prigogine7

dylemat Epikura

względu na kierunek czasu. Takie są równania Newtona w dynamice klasycznej i równanie Schródinge-ra w mechanice kwantowej. Natomiast procesy nieodwracalne pociągają za sobą złamanie symetrii czasowej.

W naturze występują zarówno procesy nieodwracalne, jak i procesy odwracalne, przy czym to pierwsze stanowią regułę, drugie zaś są wyjątkiem. Procesy makroskopowe — na przykład reakcje chemiczne — są nieodwracalne. Promieniowanie słoneczne jest wynikiem nieodwracalnych procesów jądrowych. Żaden opis ekosfery nie byłby możliwy bez uwzględnienia niezliczonych nieodwracalnych procesów, jakie w niej zachodzą. Z kolei procesy odwracalne zawsze są idealizacjami: jeśli chcemy na przykład opisać zachowanie wahadła jako odwracalne, musimy pominąć tarcie, a więc sięgnąć po przybliżenie.

Rozróżnienie między procesami odwracalnymi i nieodwracalnymi ■wprowadzone zostało do termodynamiki za pomocą pojęcia entropii, które już w 1865 roku Clausius wiązał z „drugą zasadą termodynamiki”. Przypomnijmy, w jaki sposób formułował on te zasady: „Energia Wszechświata jest stała. Entropia Wszechświata dąży do wartości maksymalnej”.¹⁵ W przeciwieństwie więc do energii (która podlega zasadzie zachowania), entropia pozwala wskazać różnicę między procesami odwracalnymi, w których pozostaje stała, i procesami nieodwracalnymi, które powodują jej przyrost. Tak więc, wzrost entropii wyznacza kierunek upływu czasu, i to zarówno na poziomie danego układu lokalnego, jak i na poziomie Wszechświata pojmowanego jako całość. To dlatego właśnie Eddington nazwał entropię „strzałką czasu”.¹⁶ Ciekawe jednak, że strzałka ta nie ma żadnego znaczenia dla podstawowych zasad fizyki. Ubiegły wiek pozostawił nam zatem w spadku dwie, wywodzące się z dynamiki i z termodynamiki, sprzeczne ze sobą wizje przyrody. Jak je pogodzić? Mimo że upłynęło już tak wiele lat, wciąż nie znaleźliśmy odpowiedzi na to pytanie.

Dla żyjącego w Wiedniu fizyka Ludwiga Boltz-manna wiek XIX był wiekiem Darwina, stuleciem, w którym życie zaczęto pojmować jako rezultat nieprzerwanego procesu ewolucji, i w którym stawanie się znalazło się w samym centrum rozumienia przyrody. A mimo tó, dla większości współczesnych fizyków nazwisko Bołtzmanna pozostaje na zawsze związane ze zgoła przeciwnym poglądem: miał on jakoby wykazać, że nieodwracalność jest złudzeniem. Na tym właśnie polegał dramat tego uczonego: Boltzmann starał się dokonać w fizyce tego, czego Darwinowi udało się dokonać w biologii — lecz poniósł klęskę.

Podobieństwo w sposobie postępowania tych dwóch dziewiętnastowiecznych gigantów jest wręcz uderząjące. Obaj rozważali problemy w kontekście populacji. Darwin wykazał, że to nie badanie jednostek, lecz właśnie wielkich zbiorowisk, i to na przestrzeni długich odcinków czasu, pozwala zrozumieć, w jaki sposób indywidualna zmienność podporządkowana procesowi doboru powoduje zmianę. Podobnie i Boltzmann utrzymywał, iż zrozumienie drugiej zasady termodynamiki, a co za tym idzie również i spontanicznego wzrostu entropii, jaki ta zasada przewiduje, jest możliwe tylko przez oderwanie się od opisu trąjektorii pojedynczych układów dyna-

33