Većina modernih teorija govori o vremenu kao četvrtoj dimenziji. Nama je potrebno prisustvo u toj dimenziji da bismo mogli vreme sagledavati kao klasičnu fizičku pojavu. Pošto to nije moguće, za sada je protok vremena jedini oblik definicije njegovog postojanja.

Svaki univerzalni koncept vremena na kraju mora biti zasnovan na evoluciji samog kosmosa. Kada pogledamo u svemir, vidimo događaje koji su se desili u prošlosti. Da je Univerzum imao beskonačnu prošlost i bio neograničen, noćno nebo koje posmatramo bilo bi potpuno svetlo, ispunjeno svetlošću beskonačnog broja zvezda (u prostoru koji je oduvek postojao).

Dugo vremena su naučnici smatrali da je Univerzum statičan i beskonačan. Međutim, vremenom se ispostavilo da se on ubrzano širi i to od nekog početnog stanja koji se naziva trenutak Velikog praska (što implicira da i vreme ima početak). Pošto je Univerzum po mišljenju naučnika u proseku svuda isti, možemo odrediti približno i njegovu starost koristeći tzv. kosmološko vreme ispitujući drevnu svetlost pozadinskog zračenja. Na osnovu ovog istraživanja pretpostavlja se da je Univerzum star 13,799 milijardi godina.

Ono što nas najviše zanima je vreme koje ,,prolazi" oko nas u ovom posmatranom trenutku. Da bismo došli do nekakvog prihvatljivog razumevanja ovog fenomena, moramo sagledati osnovna svojstva prostora i vremena. U dimenziji prostora možemo se kretati u raznim pravcima. Međutim u vremenskoj dimenziji to nije tako, već se uvek krećemo u istom pravcu - napred. Zašto je dimenzija vremena nepovratna? 

Postoje mnogi procesi u prirodi koji su nepovratni. Jedan ot takvih procesa u fizici (i u svakodnevnom životu) je tzv. entropija. Ona nam govori kako posmatrana materija iz uređenog stanja gotovo uvek prelazi u stanje neuređenosti (haosa). Drugi zakon termodinamike je razlog kojim se obično objašnjava zašto ne vidimo delove razbijene čaše kako se skupljaju sa poda i vraćaju u prvobitno stanje. Prema ovom zakonu, u bilo kojem zatvorenom sistemu uvek dolazi do povećanja nereda tj. entropije, pa se samim tim objašnjava nepovratnost prirodnih procesa i asimetrija između budućnosti i prošlosti. Drugi princip termodinamike određuje i smer toplotnih procesa, što znači da toplota nikada ne prelazi spontano sa tela koje ima nižu temperaturu na telo koje ima višu temperaturu. Pored određivanja smera toplotnih procesa, drugi princip termodinamike pokazuje nemogućnost postojanja perpetuum mobile II vrste.

Sve je ovo razumljivo i spada u domen fundamentalnog poznavanja fizike, međutim, naučnici nemaju odgovor na pitanje zašto je Univerzum počeo svoje postojanje sa niskom entropijom. Pretpostavljaju da je razlog tome što smo deo Multiverzuma koji sadrži mnogo različitih Univerzuma, pa bi statistički gledano pojedini morali započeti postojanje sa velikom uređenošću, poput našeg.

Povećanje nereda sa protokom vremena jedan je od primera onoga što se naziva strela vremena i čime se pravi razlika između prošlosti i budućnosti, odnosno određuje njegov smer. Postoje tri različite strele vremena. Termodinamička koju smo već opisali, zatim psihološka strela koja definiše našu percepciju protoka vremena u jednom pravcu i kosmološka koja prati širenje Univerzuma. 

Najnovija proučavanja Ajnštajnove teorije relativiteta navodi naučnike na ideju da je vreme zapravo iluzija, kao čist produkt najsloženije biološke mašine, zvane mozak. Iako bez konkretnih činjenica i dokaza, ova ideja ima značajno uporište u mnogim naučnim krugovima. Jedna od posledica razumevanja vremena kao iluzije je ta da budućnost i prošlost apsolutno postaje određena, a samim tim, naša svest kao i slobodna volja su samo privremena kategorija. Pobornici ove ideje pretpostavljaju da bi u potpunosti trebali ukloniti parametar vremena iz jednačina, jer se već potvrdilo da prilikom objedinjavanja opšte relativnosti i kvantne mehanike (u matematičkim proračunima) često dolazi do samopotiranja vremena kao varijable.

Mi svakog trenutka neumitno primećujemo da se vidljivi Univerzum oko nas menja. Ako je taj trenutak duži, promene su sve prisutnije. One nas vode uvek istim smerom, tako da naša svest čitav materijalni svet percipira kroz određeni vremenski interval, pretvaravši ga iz jednog u drugi oblik postojanja. Vreme prožima naše živote i predstavlja jedan od dominantnih faktora u organizaciji ljudske svakodnevice. Razumevanje vremena i odnos prema njemu, na neki način obeležava razvoj savremene civilizacije.

Borivoj Vujić