Zbyt krótka historia czasu

http://klub.chip.pl/time/czas.html

1 of 18

6/16/2008 12:25 PM

Z

BYT

KRÓTKA

HISTORIA

CZASU

D

ZIEJE

POJĘCIA

CZASU

OD

FILOZOFII

KLASYCZNEJ

DO

WSPÓŁCZESNEJ

FIZYKI

Czas albo w ogóle nie istnieje, albo jest pojęciem
ogólnym i niewyraźnym

Arystoteles: F i z y k a

Zbyt krótka historia czasu

http://klub.chip.pl/time/czas.html

2 of 18

6/16/2008 12:25 PM

Wstęp

Czym jest czas? Czy w ogóle czas istnieje? Czy ma swój początek i koniec? Czy zawsze

przebiega ze stałą szybkością? I w którą stronę? Te pytania, jak również tysiące innych,

nurtowały filozofów, fizyków i niezliczone szeregi innych myślicieli przez całe tysiąclecia. W

niniejszej pracy postaram się pokrótce nakreślić ewolucję pojęcia czasu od filozofii starożytnej

po współczesną fizykę.

Zbyt krótka historia czasu

http://klub.chip.pl/time/czas.html

3 of 18

6/16/2008 12:25 PM

Czas w filozofii greckiej

W początkowych okresach rozwoju filozofii czas pojawiał się w pismach myślicieli niezbyt

często. Według Arystotelesa czas nie jest dany bezpośredniemu doświadczeniu, ale poznaje się

go jedynie poprzez ruch. Dlatego też częściej rozważano zagadnienia właśnie ruchu lub

zmienności i przez nie próbowano pośrednio wyjaśniać naturę czasu.

Anaksymander

Na początku był Tales. A zaraz potem uczeń jego, Anaksymander. Według niego ruch jest

nieodłącznie związany z materią. Jest wieczny, tak jak wieczna jest zasada, z której dzięki

temu ruchowi powstaje cała przyroda. Czas więc nie ma tu początku ani końca.

[1]

Heraklit

Heraklit idzie jeszcze dalej - zarówno czas jak i cały wszechświat nie posiadają według

niego początku:

Wszechświata nie stworzył żaden bóg ani żaden człowiek, lecz był on zawsze.

[2]

Jednocześnie uważał, że zmienność jest podstawową własnością przyrody. Wszystko płynie

i nie ma nic, co powtarzałoby się dwa razy na osi czasu.

Zenon z Elei

Równocześnie z Heraklitem powstawała doktryna zdecydowanie przeciwna jego poglądom -

filozofia eleatów. Oto jej najwybitniejszy przedstawiciel - Zenon z Elei - neguje ruch w

przekonaniu, że byt jest niezmienny. Eleacki czas jest nieciągły - składa się z oderwanych od

siebie chwil, w których nie tylko lecąca strzała, ale i cały świat są nieruchome

[3]

. I chociaż

argumenty Zenona wydają się banalne dzięki wynalazkowi rachunku całkowego, to stały się

one inspiracją do rozważań nad ciągłością niektórych wielkości. I już próby rozwiązania

paradoksów Zenona przez Arystotelesa bazowały na ciągłości czasu, czyli możliwości

nieskończonej jego podzielności.

Empedokles

Próbę pogodzenia przeciwnych stanowisk eleatów i Heraklita zaproponował Empedokles. W

swoich wyjaśnieniach przyczyny dokonywania się zmian stworzył obraz świata, w którym

cztery żywioły (woda, powietrze, ogień i ziemia) są poruszane przez dwie siły (miłość i niezgodę).

Zbyt krótka historia czasu

http://klub.chip.pl/time/czas.html

4 of 18

6/16/2008 12:25 PM

Czas u niego jest cykliczny - dzieje świata dają się przedstawić jako cztery następujące po

sobie fazy:

Stan pierwotny - siły nie działają, żywioły pozostają w spoczynku

1.

Okres działania niezgody

2.

Chaos - stan całkowitego wymieszania żywiołów

3.

Okres działania miłości

4.

Cykl zamyka się, gdyż etap czwarty prowadzi do etapu pierwszego.

[4]

Demokryt

Ta wczesna faza rozwoju greckiej filozofii przyrody zakończyła się powstaniem atomizmu.

Według Demokryta, prezentującego dojrzałą wersję tej doktryny, ruch jest jedynie zmianą

miejsca atomu w próżni i nie ma innych, poza ruchem, przemian atomów. Ruch jest tu jedną z

własności atomów - nie trzeba żadnego zewnętrznego czynnika. Jest ponadto wieczny jak i

same atomy.

[5]

Platon

Potem nastał czas dwóch wielkich systemów, czas Platona i Arystotelesa. Dla Platona,

przekonanego o celowości całej rzeczywistości, czas również istniał po coś

[6]

. W Timajosie celem

czasu jest upodabnianie świata do wieczności. Z kolei bycie miarą tego czasu jest celem planet:

Bóg, ojciec wszechświata (...) umyślił zrobić pewien ruchomy obraz wieczności i
porządkując wszechświat robi równocześnie wiekuisty obraz wieczności, która
trwa w jedności, obraz idący miarowo, który my nazywamy czasem. Urządza dni i
noce i miesiące i lata, których nie było, zanim powstał wszechświat, a teraz
zaczęły powstawać równocześnie z syntezą wszechświata. (...) Zatem według myśli
i zamiaru bożego (...) aby powstał czas, powstało słońce i księżyc i pięć innych
gwiazd, które się nazywają planetami, na rozgraniczanie i na straż liczb czasu.

[7]

Czas Platona jest podobny do czasu innych dawnych cywilizacji - jest zamknięty w kole, a

historia świata składa się z Wiecznych Powrotów. Pozwala to pogodzić Platonowi upływ czasu z

jego podobieństwem do niezmiennej wieczności

[8]

. Idea liczb czasu i powiązania go z ruchem

nieba pochodzi od pitagorejczyka Archytasa

[9]

. Wynalazkiem Platona w dziedzinie rozważań

nad czasem jest także istnienie aczasowe - idee są niezmienne, więc nie podlegają działaniu

czasu.

[10]

Arystoteles

Zbyt krótka historia czasu

http://klub.chip.pl/time/czas.html

5 of 18

6/16/2008 12:25 PM

O ile filozofia przyrody u Platona stanowiła jedynie margines rozważań, podjęty dopiero pod

koniec życia (może pod wpływem zainteresowań swoich uczniów), to dla jego najwybitniejszego

ucznia stanowiła jedno z ważniejszych zagadnień. Arystoteles, bo o nim tu mowa, czasowi

poświęca kilka stron "Fizyki". Definiuje go tam następująco:

... czas jest właśnie ilością ruchu ze względu na „przed” i „po”. (...) Nie jest więc
czas ruchem, lecz jest ilościową stroną ruchu.

Ponadto

czas jest tym, co jest liczone, a nie środkiem do liczenia.

[11]

Jak to ujmuje Heller

[12]

- czas Arystotelesa wywodzi się z matematyki, w przeciwieństwie

do stanowiska Platona, gdzie matematyka wynika z istnienia czasu. Poznanie czasu wiąże

Arystoteles bezpośrednio z ruchem.

A ponieważ według niego jedynym ruchem naturalnym i jednostajnym jest ruch po kole, to

taki właśnie ruch powinien służyć do pomiaru czasu. Definiując czas w ten sposób Arystoteles

stanął przed kolejnym problemem: Czy istniałby czas, jeśli nie byłoby umysłu, który mógłby go

policzyć? Uważał on, że nie istniałby, czyli że umysł jest warunkiem koniecznym istnienia

czasu, ale że mógłby wówczas istnieć substrat czasu.

[13]

. Czas nie jest więc tu podstawową

własnością materii, jest podporządkowany niejako umysłowi.

Arystoteles w swoich rozważaniach traktuje czas jako continuum . Nie składa się on z

oddzielnych punktów, jak to widzieli eleaci - Arystoteles na tej podstawie mógł więc obalać

podstawowe tezy Zenona z Elei. Analogicznie do rozciągłości przestrzennej czas jest

nieskończenie podzielny, ale w odróżnieniu od niej jest potencjalnie nieskończony przez

dodawanie.

[14]

Zbyt krótka historia czasu

http://klub.chip.pl/time/czas.html

6 of 18

6/16/2008 12:25 PM

Podsumowanie

W filozofii greckiej czas pojawiał się jeszcze kilkakrotnie, najczęściej jednak jako rozwinięcie

lub powtórzenie idei opracowanych przez Demokryta, Platona czy Arystotelesa. Można by tu

jeszcze wspomnieć Plotyna, który kilkaset lat po Platonie zdefiniował coś, co mogłoby być

strzałką czasu (o ile oczywiście można mówić o strzałce w przypadku cyklicznej koncepcji

czasu) - twierdził bowiem, że emanacja nowych bytów odbywa się od bytów doskonalszych, do

mniej doskonałych (opierając się na przeświadczeniu, że byt doskonalszy ma większą moc

twórczą)

[15]

. W stosunku do teorii ewolucji, czas Plotyna przebiega więc w drugą stronę.

Spuścizną „czasową” Starożytnej Grecji był więc nieskończony czas, bez początku i końca,

związany z najdoskonalszym ruchem - ruchem po okręgu. Był to czas cykliczny, zamknięty, co

Heller wyjaśnia nawiązaniami do rytmów przyrody, życia, intuicyjnie dostępnymi dla budzącej

się świadomości pierwotnych ludów

[16]

. Ta koncepcja miała się następnie zderzyć z biblijnym

czasem, stanowiącym linię półprostą i płynącym od początku w kierunku końca. Czas

mierzony ruchem planet w konfrontacji z czasem mierzonym historią narodu wybranego.

[17]

Zbyt krótka historia czasu

http://klub.chip.pl/time/czas.html

7 of 18

6/16/2008 12:25 PM

Czas przed i w Średniowieczu

Św. Augustyn

Pierwszym myślicielem nowego, chrześcijańskiego porządku, który szerzej zajął się

pojęciem czasu był św. Augustyn. Jedenasta księga jego Wyznań stanowi traktat o czasie,

poruszający najbardziej podstawowe zagadnienia związane z tym pojęciem. Czas nie jest

wieczny - został stworzony przez Boga:

Jakiż to mógł istnieć czas, który by nie był stworzony przez Ciebie (...) Jesteś
Twórcą wszelkiego czasu (...) Ty poprzedzasz czas.

[18]

Po drugie - czas nigdy nie stoi w miejscu:

[obecna]

chwila tak szybko z przyszłości przelatuje do przeszłości, że nie sposób

jej przypisać jakiegokolwiek trwania

[19]

.

Co ważne, Augustyn odchodzi od wyjaśniania czasu poprzez ruch - źródłem czasu nie jest

ruch niebios, ale ludzki umysł.

[20]

Wrażenie, jakie wywołują w owym umyśle mijające rzeczy to

właśnie mierzony czas:

To wrażenie mierzę, kiedy mierzę czas. Albo więc to właśnie jest czasem, albo
wcale nie mierzę czasu.

[21]

Filozofowie arabscy

Po Augustynie przez wiele wieków do problematyki czasu niewiele dołożono -

wystarczającym tematem rozważań stał się Bóg i wiara. Dopiero odkrycie przez Arabów prac

Arystotelesa (w X-XII wieku) zapoczątkowało na nowo żarliwe dyskusje o czasie. Awicenna, a

potem Awerroes opracowali bogate komentarze do systemu arystotelejskiego, uzupełniając go

zresztą o m.in. liczne pierwiastki neoplatońskie. W XIII wieku rozpoczął się okres silnego

wpływu ich filozofii na łacińską Europę. Jej zwolenników nazywano wtedy awerroistami

łacińskimi. Głosili oni wizję czasu bliską greckiej, czasu powiązanego z ruchem i nie

posiadającego początku. Ponadto cały proces tworzenia (wzorem Platona) wyłączają oni spod

wpływu czasu.

[22]

Renesans augustynizmu

Filozofia chrześcijańska zdominowana była wówczas przez odrodzony w nowej postaci

augustynizm. Jeden z inicjatorów powrotu do Augustyna, Wilhelm z Owerni tak tłumaczył

konieczność istnienia początku czasu:

Zbyt krótka historia czasu

http://klub.chip.pl/time/czas.html

8 of 18

6/16/2008 12:25 PM

(...) gdyby świat był wiecznie w istnieniu, to do obecnej chwili nieskończony czas
by przeminął. Ale jest rzeczą niemożliwą, aby nieskończony czas przeminął. A
zatem świat nie mógł istnieć odwiecznie. Został więc stworzony w czasie, to
znaczy można oznaczyć pierwszy moment czasu.

[23]

Główną rolę w renesansie augustiańskiej myśli odegrał św. Bonawentura. Dołączył on do

tez Augustyna część przemyśleń Arystotelesa, ale jego czas także miał początek, ponieważ

świat został stworzony. Bonawentura zauważa także, że akt poznania Bożego jest

nieskończony i wieczny, stąd wniosek, że Bóg nawet zdarzenia przyszłe widzi jako

teraźniejsze.

[24]

Św. Tomasz z Akwinu

Oczywiście odrodzenie augustianizmu nie wróżyło dobrze awerroistom, sprzecznym

ideologicznie z doktryną kościoła. I w takich warunkach powstał największy chyba system

filozoficzny Średniowiecza - tomizm. Św. Tomasz z Akwinu koncepcje czasu przejął w zasadzie

od Arystotelesa. Czas jest miarą ruchu według pojęć „wcześniej” i „później”. Jest bytem

niedoskonałym, gdyż nie istnieje samoistnie - zależy od ruchu ciał (jest bytem istniejącym

potencjalnie w rzeczach), ale zależy także od liczącego umysłu (jest bytem istniejącym

formalnie w umyśle). Czas bez umysłu jest płynięciem niezróżnicowanych momentów, bez

„przed” i „po”. W czasie pozostaje więc wszystko to, co się zmienia, co się porusza. W tym

zakresie Byt Absolutny, utożsamiany z Bogiem, czasowi nie podlega - jako najdoskonalsze z

istnień nie podlega zmianom. Czas u Tomasza może być nieskończony - i to zarówno w

przyszłości, jak też w przeszłości. Nie kłóci się to według niego z koncepcją stworzenia świata

przez Boga - Bóg, jako Byt pozaczasowy stwarza poza czasem. Nie jest więc konieczne

następstwo czasowe Boga (jako przyczyny) i aktu stwórczego (jako skutku). Ważne jest jedynie,

aby przyczyna poprzedzała akt co do natury. Ale czas nieskończony nie jest tożsamy z

wiecznością - wieczność Tomasz za Boecjuszem rozumie jako najdoskonalsze i w pełni

niezmienne istnienie.

[25]

Zbyt krótka historia czasu

http://klub.chip.pl/time/czas.html

9 of 18

6/16/2008 12:25 PM

Podsumowanie

Problematyka czasowa końcowego okresu Średniowiecza była jedynie porządkowaniem tez

Arystotelesa i nie wnosiła wiele nowego

[26]

. Jako przykład można podać Ockhama, który

zgodnie z wypracowaną przez siebie zasadą ekonomii dążył do minimalizacji słów, pojęć i

bytów. Czas według Ockhama jest terminem lub nazwą, odróżnialną od ruchu jedynie w tym,

że czas należy do porządku umysłowego

[27]

.

W rezultacie więc średniowieczna filozofia zastąpiła kosmocentryczną (w ujęciu

Mitrowskiego

[28]

) teorię czasu cyklicznego, charakterystycznego dla filozofii starożytnej,

teocentrycznym czasem linearnym.

Zbyt krótka historia czasu

http://klub.chip.pl/time/czas.html

10 of 18

6/16/2008 12:25 PM

Czas w filozofii nowożytnej

Kolejne ważne ujęcia problematyki czasu przyniósł ze sobą pełen wielkich systemów

filozoficznych wiek XVII. Szczególnie wartościowe i nowatorskie ujęcia tych problemów

przedstawili Newton i Leibniz, dwaj wielcy uczeni, pozostający w ciągłej ze sobą polemice. Ich

podejście do czasu jest również w znacznym stopniu odmienne.

Newton

Po odkryciu przez Galileusza (usiłującego wyrazić wszystko co tylko się da w ścisłym języku

matematyki), że czas można modelować przy pomocy następujących po sobie liczb

[29]

, już

tylko krok dzielił naukę od koncepcji czasu absolutnego, do której doszedł Newton. Rewolucja

naukowa, jakiej dokonał Newton, wynikała po części z jego przekonania, że istnieje absolutna

przestrzeń i absolutny czas. Już jego nauczyciel, Izaak Barrow oddzielał czas od ruchu:

Czas nie pociąga za sobą ruchu, o ile ma się na myśli jego absolutną i wewnątrzną
naturę.

[30]

Twierdził on także, że czas podąża równomiernie, bez względu na wszystko inne. Newton

jeszcze dalej poszedł w usamodzielnianiu pojęcia czasu. Jego koncepcja czasu absolutnego

zakładała bowiem, że:

Absolutny, prawdziwy, matematyczny czas (...) płynie jednostajnie sam przez się i
ze swej natury, niezależnie od czegokolwiek zewnętrznego i inaczej nazywa się
trwaniem.

[31]

Solomon i Higgins tak określają poglądy Newtona:

Czas jest nieskończonym, nie mającym początku ciągiem, który rozciąga się
pomiędzy nieskończoną przeszłością a nieskończoną przyszłością.

[32]

Newton wyróżniał także czas względny (mierzony), jako subiektywną miarę czasu

absolutnego.

Leibniz

Leibniz miał zupełnie inny pogląd na czas. Przede wszystkim nie zgadzał się on z

newtonowską koncepcją czasu absolutnego - czas jest według niego względny:

... mam

p r z e s t r z e ń

za coś czysto względnego, podobnie jak

c z a s

,

mianowicie za porządek współistnienia rzeczy, podczas gdy czas stanowi porządek
ich następstwa.

[33]

Czas sam w sobie nie istnieje:

Zbyt krótka historia czasu

http://klub.chip.pl/time/czas.html

11 of 18

6/16/2008 12:25 PM

P r ó ż n i a n i e i s t n i e j e

, albowiem rozmaite części próżnej przestrzeni

byłyby zupełnie do siebie podobne, w pełni odpowiadałyby sobie i nie dałyby się
same przez się rozróżnić, a nadto różniłyby się jedynie liczbą, co jest absurdem. W
ten sam sposób dowodzę również, że czas nie jest rzeczą.

[34]

Monady są jedynymi realnymi bytami, więc czas, podobnie zresztą jak przestrzeń, nie

istnieje jako byt realny i należy do sfery zjawisk

[35]

. Leibniz zgadzał się z Newtonem co do tego,

że czas jest kontinuum jednorodnym i prostym, jak linia prosta , ale uważał, że dla człowieka

konieczne jest subiektywne wyobrażenie czasu, a dla Boga nie ma w ogóle konieczności

istnienia czasu

[36]

. To czy czas istnieje, zależy więc od punktu widzenia.

Spór obu myślicieli w sposób najwyraźniejszy znalazł odzwierciedlenie w korespondencji

między Leibnizem a Samuelem Clarke, „autoryzowanym” (jak moglibyśmy to dzisiaj nazwać)

wyrazicielem poglądów Newtona. Leibniz bronił stanowiska, w myśl którego czas jest jedynie

układem relacji porządkujących procesy i zdarzenia

[37]

, zaś Clarke oponował:

Czas nie jest jedynie porządkiem rzeczy po sobie następujących, ponieważ ilość
czasu może być większa lub mniejsza, a mimo to porządek pozostaje
niezmieniony.

[38]

W sporze tym Newton miał dosyć silny argument - on na podstawie swojej definicji

zbudował wielki system fizyczny, Leibniz natomiast pozostawał głównie w sferze słów.

Berkeley

Spór ten nie był oczywiście jedynym przejawem opozycji do poglądów Newtona. Po

racjonalizmie filozoficznym Leibniza, jego koncepcje zostały podważone przez empiryzm

George'a Berkeley'a. Według niego bez umysłu idea czasu staje sie iluzją. W berkeleyowskim

świecie, pozbawionym pojęć abstrakcyjnych nie mogło być miejsca na absolutny czas. Czas

newtonowski nie istnieje, bo nie można go doświadczyć zmysłowo. A istnieje tylko to, czego

doświadczamy.

Zbyt krótka historia czasu

http://klub.chip.pl/time/czas.html

12 of 18

6/16/2008 12:25 PM

Kant

Kolejnym bardzo ważnym etapem w historii filozofii czasu była niemiecka filozofia

krytyczna, której twórcą i głównym przedstawicielem był Immanuel Kant. W Krytyce czystego

rozumu poświęca on problematyce czasu II Podrozdział Estetyki Transcendentnej zatytułowany

po prostu O czasie . Przedstawia tam dwa podejścia do pojęcia czasu: metafizyczne i

transcendentalne.

Jednym z podstawowych zadań, jakie stawiał sobie Kant, było szukanie czynników

apriorycznych wiedzy - takich, które nie są dane empirycznie, ale są konieczne dla wszelkich

doświadczeń. Czas według Kanta, to obok przestrzeni jedno z pojęć a priori:

Czas nie jest pojęciem empirycznym, wyprowadzonym abstrakcyjnie z
jakiegokolwiek doświadczenia. (...) Czas jest koniecznym wyobrażeniem, które leży
u podłoża wszelkich danych naocznych. Nie można ze zjawisk w ogóle usunąć
samego czasu, choć całkiem dobrze można z czasu usunąć zjawiska. Czas jest więc
dany

a p r i o r i

.

[39]

Drugie podejście - transcendentalne doprowadziło Kanta do słów:

... pojęcie zmiany, a z nim i pojęcie ruchu (jako zmiany miejsca), jest możliwe tylko
przez i w wyobrażeniu czasu.

[40]

Problem czasu pojawia się u Kanta przy okazji rozważań nad naturą poznania

matematycznego. Uznaje on czas za kategorię, dzięki której „czysta arytmetyka” jest poznaniem

syntetycznym a priori.

Jeśli chodzi o stosunek do koncepcji czasu Newtona, z jednej strony Kant popiera ideę

absolutnego czasu

[41]

:

... czas jest warunkiem

a p r i o r i

wszelkich zjawisk w ogóle

[42]

Z drugiej jednak strony uznaje czas (i przestrzeń) za formy poznawcze

[43]

, co oczywiście

kłóci się z ideą czasu niezależnego od jakichkolwiek czynników zewnętrznych.

Podsumowanie

Trzy wielkie koncepcje czasu: Leibniza, Newtona i Kanta są w wielu swoich częściach

sprzeczne ze sobą. Miały one jednak wszystkie znaczny wpływ na kształtowanie się pojęcia

czasu w XX wieku. Wydaje się, że największy wpływ wywarł Newton - on jedynie zbudował na

swoich koncepcjach teorię fizyczną. Ale np. Einstein przyznawał, że dla niego najbardziej

inspirujące były przemyślenia Kanta.

Zbyt krótka historia czasu

http://klub.chip.pl/time/czas.html

13 of 18

6/16/2008 12:25 PM

Czas w XX wieku

Po przedstawieniu ujęcia czasu przez trzech wielkich przedstawicieli filozofii nowożytnej,

przejdę od razu do fizyki wieku XX. Nie znaczy to, że w filozofii XIX w. nie powiedziano o czasie

nic więcej ponad to, do czego doszedł Kant, Newton i Leibniz.

Szczególna teoria względności

Koniec wieku XIX stanowił trudny okres dla fizyki newtonowskiej. Kolejne próby

udowodnienia istnienia eteru nie przynosiły efektu. Umysły uczonych nurtowała zmienność

równań Maxwella przy przechodzeniu ze spoczynku do ruchu. Mnożyły się paradoksy, nie

dające się wyjaśnić za pomocą newtonowskiej mechaniki. Na takim właśnie tle powstała

Szczególna Teoria Względności, ogłoszona w 1905 r. przez Einsteina (i w nieco mniej „fizycznej”

postaci przez Poincaré'a). Zmieniała ona znacznie sposób patrzenia na czas. Przede wszystkim

czas zaczął byc traktowany nie jako samodzielne pojęcie, ale jako kolejna (czwarta)

współrzędna punktu lub ciała:

Teoria względności zmusza nas do zasadniczej zmiany koncepcji czasu i
przestrzeni. Musimy przyjąć, iż czas nie jest zupełnie oddzielny i niezależny od
przestrzeni, lecz jest z nią połączony w jedną całość, zwaną czasoprzestrzenią.

[44]

Czas mierzony zależy od prędkości, z jaką porusza się osoba mierząca (lub zegar). Jak pisze

Einstein:

Szczególna teoria względności pozwoliła zrozumieć fizyczny sens przestrzeni i
czasu. (...) Teoria ta wyeliminowała z fizyki pojęcie absolutnej
równoczesności...

[45]

Czas i przestrzeń w dalszym ciągu pozostają niezmienne w stosunku do poruszających się

ciał i działających sił - i w tym sensie teoria Einsteina nie obaliła newtonowskiego

absolutyzmu. Ale czas według szczególnej teorii względności nie jest niezależny od

obserwatora. Ponadto jest nieliniowy - przebiega według wzoru:

, gdzie:

T - czas

T

0

- czas mierzony zegarem x

V - prędkość ruchu zegara x (obserwatora)

C - prędkość światła

Jak widać, przy prędkościach bliskich prędkości światła, wyraźnie występuje zwolnienie

Zbyt krótka historia czasu

http://klub.chip.pl/time/czas.html

14 of 18

6/16/2008 12:25 PM

czasu. Czas został przez to powiązany z prędkością (ruchem) ciała. Z wzoru wynika również, że

dla fal elektromagnetycznych, poruszających się z prędkością światła czas nie istnieje.

Ogólna teoria względności

Szczególna teoria względności miała dosyc duże ograniczenia. Nie mówiła nic o ciałach

poruszających się ruchem przyspieszonym. Nie uwzględniała także grawitacji. Dlatego w ciągu

10 lat po jej ogłoszeniu, Einstein opracował Ogólną Teorię Względności, będącej teorią pola

grawitacyjnego. W kwestii definicji pojęcia czasu, oczywiście rozumianego jako jeden z

wymiarów czasoprzestrzeni, teoria ta wprowadziła więcej nawet zmian niż teoria szczególna.

Podstawowym odkryciem nowej teorii była zmienność krzywizny czasoprzestrzeni - poruszające

się ciała i działające siły oddziałują na zakrzywienie czasoprzestrzeni, a krzywizna oddziałuje

na ciała i siły. Czas więc, jako jeden z wymiarów czasoprzestrzeni jest wielkością dynamiczną,

jednocześnie zależną od sił i ciał oraz wpływającą na nie

[46]

. Nieliniowy przepływ czasu nie daje

się już wyjaśnić prostym równaniem dylatacji. Przecież czas zwalnia swój bieg w pobliżu ciał o

dużej masie, takich jak planety i gwiazdy!

Problem strzałki czasu

We współczesnej filozofii czasu jednym z podstawowych zagadnień jest problem „strzałki

czasu” - kierunku, w jakim przebiega czas. Problem ten bierze się stąd, że w znacznej

większości wzorów fizycznych pod zmienną czasową można podstawić zarówno liczby ujemne,

jak i dodatnie. Z wzorów tych nie wynika więc, w którą stronę biegnie czas. Skąd więc

wiadomo, z której strony osi współrzędnej t znajduje się przyszłość?

Pierwszą strzałkę czasu stanowi II zasada termodynamiki, w myśl której każdy proces

fizyczny czy chemiczny prowadzi do wzrostu entropii układu zamkniętego. Entropia jest

tu rozumiana pośrednio jako miara rozproszenia energii. Niektórzy wyróżniają także

strzałkę radiacyjną (kierunek promieniowania elektromagnetycznego), traktowaną jednak

jako następstwo strzałki temrodynamicznej

[47]

.

Strzałka kosmologiczna oparta jest na teorii rozszerzania się wszechświata - stany o

większej gęstości odpowiadają wcześniejszym chwilom

Strzałka psychologiczna

[48]

lub inaczej informacyjna

[49]

opiera się na zjawisku pamięci -

zachowujemy ślady jedynie przeszłości, nie ma zaś w pamięci śladów po przyszłych

wydarzeniach.

Niektórzy filozofowie wyróżniają także strzałkę kauzalną, w myśl której skutek następuje

zawsze po przyczynie

[50]

.

Zbyt krótka historia czasu

http://klub.chip.pl/time/czas.html

15 of 18

6/16/2008 12:25 PM

Jak wykazuje Hawking, pierwsze trzy strzałki wskazują ten sam kierunek upływu czasu. I

tak np. strzałka psychologiczna jest pochodną strzałki termodynamicznej:

Subiektywne poczucie upływu czasu (czyli kierunek psychologicznej strzałki czasu)
jest wyznaczone w naszym mózgu przez strzałkę termodynamiczną.

[51]

Podsumowanie

Od około 100 lat mamy do czynienia z ciągłym modyfikowaniem koncepcji czasu.

Oczywiście nie ma jednej obowiązującej teorii czasu. W fizycznej teorii względności, zajmującej

się głównie ogromnymi rzędami wiekości, czas jest traktowany jako jedna ze współrzędnych

czasoprzestrzeni, zależna od bardzo wielu czynników. W fizyce kwantowej wykorzystuje się

pojęcie czasu urojonego, który jako urojona współrzędna czasowa tworzy tzw.

czasoprzestrzenie euklidesowe. W czasie urojonym nie ma różnicy między dwoma kierunkami

jego przebiegu

[52]

. Wśród problemów czasoprzestrzeni na czołowe miejsce wysuwają się

zagadnienia osobliwości, w których mamy nieskończenie wysoką gęstość i nieskończoną

krzywiznę czasoprzestrzeni, a przez to koniec czasu dla ciała znajdującego się w takiej

osobliwości

[53]

. Według Hawkinga i Penrose'a czas powstał z takiej osobliwości. Cały czas

trwają także inne dyskusje o charakterze kosmologicznym czasu. Według Hellera rozważane są

w nich dwie koncepcje czasu i przestrzeni: Leibnizowska (ograniczenia czasowe i przestrzenne

są zakodowane w strukturze materii) oraz Newtonowska (ograniczenia czasu są aprioryczne w

stosunku do materii)

[54]

. Cały czas trwają także dyskusja nad obiektywnością czasu w skali

lokalnej i globalnej.

Filozofowie nie pozostają bezczynni w obliczu dysput fizyków i kosmologów. Ciągle

powstają nowe koncepcje czasu, z których część bierze pod uwagę dokonania współczesnych

nauk ścisłych, niektóre zaś zupełnie je ignorują. Do ciekawszych należy koncepcja czasu

Frasera. Fraser stara się skonstruować spójną teorię czasu, mającą zastosowanie we wszelkich

naukach, od fizyki, przez nauki społeczne po psychologię. Dzieli świat na sfery, ze względu na

ich stosunek do czasu

[55]

:

świat nootemporalny - świadome doświadczenie upływania czasu, o dobrze określonej

przeszłości, teraźniejszości i przyszłości;

świat biotemporalny - charakterystyczny dla wyżej rozwiniętych zwierząt, dzieci i ludzkiej

podświadomości, w którym odbieramy głównie teraźniejszość, a przeszłość i przyszłość są

jedynie mglistymi jej brzegami;

świat eotemporalny, w którym nie ma przeszłości i przyszłości, ale zdarzenia nie zlewają

się ze sobą oraz istnieje kierunkowe określenie czasu - to wszechświat ciężkich,

nieożywionych ciał, takich jak gwiazdy;

świat atemporalny - czas nie istnieje; warunki atemporalne panują zarówno w świecie

Zbyt krótka historia czasu

http://klub.chip.pl/time/czas.html

16 of 18

6/16/2008 12:25 PM

„czystego światła”, jak i wtedy, gdy dwa bodźce zadziałają na człowieka w jednym miejscu

w zbyt małej odległości czasowej

W taki oto sposób od filozofii przez fizykę przeszliśmy znów do filozofii, by dojść do

wniosku, że mimo, iż o czasie dyskutuje się już ponad 2000 lat, to ciągle jeszcze jest to temat

żywy, w którym nowe koncepcje nawzajem się prześcigają i zastępują. Ewolucja pojęcia czasu

przebiega analogicznie do ewolucji nauki w ogóle - od dosyć powolnego tempa w starożytności i

wiekach średnich do zawrotnych zmian w czasach nam współczesnych.

Zbyt krótka historia czasu

http://klub.chip.pl/time/czas.html

17 of 18

6/16/2008 12:25 PM

Bibliografia

Arystoteles, 1990. Fizyka. [w:] Dzieła wszystkie. T. 2., tłum. K. Leśniak, PWN, Warszawa.

1.

św. Augustyn, 1987. Wyznania. tłum Z. Kubiak. PAX, Warszawa.

2.

Copleston F., 1998. Historia Filozofii. PAX, Warszawa.

3.

Einstein A., 1997. Teoria względności i inne eseje. tłum P. Amsterdamski. Prószyński i

S-ka, Warszawa.

4.

Fraser J.T., 1980. Wyjście z jaskini Platona: naturalna historia czasu. [w:] Zagadnienia

filozoficzne w nauce. tłum. M. Heller. Nr 2, Dostępne pod adresem:

http://www.opoka.org.pl/biblioteka/F/FB/fraser.html

5.

Hawking S.W., 2000. Krótka historia czasu. Zysk i S-ka, Poznań.

6.

Heller M., 1992. Filozofia świata. Wyd. ZNAK, Kraków.

7.

Heller M., 1995. Wieczność, Czas, Kosmos. Wyd. ZNAK, Kraków.

8.

Kant I., 1957. Krytyka czystego rozumu. tłum. R. Ingarden. PWN, Kraków.

9.

Leibniz G.W., 1969. Wyznanie wiary filozofa. PWN, Warszawa.

10.

Liberkowski R., 1994. Przestrzeń i czas w filozofii transcendentalnej Kanta. Wyd Nauk.

UAM, Poznań.

11.

Mitrowski G., 1993. Kosmos, Bóg, Czas. Uniwersytet Śląski, Katowice.

12.

Platon, 1993. Timajos. [w:] Dialogi. tłum. W. Witwicki, Unia Wyd. „Verum”, Warszawa.

13.

Solomon R.C., Higgins K.M., 1997. Krótka historia filozofii. Fragmenty z:

http://www.wiw.pl/biblioteka/historiafilozofii_solomon/01.asp

14.

Tatarkiewicz W., 1998. Historia filozofii. PWN, Warszawa.

15.

Turek J., 1986. Tomaszowe ujęcie czasowej nieskończoności wszechświata a współczesna

kosmologia [w:] Roczniki Filozoficzne. T. 34, z. 3, s. 103-125.

16.

Zbyt krótka historia czasu

http://klub.chip.pl/time/czas.html

18 of 18

6/16/2008 12:25 PM

Przypisy

Tatarkiewicz W., Historia filozofii, t. 1, s. 27-28.

1.

Ibidem, s. 31.

2.

Ibidem, s. 37-38.

3.

Ibidem, s. 42.

4.

Ibidem, s. 48.

5.

Ibidem, s. 92-93.

6.

Platon, Timajos, s. 316.

7.

Heller M., Wieczność, Czas, Kosmos, s. 24.

8.

Mitrowski G., Kosmos, Bóg, Czas, s. 31.

9.

Heller M., Filozofia świata, s. 26-27.

10.

Arystoteles, Fizyka, Księga IV, 10-11, s. 104-108.

11.

Heller M., Wieczność..., s. 94.

12.

Copleston F., Historia filozofii, T. I, s. 365-366.

13.

Ibidem, s. 367.

14.

Tatarkiewicz W., op. cit, t. 1, s. 166-167.

15.

Heller M., Wieczność..., s. 75.

16.

Ibidem, s. 79-80

17.

Augustyn, Wyznania, XI.13, s. 282.

18.

Ibidem, XI.14, s. 283

19.

Heller M., Wieczność..., s. 81.

20.

Augustyn, op.cit., XI.27 s. 297

21.

Tatarkiewicz W., op.cit., t. 1., s. 259.

22.

Copleston F., op.cit., T. II, s. 259-260.

23.

Ibidem, s. 306.

24.

Turek J., Tomaszowe ujęcie..., s. 106-111.

25.

Heller M., Wieczność..., s. 82.

26.

Copleston F., op.cit., T. III, s. 85-86.

27.

Mitrowski G., op.cit.

28.

Heller M., Wieczność, s. 82.

29.

Ibidem, s. 95.

30.

Ibidem, s. 96.

31.

Solomon R.C., Higgins K.M., Krótka historia filozofii.

32.

Leibniz G.W., Polemika z S. Clarke'iem. Trzecie pismo Leibniza. [w:] Wyznanie..., tłum. St.

Cichowicz i H. Krzeczkowski, s. 336.

33.

Leibniz G.W., Prawdy pierwotne metafizyki. [w:] Wyznanie..., tłum. J. Domański, s. 92.

34.

Liberkowski R., Przestrzeń i czas..., s. 25.

35.

Ibidem, s. 28.

36.

za Heller M., Filozofia..., s. 185.

37.

za Heller M., Wieczność..., s. 44.

38.

Kant I., Krytyka..., T. I, s. 108-109.

39.

Ibidem, s. 110

40.

Heller M., Filozofia..., s. 109.

41.

Kant I., op.cit., T. I, s. 112.

42.

Heller M., Filozofia..., s. 185.

43.

Hawking S.W., Krótka historia czasu, s. 33.

44.

Einstein A., Teoria względności [w:] Teoria..., s. 32.

45.

Hawking S.W., op.cit., s. 43.

46.

Heller M., Wieczność..., s. 141.

47.

Hawking S.W., op.cit., s. 136.

48.

Heller M., Wieczność..., s. 135

49.

Ibidem, s. 136

50.

Hawking S.W., op.cit., s. 140.

51.

Ibidem, s. 129-130.

52.

Ibidem, s. 90-91.

53.

Heller M., Wieczność..., s. 116

54.

Fraser J.T., Wyjście...

55.