Τι είναι ο χρόνος – Η μυστηριώδης γοητεία των δευτερολέπτων που … τρέχουν

Ίσως και να μην υπάρχει επιστήμη πιο πολύπλοκη από την επιστήμη του χρόνου. Τα… σύνορά της ορίζονται από τη μεγάλης χρονολογικής κλίμακας ηλικία του Σύμπαντος, φτάνουν μέχρι το σήμερα και τον κόσμο που αλλάζει διαρκώς και σταματούν στα μακρινά όρια του απερίγραπτα μικρού κόσμου των κβάντων. «Η κατανόηση του ρόλου που έχει ο χρόνος για τον φυσικό κόσμο γύρω μας άλλαξε δραματικά μέσα στα τελευταία 200 χρόνια», τονίζει ο καθηγητής Φυσικής στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης Νeil Johnson και αναλαμβάνει να απαντήσει στο ερώτημα «τι είναι χρόνος».

Μπορούμε να μετρήσουμε τον χρόνο αντίστροφα; Και πώς ακριβώς θα μπορούσε να γίνει αυτό; Καθένας από εμάς, σε κάποια στιγμή της καθημερινότητας, τα βάζει με τον χρόνο. Πολλοί θα ήθελαν να μπορούσαν να τον σταματήσουν και άλλοι να τον βάλουν να τρέξει μπροστά. Κι αν δεν υπήρχε ο χρόνος; Δεν θα υπήρχε τίποτε. Ούτε μέρα ούτε νύχτα ούτε Χριστούγεννα ούτε Πρωτοχρονιά… Η σχέση του ανθρώπου με τον χρόνο είναι μια σχέση αγάπης-μίσους, μα όσες «συγκρούσεις» κι αν υπάρξουν εκείνος προχωρεί ασταμάτητα προς τα εμπρός. «Γιατί όμως προς τα εμπρός; Και γιατί σταθερά; Αυτά είναι πολύπλοκα αλλά και κυρίαρχα ερωτήματα, στα οποία οι επιστήμονες ακόμα παλεύουν να απαντήσουν», λέει ο Νeil Johnson.

«Από μαθηματικής άποψης, ο χρόνος είναι ακόμη μία “διάσταση”, όπως ο χώρος. Μια διάσταση πολύ πιο μυστηριώδης και συναρπαστική όμως». Το μεγαλύτερο μέρος της ιστορίας του ανθρώπινου είδους διαπραγματεύεται το πώς θα μπορέσουμε να μετρήσουμε τον χρόνο. Και με όσο μεγαλύτερη ακρίβεια μετράμε τον χρόνο τόσο καλύτερα συνειδητοποιούμε τη σημασία του. Στην αρχή ήταν τα ηλιακά ρολόγια, με την προσοχή τους στραμμένη προς την κίνηση του Ηλίου. Μετά ήρθαν μηχανικές συσκευές όπως το εκκρεμές, ενώ προσφάτως οι ειδικοί στράφηκαν προς τον εξαιρετικά μικρό κόσμο των κβάντων, προκειμένου να καταφέρουν να δημιουργήσουν ατομικά ρολόγια, τα οποία θα μας βοηθήσουν να συγχρονίσουμε γεγονότα που διαδραματίζονται σε διαφορετικούς χώρους με εντυπωσιακή ακρίβεια. Σ’ αυτού του είδους τον συγχρονισμό στηρίζεται ολόκληρο το σύγχρονο εμπόριο, οι τηλεπικοινωνίες, ακόμη και η βιομηχανία.

Τα πρώτα ρολόγια θέλησαν να μετρήσουν το πέρασμα του χρόνου χρησιμοποιώντας ως «μέτρο» τη ροή κάποιου υλικού ­ του νερού ή της άμμου. Όμως, σύμφωνα με τον Johnson, δεν υπάρχει τίποτε γύρω μας, στη φύση, το οποία να «κυλά» με τόσο σταθερό ρυθμό και ακρίβεια όμοια με αυτή του χρόνου.

Αυτό ήταν που έκανε τους ειδικούς να στραφούν προς την περιοδική κίνηση και στο εκκρεμές. «Σήμερα», καταλήγει ο Johnson, «συνυπάρχουν πολλές και διαφορετικές κλίμακες μέτρησης του χρόνου. Από τον αστρονομικό χρόνο μέχρι τα δέκατα του δευτερολέπτου. Κι όμως μένουν πολλά ακόμη να ανακαλυφθούν. Μπορεί να μάθαμε να μετράμε με απόλυτη ακρίβεια τον χρόνο, όμως στα χρόνια που πέρασαν οι επιστήμονες δεν κατόρθωσαν να δώσουν απάντηση στο ερώτημα “τι είναι χρόνος”. Ελπίζουν, ωστόσο, πως θα τα καταφέρουν στα χρόνια που έρχονται…»

Μήπως ο χρόνος δεν υπάρχει;

Είναι παραίσθηση; Μήπως ο χρόνος δεν υπάρχει; Κι αν δεν υπάρχει, πού κρύβονται οι αναμνήσεις και η ιστορία μας;

Μήπως ο χρόνος είναι μια παραίσθηση; Μήπως το μυστηριώδες «τόξο του χρόνου», η διαφορά ανάμεσα στο παρελθόν και το μέλλον, θα αποκαλυφθεί μόνον όταν πιστεύουμε πως δεν υπάρχει χρόνος; Αυτό θα μπορούσε να συμβεί αν άλλαζαν ριζικά όλα όσα γνωρίζουμε μέχρι σήμερα για τη λειτουργία του Σύμπαντος πιστεύει ο κ. Τζούλιαν Μπάρμπουρ, φυσικός, ο οποίος μέσα από το βιβλίο του «Το τέλος του χρόνου» («Τhe end of time»), κάνει λόγο για τη θεωρία του Αϊνστάιν, περί σχετικότητας, στην οποία υπάρχουν υπαινιγμοί πως στο Σύμπαν δεν υπάρχει χρόνος.

Για να εξηγήσει τη θεωρία του ο Αμερικανός φυσικός δημιούργησε μία «φόρμα», την οποία ονόμασε «Πλατωνία»: εκεί διακρίνεται η εικόνα της αιωνιότητας, η οποία ξεφεύγει από την πεποίθηση πως ο χρόνος είναι ένα ποτάμι που μας φέρνει από τη γέννηση στον θάνατο. Στη φόρμα του Μπάρμπουρ δεν υπάρχουν συγκεκριμένα «μονοπάτια» και οι άνθρωποι δεν είναι όντα που εξελίσσονται από τη μία στιγμή στην άλλη. Αντίθετα, υπάρχουν πολλά «τώρα» μέσα στα οποία βρίσκεται μια εκδοχή για τον καθένα μας. Κάθε σημείο της «Πλατωνίας» έχει ένα μονοπάτι, μία πιθανότητα. Και εκεί τελειώνουν όλα.

Τα «τώρα», εκείνα που έχουν περισσότερες πιθανότητες από άλλα, είναι αυτά που τελικά βιώνουμε. Όσο για την ιστορία, τις αναμνήσεις και τις εμπειρίες μας που διαρκώς αλλάζουν, ο Μπάρμπουρ έχει τη δική του θεωρία: οι υπολογισμοί του Σύμπαντος, λέει, που έχουν πολλές πιθανότητες και άρα είναι πιθανόν να βιωθούν, έχουν μέσα τους μια έννοια ιστορίας ­ μια σειρά από «αρχεία» που υποδεικνύουν ότι έχουμε παρελθόν. Πρόκειται για υπολογισμούς, τους οποίους ονομάζει «κάψουλες χρόνου».

Είμαστε εμείς οι ίδιοι που αντιλαμβανόμαστε το πέρασμα του χρόνου και όπως ακριβώς τα γεωλογικά απολιθώματα είναι στοιχεία του παρελθόντος, έτσι και ο ανθρώπινος εγκέφαλος έχει δομές στις οποίες εμφανίζονται πρόσφατα και μακρινά γεγονότα. «Δεν υπάρχει ιστορία σε κανένα μονοπάτι, υπάρχουν μόνο “αρχεία” που βρίσκονται μέσα στα “τώρα”. Και αυτά είναι που μοιάζουν με “ιστορία”…».

Πώς μπαίνουν σε τάξη τα συμβάντα του Σύμπαντος ή της… ζωής μας

Η επιστήμη του χρόνου είναι εκείνη που ασχολείται με την τακτοποίηση των γεγονότων σε… κατανοητή σειρά. Αναλαμβάνει δηλαδή να βάλει σε «τάξη» γνωστά συμβάντα, είτε αυτά συνέβησαν στο… Σύμπαν, είτε συνέβησαν στη Γη, επάνω στα πετρώματα, είτε συνέβησαν στη ζωή ανθρώπων που πέρασαν από τον πλανήτη. Κι ο χρόνος μετριέται διαφορετικά για κάθε ένα από τα συμβάντα αυτά, με άλλα… ημερολόγια.

Αστρονομικός χρόνος

Ο αστρονομικός χρόνος βασίζεται σε ουράνια φαινόμενα και στους νόμους που τα διέπουν για να υπολογίσει την ηλικία των αστέρων και των πλανητών. Μαθηματικοί υπολογισμοί μπορούν να προσδιορίσουν με μεγάλη ακρίβεια τις ημερομηνίες κατά τις οποίες συνέβησαν συγκεκριμένα ουράνια φαινόμενα. Επίσης, η ημερομηνία ενός ιστορικού γεγονότος μπορεί να επαληθευθεί ή να οριστεί με ακρίβεια αν έχει συνδεθεί με ένα αστρονομικό γεγονός, όπως μια έκλειψη ηλίου.

Γεωλογικός χρόνος

Καλύπτει ολόκληρη την ιστορία της Γης, ξεκινώντας 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια πριν. Οι γεωλόγοι του περασμένου αιώνα ήταν εκείνοι που βρήκαν τον τρόπο να υπολογίζουν με ακρίβεια την ηλικία της Γης και των υλικών της, από τρία έως 500 εκατομμύρια χρόνια. Με τη χρήση των απολιθωμάτων και άλλων στοιχείων, κατόρθωσαν να δημιουργήσουν μια σχετική κλίμακα χρόνου. Ύστερα ήρθε η ανακάλυψη της ραδιενέργειας για να εδραιώσει τη ραδιομετρική μέθοδο χρονολόγησης. Τέτοιες τεχνικές έκαναν δυνατό τον υπολογισμό της ηλικίας ενός μετάλλου ή ενός πετρώματος, και συνεπώς την ηλικία της Γης, ενώ οι επιστήμονες κατάφεραν να προσδιορίσουν χρονικά γεγονότα του μακρινού γεωλογικού παρελθόντος.

Αρχαιολογικός χρόνος

Νυχτερινή ώρα. Αυτή η συσκευή, του 17ου αιώνα, χρησιμοποιούσε τα αστέρια για να ορίσει τον χρόνο μέσα στη νύχτα

Η ύπαρξη ολόκληρων πολιτισμών έχει τοποθετηθεί στον χρόνο χάρη σε μεθόδους χρονολόγησης δανεισμένες από τη γεωλογία. Οι σύγχρονες γεωχρονολογικές μέθοδοι έρχονται να συμπληρώσουν τη στρωματογραφία, την τεχνική εκείνη που ακολουθούν οι αρχαιολόγοι για να προσδιορίσουν την ηλικία σημαντικών ευρημάτων. Επίσης, συμπληρωματικά ακολουθείται και η ραδιομετρική μέθοδος, σύμφωνα με την οποία όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί κατά τη διάρκεια της ζωής τους φέρουν μια ραδιενεργή μορφή άνθρακα. Οι ερευνητές μπορούν να καθορίσουν τι ποσότητα ραδιοάνθρακα παραμένει σε ένα οργανικό δείγμα που έχει βρεθεί και να διαπιστώσουν πότε θάφτηκε, καθορίζοντας με ακρίβεια τις ημερομηνίες.

Πολιτικός ή Ιστορικός χρόνος

Η πολιτική χρονολογία ορίζεται από τις ημερομηνίες και τη διαδοχή των γεγονότων στην ανθρώπινη ιστορία. Τα έθνη της αρχαιότητας συνέδεαν την ιστορία τους με τη ζωή μιας κεντρικής φιγούρας ή του βασιλιά τους. Αυτό το σύστημα έδινε βέβαια μια σαφή εικόνα για τη ζωή μιας προσωπικότητας, ωστόσο άφηνε κενά στο διάστημα που μεσολαβούσε από τον θάνατο ενός βασιλιά μέχρι τη διαδοχή του επόμενου, ή στο διάστημα που κυβερνούσαν άγνωστοι βασιλείς ο βίος των οποίων δεν αναφερόταν σε γραπτά αρχεία.

Με την ανάπτυξη της ιστορικής χρονολογίας οι ερευνητές άρχισαν να χωρίζουν τις εποχές με βάση εθνικά, εκκλησιαστικά ή επιστημονικά στοιχεία που είχαν στη διάθεσή τους.

Ο χρόνος της Μέσης Ανατολής

Στην αρχαία Μεσοποταμία, την πατρίδα των Σουμερίων, των Ασσυρίων και των Βαβυλωνίων, η συστηματική χρονολογία ξεκινά με τη γέννηση του βασιλιά Σαργών του Α’ (βασίλευσε μεταξύ 2335-2279 π.Χ.), ενώ ήδη από το 2670 και ίσως νωρίτερα έχει δημιουργηθεί μια ολοκληρωμένη λίστα με τους βασιλείς. Οι Χαλδέοι αστρονόμοι ανακάλυψαν τον κύκλο που οι σύγχρονοι αστρονόμοι ονομάζουν Saros και αποτελείται από μια περίοδο 223 σεληνιακών μηνών (κάτι παραπάνω από 18 χρόνια). Η χρονολογία της αρχαίας Αιγύπτου ξεκινά με τον βασιλιά Μένες (3100-3066 π.Χ.), ενώ το αιγυπτιακό ημερολόγιο ξεκινά με την εμφάνιση του αστεριού Σείριος.

Ελληνική και ρωμαϊκή χρονολογία

Η εποχή της Ολυμπιάδας για τους Έλληνες ξεκινούσε από την 1η Ιουλίου του 776 π.Χ. και οι Έλληνες αστρονόμοι εισήγαγαν τον Μετωνικό κύκλο των 235 σεληνιακών μηνών (περίπου 19 χρόνια), και τον Καλλιππικό κύκλο των 940 σεληνιακών μηνών (περίπου 76 χρόνια). Στη ρωμαϊκή χρονολογία, η ημερομηνία της ίδρυσης της πόλης ξεκινά από τις 22 Απριλίου του 753 π.Χ., ενώ η Ιουλιανή περίοδος ξεκινά από την αναμόρφωση του ημερολογίου από τον Ιούλιο Καίσαρα, δηλαδή από το 45 π.Χ.

Δυτική χρονολογία

Η χριστιανική εποχή, που σήμερα χρησιμοποιείται σχεδόν κατ’ αποκλειστικότητα από τον δυτικό κόσμο για να ορίσει την πολιτική χρονολογία, πρωτοχρησιμοποιήθηκε το 525 και τότε ορίστηκε ως ημερομηνία γέννησης του Χριστού το ρωμαϊκό έτος 753.

Αποτελεί γενική παραδοχή το γεγονός ότι αυτή η ημερομηνία θα έπρεπε να είχε οριστεί νωρίτερα.

Η χρονολόγηση όμως των γραπτών αρχείων είναι ιδιαίτερα περίπλοκη, κι αυτό επειδή συχνά χρησιμοποιούνται τοπικές ημερομηνίες σε διαφορετικές εποχές από διαφορετικούς συγγραφείς, ενώ οι σύγχρονοι συγγραφείς, με τη σειρά τους, χρησιμοποιούν άλλα συστήματα. Η μουσουλμανική περίοδος ξεκινά από τις 16 Ιουλίου του 622 μ.Χ., όμως η αντιστοιχία του μουσουλμανικού ημερολογίου με το γρηγοριανό, το οποίο βασίζεται στους σεληνιακούς μήνες, είναι εξαιρετικά δύσκολη.

ΧΟΚΙΝΓΚ

Το μυστικό βρίσκεται στην αρχή και το τέλος του Σύμπαντος

Ο χρόνος ακολουθεί το Σύμπαν και, σύμφωνα με τον κορυφαίο φυσικό, καθηγητή Στίβεν Χόκινγκ, το Σύμπαν δεν υπήρχε από πάντα. ‘Εχει μια αρχή, η οποία εντοπίζεται 15 δισεκατομμύρια χρόνια πριν. Αυτή η ανακάλυψη είναι, σύμφωνα με τον ίδιο, η πιο αξιοσημείωτη στη σύγχρονη κοσμολογία, και θεωρείται πια «αξίωμα». Αυτό που δεν ξέρουν ακόμα οι επιστήμονες είναι αν το Σύμπαν θα έχει τέλος. «Και αν έχει τέλος», υποστηρίζει ο Χόκινγκ, «αυτό δεν πρόκειται να επέλθει πριν περάσουν είκοσι δισεκατομμύρια χρόνια».

Η αρχή και η προέλευση του Σύμπαντος κρύβει, σύμφωνα με τον Χόκινγκ, το μυστικό στην επιστήμη του χρόνου. Αυτά θα καθορίσουν το αν ο ίδιος ο χρόνος έχει αρχή και αν θα έχει τέλος. Επειδή η κλίμακα, η αναλογία της ηλικίας του Σύμπαντος είναι πολύ μεγάλη αν συγκριθεί με την ηλικία του ανθρώπου, μέχρι πρόσφατα επικρατούσε η πεποίθηση πως το Σύμπαν είναι στατικό και παραμένει αναλλοίωτο όσο περνά ο καιρός. Κάτι τέτοιο όμως, εξηγεί ο Χόκινγκ, αντιτίθεται σε έναν από τους σημαντικότερους νόμους της Θερμοδυναμικής: τον νόμο εκείνο που αναφέρει ότι η αταξία πάντα αυξάνεται με το πέρασμα του χρόνου. «Αν ήταν διαφορετικά, το Σύμπαν θα βρισκόταν σε μια κατάσταση πλήρους αταξίας μέχρι σήμερα και τα πάντα θα είχαν την ίδια θερμοκρασία. Σε ένα άπειρο και αέναο Σύμπαν, κάθε νοητή γραμμή όρασης θα τελείωνε στην επιφάνεια ενός αστεριού. Αυτό θα σήμαινε ότι ο νυχτερινός ουρανός θα ήταν το ίδιο φωτεινός με την επιφάνεια του Ηλίου. Εκτός και αν τα αστέρια δεν έλαμπαν πριν από κάποιο συγκεκριμένο χρονικό σημείο… Σ’ ένα στατικό Σύμπαν δεν θα υπήρχε δυναμικός λόγος για τα αστέρια να “ανάψουν” ξαφνικά κάποια στιγμή. Κάποια τέτοια “στιγμή που άναψαν” θα έπρεπε να έχει επιβληθεί από μια παρέμβαση έξω από το σύμπαν», εξηγεί ο Χόκινγκ. Τα πράγματα, ωστόσο, άλλαξαν όταν έγινε αντιληπτό ότι το Σύμπαν δεν είναι στατικό αλλά εξαπλώνεται. Οι γαλαξίες κινούνται σταθερά ο ένας χώρια από τον άλλο και αυτό σημαίνει ότι στο παρελθόν βρίσκονταν πολύ πιο κοντά ο ένας στον άλλο. Και ο διαχωρισμός δύο γαλαξιών δεν είναι παρά μια λειτουργία του χρόνου.

Πηγή : http://www.physics4u.gr/

Author: stratilio

Αφήστε μια απάντηση