Bestaat tijd? Het antwoord op deze vraag lijkt misschien voor de hand liggend:natuurlijk is dat zo! Kijk maar naar een kalender of een klok.

Maar ontwikkelingen in de natuurkunde suggereren dat het niet bestaan ​​van tijd een open mogelijkheid is, en een mogelijkheid die we serieus moeten nemen.

Hoe kan dat, en wat zou dat betekenen? Het zal even duren om het uit te leggen, maar maak je geen zorgen:zelfs als tijd niet bestaat, gaat ons leven gewoon door.

1. Een crisis in de natuurkunde
2. Tijd in kwantumzwaartekracht
3. Tijd van opkomst
4. Tijd en keuzevrijheid
5. Business as Usual

Een crisis in de natuurkunde

De natuurkunde verkeert in een crisis. De afgelopen eeuw hebben we het universum verklaard met twee enorm succesvolle natuurkundige theorieën:de algemene relativiteitstheorie en de kwantummechanica.

Kwantummechanica beschrijft hoe dingen werken in de ongelooflijk kleine wereld van deeltjes en deeltjesinteracties. De algemene relativiteitstheorie beschrijft het grote beeld van de zwaartekracht en hoe objecten bewegen.

Beide theorieën werken op zichzelf uitstekend, maar men denkt dat de twee met elkaar in strijd zijn. Hoewel de exacte aard van het conflict controversieel is, zijn wetenschappers het er over het algemeen over eens dat beide theorieën vervangen moeten worden door een nieuwe, meer algemene theorie.

Natuurkundigen willen een theorie van 'kwantumzwaartekracht' ontwikkelen die in de plaats komt de algemene relativiteitstheorie en de kwantummechanica, terwijl het buitengewone succes van beide wordt vastgelegd. Een dergelijke theorie zou verklaren hoe het grote geheel van de zwaartekracht werkt op de miniatuurschaal van deeltjes.

Tijd in kwantumzwaartekracht

Het blijkt dat het produceren van een theorie van kwantumzwaartekracht buitengewoon moeilijk is.

Een poging om het conflict tussen de twee theorieën te overwinnen is de snaartheorie. De snaartheorie vervangt deeltjes door snaren die in maar liefst 11 dimensies trillen.

De snaartheorie wordt echter met nog een probleem geconfronteerd. Snaartheorieën bieden een reeks modellen die een universum in grote lijnen zoals het onze beschrijven, en ze doen niet echt duidelijke voorspellingen die door experimenten kunnen worden getest om erachter te komen welk model het juiste is.

In de jaren tachtig en negentig raakten veel natuurkundigen ontevreden over de snaartheorie en kwamen met een reeks nieuwe wiskundige benaderingen van de kwantumzwaartekracht.

Een van de meest prominente hiervan is de kwantumzwaartekracht van de lus, die voorstelt dat het weefsel van ruimte en tijd bestaat uit een netwerk van uiterst kleine afzonderlijke brokken, of 'lussen'.

Een van de opmerkelijke aspecten van luskwantumzwaartekracht is dat het de tijd volledig lijkt te elimineren.

Loop-kwantumzwaartekracht is niet de enige die de tijd afschaft:een aantal andere benaderingen lijken ook de tijd als fundamenteel aspect van de werkelijkheid te verwijderen.

Tijd van opkomst

We weten dus dat we een nieuwe natuurkundige theorie nodig hebben om het universum te verklaren, en dat deze theorie misschien niet over de tijd gaat.

Stel dat zo’n theorie juist blijkt te zijn. Zou hieruit volgen dat tijd niet bestaat ?

Het is ingewikkeld, en het hangt ervan af wat we bedoelen met bestaan .

Fysische theorieën omvatten geen tafels, stoelen of mensen, en toch accepteren we nog steeds dat tafels, stoelen en mensen bestaan.

Waarom? Omdat we ervan uitgaan dat zulke dingen op een hoger niveau bestaan ​​dan het niveau dat door de natuurkunde wordt beschreven.

We zeggen dat tabellen bijvoorbeeld ‘voorkomen’ uit een onderliggende fysica van deeltjes die door het universum zoeven.

Maar hoewel we een redelijk goed idee hebben van hoe een tabel uit fundamentele deeltjes kan worden gemaakt, hebben we geen idee hoe tijd uit iets fundamentelers kan worden 'gemaakt'.

Dus tenzij we een goed verslag kunnen geven van hoe tijd ontstaat, is het niet duidelijk dat we simpelweg kunnen aannemen dat tijd bestaat.

Tijd bestaat misschien op geen enkel niveau.

Tijd en keuzevrijheid

Zeggen dat tijd op geen enkel niveau bestaat, is hetzelfde als zeggen dat er helemaal geen tafels zijn.

Proberen rond te komen in een wereld zonder tafels kan lastig zijn, maar het redden in een wereld zonder tijd lijkt absoluut rampzalig.

Ons hele leven is rond de tijd gebouwd. We maken plannen voor de toekomst, in het licht van wat we weten over het verleden. We houden mensen moreel verantwoordelijk voor hun daden uit het verleden, met de bedoeling ze later te berispen.

Wij beschouwen onszelf als agenten (entiteiten die dingen kunnen doen ) gedeeltelijk omdat we plannen kunnen maken om te handelen op een manier die in de toekomst veranderingen teweeg zal brengen.

Maar wat heeft het voor zin om in actie te komen om een ​​verandering in de toekomst teweeg te brengen als er, in een heel reële zin, geen toekomst is om voor te handelen?

Wat heeft het voor zin om iemand te straffen voor een actie uit het verleden, als er geen verleden is en dus blijkbaar ook geen dergelijke actie?

De ontdekking dat tijd niet bestaat lijkt de hele wereld tot stilstand te brengen. We zouden geen reden hebben om uit bed te komen.

Business as usual

Er is een uitweg uit de puinhoop.

Hoewel de natuurkunde de tijd zou kunnen elimineren, lijkt er oorzaak over te blijven intact:de zin waarin het ene het andere teweeg kan brengen.

Misschien is wat de natuurkunde ons vertelt dat causaliteit en niet tijd het basiskenmerk van ons universum is.

Als dat klopt, kan een bureau nog steeds overleven. Want het is mogelijk om een ​​gevoel van keuzevrijheid volledig in causale termen te reconstrueren.

Tenminste, dat beweren Kristie Miller, Jonathan Tallant en ik in ons nieuwe boek.

We suggereren dat de ontdekking dat tijd niet bestaat wellicht geen directe impact heeft op ons leven, ook al stuwt het de natuurkunde naar een nieuw tijdperk.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf Het gesprek onder een Creative Commons-licentie. Het originele artikel vindt u hier.

Sam Baron is universitair hoofddocent aan de Australian Catholic University. Hij ontvangt financiering van de Australian Research Council.