Χρόνος: ο δημιουργικός καταστροφέας

Χρόνος: ο δημιουργικός καταστροφέας

Μολονότι ο ποταμός του χρόνου φαίνεται να ρέει από το παρελθόν προς το μέλλον αλλάζοντας τα πάντα, ο ίδιος ο χρόνος εξακολουθεί να θεωρείται «άπαυστος», «ατέλεστος» και «ανώλεθρος». Κοντολογίς «αιώνιος».

Του Σπύρου Μανουσέλη

Αντίθετα με ό,τι πιστεύαμε επί αιώνες, το Σύμπαν δεν είναι στατικό αλλά εξελίσσεται δημιουργώντας νέες, πιο σύνθετες δομές. Γεγονός που υποδεικνύει τη δημιουργική δράση του χρόνου στην οργάνωση του σύν-παντος. Εξάλλου τα επικρατέστερα γνωστικά μας μοντέλα προϋποθέτουν έναν μονόφορο, δηλαδή μη αναστρέψιμο, χρόνο: το «βέλος του χρόνου» δεν είναι αμφίδρομο, αλλά κινείται αποκλειστικά από το παρελθόν προς το μέλλον (και ποτέ αντίστροφα).

Στο παρόν άρθρο -το πρώτο στην αρχή του «νέου χρόνου»- θα εξετάσουμε γιατί η σύγχρονη επιστήμη, μολονότι επιμένει να παραβλέπει τη σημασία του χρόνου, είναι πλέον υποχρεωμένη να αποδεχτεί και κυρίως να εξηγήσει την εγγενή χρονικότητα όλων των φυσικών φαινομένων: στο «συν+παν» τα πάντα εξελίσσονται... συν τω χρόνω. Τίποτε δεν παραμένει στατικό και αμετάβλητο, ούτε και αυτή η ίδια η έννοια του χρόνου.

Αραγε, μπορούν να περιγραφούν με τη γλώσσα της επιστήμης φαινόμενα εξ ορισμού μοναδικά και ανεπανάληπτα στον χρόνο; Αν, όπως λέγεται, κάθε φυσική επιστήμη συγκροτείται πάνω στη μελέτη εμπειρικών, διυποκειμενικά επιβεβαιωμένων και επαναλαμβανόμενων φαινομένων, τότε πώς νομιμοποιείται ο επιστημονικός λόγος όταν περιγράφει φαινόμενα «μοναδικά», όπως η αρχή του σύμπαντος, της ζωής, ή και του ίδιου του χρόνου;

Τέτοια σπάνια κοσμογονικά συμβάντα οι ειδικοί τα αποκαλούν «ανωμαλίες» ή «μοναδικότητες» επειδή οι γνωστές εξισώσεις και τα μαθηματικά εργαλεία που διαθέτουμε δεν μπορούν να εφαρμοστούν για την περιγραφή τους και καταρρέουν. Χαρακτηριστικά παραδείγματα τέτοιων «ανωμαλιών» είναι τόσο η Μεγάλη Εκρηξη (Big Bang), από την οποία υποτίθεται ότι προέκυψαν τα πάντα, όσο και η Μεγάλη Σύνθλιψη (Big Crunch), που θεωρείται ένα από τα πιο πιθανά σενάρια για το τέλος του υπαρκτού χωροχρόνου και όλων όσα περιέχονται μέσα σε αυτόν.

Οταν η κλασική επιστήμη απώλεσε τον χρόνο

Προσβλέποντας σε μια «αντικειμενική» και άρα διαχρονική περιγραφή του παρόντος, του παρελθόντος και του μέλλοντος όλων των φυσικών φαινομένων η κλασική φυσική, ήδη από την εποχή του Γαλιλαίου και του Νεύτωνα, όφειλε να υποβαθμίσει τον χρόνο σε απλή γεωμετρική παράμετρο, μετρήσιμη με κάποιον λίγο - πολύ ακριβή τρόπο (π.χ. ρολόγια) από όλους τους παρατηρητές που βρίσκονται στο ίδιο σύστημα αναφοράς. Κατά συνέπεια, η «χρονικότητα» και η «ιστορικότητα» των φαινομένων που όλοι οι άνθρωποι διαπιστώνουν στην καθημερινή τους ζωή έπρεπε να θυσιαστεί στον βωμό της «αντικειμενικής» γνώσης.

Ο ίδιος ο χρόνος, θεωρούμενος ως μια απλή παράμετρος στη μαθηματική περιγραφή της κίνησης, μπορεί κάλλιστα να λαμβάνει θετικές ή και αρνητικές τιμές, και αυτή η χρονική αντιστροφή από το t στο -t δεν επηρεάζει καθόλου τους βασικούς νόμους που περιγράφουν τη δυναμική των υλικών αντικειμένων. Κάθε διεργασία στη φύση μπορεί να συντελείται ελεύθερα, όχι μόνο από το παρελθόν προς το μέλλον αλλά και αντιστρόφως, από το μέλλον στο παρελθόν, χωρίς αυτό να επηρεάζει ουσιαστικά τα παρατηρούμενα φαινόμενα.

Αυτή η αντιδιαισθητική συμμετρία μεταξύ παρελθόντος και μέλλοντος αποτελεί θεμελιώδη παραδοχή όχι μόνο της κλασικής νευτώνειας φυσικής αλλά και της πολύ πιο ανατρεπτικής σύγχρονης φυσικής: τόσο η θεωρία της σχετικότητας όσο και η κβαντική φυσική υιοθετούν μια «κλασική» -δηλαδή αχρονική- περιγραφή του φυσικού κόσμου.

Δεν θα πρέπει λοιπόν να μας εκπλήσσει το ότι, από τη σκοπιά της φυσικής, η κοινή ανθρώπινη αντίληψη για τον χρόνο κατέληξε να θεωρείται μια υποκειμενική αυταπάτη: μια ιδιαίτερα «επίμονη ψευδαίσθηση», όπως ακούραστα επαναλάβανε ο Αϊνστάιν. Ακόμη και για τον πατέρα του τόσο ανοίκειου σχετικιστικού χωροχρόνου, η ανθρώπινη «αίσθηση» του χρόνου αποτελούσε τροχοπέδη στη βαθύτερη και πληρέστερη κατανόηση του Σύμπαντος.

Πάντως, το όνειρο μιας αντικειμενικής -και άρα αχρονικής- περιγραφής της φύσης αποδείχτηκε αναμφίβολα γόνιμο και συνέβαλε στην ανάπτυξη της λεγόμενης «κλασικής» επιστήμης. Ηδη όμως από τα μέσα του 19ου αιώνα άρχισε δειλά δειλά να αμφισβητείται.

Τα αίτια αυτής της αμφισβήτησης θα πρέπει να αναζητηθούν όχι τόσο στην επίμονη παρουσία του χρόνου όσο κυρίως στην ανάπτυξη νέων επιστημονικών ιδεών: στις θερμοδυναμικές θεωρίες της φυσικής, στις εξελικτικές θεωρίες της βιολογίας και, πιο πρόσφατα, στην ανακάλυψη της χρονικότητας των βασικών κοσμολογικών και αστροφυσικών φαινομένων.

Αναζητώντας τον «χαμένο» χρόνο

Σήμερα θα μπορούσε κάποιος να μιλήσει για κυριολεκτική «εισβολή του χρόνου» σε όλους τους τομείς της επιστημονικής γνώσης. Η «αχρονική», μέχρι πρόσφατα, επιστήμη θα συνειδητοποιήσει και -προς μεγάλη της έκπληξη- θα ανακαλύψει ότι οι περισσότερες φυσικοχημικές διεργασίες, καθώς και όλα ανεξαιρέτως τα βιολογικά και τα κοσμολογικά φαινόμενα είναι χρονικά «μη αναστρέψιμα».

Θεωρείται πλέον επαρκώς επιβεβαιωμένο ότι ο χρόνος δεν είναι απλώς μια γεωμετρική μεταβλητή αλλά ο αποφασιστικός παράγοντας που διαμορφώνει την πολύπλοκη οργάνωση και τη συμπεριφορά των θερμοδυναμικά «ανοιχτών» συστημάτων: των συστημάτων δηλαδή που υπάρχουν και εξελίσσονται επειδή μπορούν να ανταλλάσσουν ύλη, ενέργεια και πληροφορίες με το περιβάλλον τους. Τα σμήνη γαλαξιών, οι έμβιοι οργανισμοί, αλλά και οι ανθρώπινες κοινωνίες αποτελούν τυπικά παραδείγματα τέτοιων ανοιχτών συστημάτων.

Ιδού πώς συνοψίζει τη δημιουργική αρχή της «χρονικότητας» ο βραβευμένος με Νόμπελ Ιλια Πριγκοζίν στο ενδιαφέρον βιβλίο του «Το τέλος της βεβαιότητας» (εκδ. Κάτοπτρο): «Δεν είμαστε εμείς οι άνθρωποι οι γεννήτορες του βέλους του χρόνου. Αντίθετα, είμαστε τα παιδιά του».

Πάντως, η σχεδόν καθολική αναγνώριση της «χρονικότητας» έχει ιδιαίτερα ανατρεπτικές και επώδυνες συνέπειες για την «κλασική» επιστημονική κοσμοαντίληψη. Καταρχάς, μας επιβάλλει όχι μόνο να αναγνωρίσουμε αλλά και να εξηγήσουμε σε τι συνίσταται η ουσιαστική ασυμμετρία ανάμεσα στο παρελθόν, το παρόν και το μέλλον. Ο χρόνος όχι μόνο δεν αποτελεί, όπως πιστεύαμε, μια ανθρώπινη ψευδαίσθηση αλλά ενυπάρχει και εξηγεί την ανάδυση όλων των πολύπλοκων δομών: από την οργάνωση και τη λειτουργία των ζωντανών οργανισμών μέχρι τη διαμόρφωση και την εξέλιξη των ουράνιων σωμάτων.

Επιπλέον, ο χρονικός προσανατολισμός, δηλαδή η πανταχού παρούσα «μη αναστρεψιμότητα» (irreversibility) των περισσότερων φυσικών διαδικασιών, αποτελεί τον κανόνα, ενώ η χρονική «αναστρεψιμότητα» την εξαίρεση. Σε συνθήκες μακριά από τη θερμοδυναμική ισορροπία η οργάνωση και η συμπεριφορά ενός συστήματος δεν είναι προδιαγεγραμμένες.

Το μέλλον των πολύπλοκων ανοιχτών συστημάτων δεν είναι προκαθορισμένο ούτε βέβαια προβλέψιμο! Ή τουλάχιστον δεν είναι περισσότερο προβλέψιμο απ’ ό,τι είναι η ζωή ενός ανθρώπου ή μιας κοινωνίας. Και σε αυτό ακριβώς συνίσταται η πολυπλοκότητά τους.

Από αυτήν την άποψη, το δεύτερο θερμοδυναμικό αξίωμα περί μεγιστοποίησης της εντροπίας επιδέχεται μια διαφορετική και πολύ πιο ενδιαφέρουσα «ανάγνωση»: λόγω της μη αναστρεψιμότητας του χρόνου δεν μπορούμε να προβλέψουμε το μέλλον ενός πολύπλοκου συστήματος. Και έτσι ο χρόνος γίνεται ο εγγυητής της ελεύθερης ανάπτυξης του Σύμπαντος.

Το βέλος του χρόνου σκοτώνει την... ψευδαίσθηση της αιωνιότητας

Τίποτα δεν απεικονίζει καλύτερα τη μονοσήμαντη, ανομοιόμορφη και μη αναστρέψιμη ροή του χρόνου, δηλαδή τη χρονική ασυμμετρία μεταξύ παρελθόντος και μέλλοντος, από την έννοια του «βέλους του χρόνου». Ωστόσο, το βέλος του χρόνου θα κάνει την είσοδό του στην επιστημονική σκέψη με δύο φαινομενικά διαφορετικές εκδοχές: μία αισιόδοξη και μία απαισιόδοξη.

Η αισιόδοξη εκδοχή είναι αυτή της βιολογικής εξέλιξης και της σταδιακής πολυπλοκοποίησης της ζωής πάνω στη Γη, όπως περιγράφονται από τη θεωρία της φυσικής επιλογής του Δαρβίνου. Ενώ μια πεσιμιστική εκδοχή του βέλους του χρόνου προκύπτει από τη θερμοδυναμική των κλειστών συστημάτων, και ειδικότερα από την αρχή της μεγιστοποίησης της εντροπίας.

Από τα δύο βασικά αξιώματα της θερμοδυναμικής προκύπτει ότι, εφόσον η συνολική ενέργεια ενός κλειστού συστήματος είναι σταθερή (πρώτο αξίωμα), τότε αυτό το σύστημα τείνει να περνά από τις λιγότερο πιθανές καταστάσεις τάξης και οργάνωσης σε ολοένα πιο πιθανές καταστάσεις αποδιοργάνωσης και αταξίας (μεγιστοποίηση της εντροπίας).

Σύμφωνα με το δεύτερο θερμοδυναμικό αξίωμα, με το πέρασμα του χρόνου η ενέργεια ενός κλειστού συστήματος υποβαθμίζεται, και άρα η συνολική εντροπία του μπορεί μόνο να αυξάνεται. Αν μάλιστα ολόκληρο το Σύμπαν θεωρηθεί ως ένα κλειστό σύστημα, τότε η σταδιακή ενεργειακή υποβάθμισή του θα οδηγήσει αναπόφευκτα στη μεγιστοποίηση της εντροπίας του, δηλαδή στον θερμικό θάνατό του.

Η αχίλλειος πτέρνα αυτής της πεσιμιστικής εκδοχής του βέλους του χρόνου, η μεγιστοποίηση δηλαδή της εντροπίας, είναι ότι προέκυψε αποκλειστικά από τη μελέτη «κλειστών» συστημάτων ή, έστω, των συστημάτων που βρίσκονται κοντά στην κατάσταση της θερμοδυναμικής ισορροπίας (ελάχιστες ανταλλαγές ύλης-ενέργειας με το περιβάλλον τους).

Σύντομα, όμως, έγινε σαφές ότι τέτοια κλειστά συστήματα που δεν ανταλλάσσουν καθόλου ύλη και ενέργεια με το περιβάλλον τους δεν υπάρχουν στη φύση. Και η μετέπειτα ανάπτυξη της θερμοδυναμικής των «ανοιχτών συστημάτων» επιβεβαίωσε περίτρανα ότι τα ανοιχτά συστήματα όσο βρίσκονται μακριά από τη θερμοδυναμική ισορροπία όχι μόνο δεν καταρρέουν αλλά μπορούν να αυτοοργανώνονται και να δημιουργούν ολοένα και πιο πολύπλοκες δομές!

Τίποτα δεν δραπετεύει απ’ τον κύκλο του χρόνου

Μολονότι ο ποταμός του χρόνου φαίνεται να ρέει αδιάκοπα, ο ίδιος ο χρόνος εξακολουθεί να θεωρείται «άπαυστος», «ατέλεστος» και «ανώλεθρος». Με άλλα λόγια, είναι αιώνιος. Μια ιδέα για τον χρόνο, την οποία συνοψίζει θαυμάσια ο Πλάτων στον «Τίμαιο»: ο πατέρας του Σύμπαντος, δηλαδή ο Κοσμικός Νους που ταυτίζεται με τη Φύση, «σκέφτηκε να δημιουργήσει κάποια κινητή εικόνα της αιωνιότητας. Ενώ λοιπόν έβαζε τάξη στον ουρανό, έφτιαξε και τη ρυθμικά κινούμενη εικόνα της ακίνητης στην ενότητά της αιωνιότητας -το δημιούργημα που έχουμε ονομάσει χρόνο»... «Ο χρόνος λοιπόν γεννήθηκε μαζί με τον ουρανό· και αφού γεννήθηκαν μαζί, θα διαλυθούν μαζί, αν βέβαια χρειαστεί ποτέ να διαλυθούν» («Τίμαιος» 37 d και 38 b, μτφ. Β. Κάλφας, εκδ. Εστία).

Αν, όπως υποστηρίζει ο νεοπλατωνιστής Πλωτίνος (βλ. «Εννεάς Τρίτη»), η αιωνιότητα είναι το πρότυπο του χρόνου, τότε η ιδέα του «απείρου» αποτελεί το πρότυπο της αιωνιότητας. Πράγματι, η αφηρημένη μαθηματική ιδέα του απείρου, αν χωροποιηθεί, γεννά τον απόλυτο χώρο, ενώ, αν χρονοποιηθεί, γεννά τον απόλυτο χρόνο!

Ανατρέχοντας στην ιστορία των ανθρώπινων ιδεών σχετικά με τον χρόνο διαπιστώνει κανείς τη σταδιακή μετάβαση από τον κυκλικό χρόνο των αρχαίων Ελλήνων στον τελεολογικό και γραμμικό χρόνο των εβραίων-χριστιανών, και από αυτόν στον μαθηματικοποιημένο άχρονο χρόνο της κλασικής φυσικής. Μόνο πρόσφατα η ανθρώπινη σκέψη άρχισε να αναγνωρίζει ότι ο χρόνος παίζει δημιουργικό και αυτοτελή ρόλο στην εξέλιξη της φύσης.

Είτε όμως ως ποταμός που ρέει ατέρμονα, όπως ήθελε να τον βλέπει ο Ηράκλειτος, είτε ως ακίνητος σκοτεινός ωκεανός μέσα στον οποίο φαίνεται να ταξιδεύει το Σύμπαν, όπως ακράδαντα πίστευε ο Πλάτωνας, ο χρόνος υπήρξε (και παραμένει) η πιο σκοτεινή, ασαφής και αινιγματική κατηγορία της ανθρώπινης σκέψης.

[Πηγή: Εφημερίδα των Συντακτών, 04.01.2015]