Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe logica alleen kan bewijzen dat tijd niet bestaat

Credit:Unsplash/CC0 Publiek Domein

De moderne natuurkunde suggereert dat tijd een illusie kan zijn. Einsteins relativiteitstheorie suggereert bijvoorbeeld dat het universum een ​​statisch, vierdimensionaal blok is dat alle ruimte en tijd tegelijkertijd bevat, zonder speciaal 'nu'.



Wat voor de ene waarnemer de toekomst is, is voor de andere het verleden. Dat betekent dat de tijd niet van het verleden naar de toekomst stroomt, zoals wij die ervaren.

Dit botst echter met de manier waarop tijd wordt geconceptualiseerd in andere gebieden van de natuurkunde, zoals de kwantummechanica. Is tijd een illusie of niet? Eén manier om daar achter te komen is door te proberen te bewijzen dat tijd onwerkelijk is, door alleen logica te gebruiken.

In 1908 schreef J.M.E. McTaggart, een Engelse filosoof, publiceerde een artikel waarin hij betoogde dat we de onwerkelijkheid van tijd misschien wel zouden kunnen achterhalen door alleen maar logisch te denken.

Stel je voor dat iemand je een doos met kaarten heeft gegeven, die allemaal een gebeurtenis vertegenwoordigen. Eén kaart beschrijft het jaar 2024, een andere de dood van koningin Victoria en een andere de zonsverduistering in 2026. De kaarten zijn door elkaar gehaald. Er is je verteld om deze kaarten zo te rangschikken dat ze de tijd representeren. Hoe zou jij dat doen?

De eerste manier is door gebruik te maken van wat McTaggart de "B-serie" noemt. Je kiest één kaart en legt deze op de grond. Dan pak je er nog één uit de doos en vergelijk deze met degene die al op de grond ligt. Als het eerder is, zet je het links ervan. Als je het later aan de rechterkant zet.

De dood van koningin Victoria vindt bijvoorbeeld links van de zonsverduistering van 2026 plaats. Het jaar 2024 ligt links van de zonsverduistering van 2026, maar rechts van de dood van koningin Victoria. Je blijft dit herhalen totdat je een rij kaarten krijgt, waarvan er twee met elkaar verbonden zijn via de eerder-later-relatie.

Terwijl je naar het voltooide arrangement kijkt, besef je dat er iets ontbreekt. De lijn met kaarten is statisch. Zodra de kaarten op hun plaats zijn gelegd, verandert er niets aan de volgorde. Maar zoals McTaggart volhoudt, kun je geen tijd hebben zonder verandering.

Tijd is uiteindelijk een maatstaf voor verandering, zelfs volgens de natuurkunde. Het wordt vaak geïdentificeerd als een toename van de wanorde – entropie – van een gesloten systeem. Neem een ​​kop hete koffie. Naarmate het afkoelt, stijgt de entropie. En aan de temperatuur kun je ongeveer zien hoe lang een kop koffie daar heeft gestaan. Elk apparaat dat de tijd meet, zoals een klok, is afhankelijk van verandering (tikjes).

Bedenk dat het jouw oorspronkelijke taak was om de kaarten zo te rangschikken dat ze de tijd weergeven. Maar je eindigde met iets dat niet verandert. Het zou vreemd zijn om te zeggen dat de tijd niet verandert. De B-serie kan dus geen tijd vastleggen.

Er is echter nog een andere optie. Je kunt opnieuw beginnen en proberen de kaarten te rangschikken met behulp van wat McTaggart de "A-serie" noemt. Je maakt drie nette stapels. Aan de linkerkant liggen alle kaarten die gebeurtenissen uit het verleden beschrijven, zoals de dood van koningin Victoria. In het midden staan ​​de gebeurtenissen die in het heden plaatsvinden, zoals in het jaar 2024. En aan de rechterkant de gebeurtenissen die in de toekomst zullen plaatsvinden, zoals de zonsverduistering van 2026.

In tegenstelling tot de B-serie is deze opstelling niet statisch. Naarmate de tijd verstrijkt, moet je de kaarten van de rechter (toekomstige) stapel naar de middelste (huidige) stapel verplaatsen, en die van de (huidige) middelste stapel naar de linker (verleden) stapel, waar ze voor altijd blijven liggen. Er vindt hier dus duidelijk verandering plaats. Betekent dit dat de A-serie de tijd beschrijft?

Volgens McTaggart is de A-serie circulair. Het verplaatsen van de kaarten van de linkerstapel naar de middelste en vervolgens naar de rechterstapel is een proces dat al in de loop van de tijd plaatsvindt.

Om deze regeling uit te kunnen voeren, dient u op tijd aanwezig te zijn. Maar tijd is precies wat je probeert vast te leggen. Met andere woorden:je hebt al tijd nodig om tijd te beschrijven. Dit is circulair, en circulariteit is in strijd met de logica.

Laten we het samenvatten. Het arrangement uit de B-serie kan de tijd niet beschrijven, omdat er niets aan verandert. En verandering heeft tijd nodig. De B-serie werkt dus niet. De A-serie verandert wel, maar is helaas circulair. Dus het werkt ook niet. Aangezien geen van beide werken bestaat, concludeert McTaggart dat tijd niet echt kan zijn.

Honderd jaar later

Ruim honderd jaar later zoeken filosofen nog steeds naar een oplossing. Sommigen, genaamd "A-theoretici", proberen de A-reeks te definiëren op een manier die niet circulair is.

Anderen, "B-theoretici" genoemd, aanvaarden dat de B-serie de werkelijkheid beschrijft en zeggen dat McTaggart ongelijk had door te eisen dat de serie zou veranderen. Misschien is tijd alleen maar een reeks gebeurtenissen.

Er zijn ook ‘C-theoretici’ die verder gaan en zeggen dat de kaartenlijn niet eens een richting heeft van vroeger naar later.

Het jaar 2024 ligt tussen de dood van koningin Victoria en de zonsverduistering van 2026. Maar het feit dat we eraan gewend zijn te denken aan de dood van koningin Victoria vóór de zonsverduistering van 2026, in plaats van andersom, is misschien gewoon een kwestie van gewoonte. Het is net als het nummeren van de planken op een hek:je kunt beginnen vanaf welk uiteinde dan ook. Het hek zelf heeft geen richting.

Ik ben er nog niet van overtuigd dat ze gelijk hebben; misschien zijn er wel totaal verschillende manieren om over tijd na te denken. Uiteindelijk zal de tijd het leren.

En ongeacht wie er gelijk heeft, het opmerkelijke is dat McTaggart het argument op gang kon brengen zonder enige wetenschappelijke bevindingen, maar puur door logisch na te denken over het probleem.

Aangeboden door The Conversation

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.