لقد ناضل الفيزيائيون والفلاسفة لفترة طويلة لفهم طبيعة الزمن: وإليكم السبب

عندما تقوم بالشراء من خلال الروابط الموجودة في مقالاتنا، قد تحصل شركة Future وشركاؤها المشتركون على عمولة.

تم نشر هذه المقالة أصلا في المحادثة. ساهم المنشور بالمقال في موقع Space.com أصوات الخبراء: افتتاحية ورؤى.

ال طبيعة الوقت لقد ابتلي المفكرون طوال فترة محاولتنا فهم العالم الذي نعيش فيه. حدسيًا، نعرف ما هو الوقت، لكننا نحاول تفسيره، وينتهي بنا الأمر بربط عقولنا في عقدة.

القديس أوغسطينوس هيبو، عالم لاهوت أثرت كتاباته على الفلسفة الغربية، واجه تحديًا متناقضًا في محاولته التعبير عن الزمن منذ أكثر من 1600 عام:

“ما هو الوقت إذن؟ إذا لم يسألني أحد، فأنا أعلم؛ فإن أردت أن أشرحه للسائل فلا أدري».

قبل ما يقرب من ألف سنة، قدم هيراقليطس الأفسسي رؤية ثاقبة. وفقا للفيلسوف اليوناني الكلاسيكي أفلاطون كراتيلوس:

“من المفترض أن يقول هيراقليطس ذلك كل الأشياء تتحرك ولا شيء في حالة سكون; فهو يقارنهم بجدول النهر، ويقول إنه لا يمكنك الذهاب إلى نفس الماء مرتين.”

ظاهريًا، قد يبدو هذا وكأنه مفارقة أخرى: كيف يمكن لشيء ما أن يكون هو نفس النهر ولكن ليس هو نفسه؟ لكن يضيف هيراقليطس الوضوح وليس الارتباك: النهر – وهو شيء موجود – يتغير باستمرار. وبينما هو النهر نفسه، فإن مياهًا مختلفة تتدفق بين لحظة وأخرى.

وبينما يجعل التدفق المستمر للنهر هذا الأمر واضحًا، فإن الأمر نفسه ينطبق على أي شيء موجود، بما في ذلك الشخص الذي يخطو إلى النهر. يظلان نفس الشخص، لكن كل لحظة تطأها أقدامهما في النهر تكون مختلفة.

كيف يمكن للزمن أن يبدو بهذا الوضوح، ومنسوجًا في نسيج تجربتنا، ومع ذلك يبقى لعنة كل مفكر حاول تفسيرها؟

مسألة تفصيل

القضية الأساسية ليست قضية قد يعتبرها معظم الفيزيائيين ذات صلة. كما أنه ليس تحديًا تمكن الفلاسفة من حله.

ليس من الصعب فهم الوقت في حد ذاته: فنحن جميعًا نفهمه، على الرغم من صراعنا المستمر لوصفه. وكما شعر أوغسطينوس، فإن المشكلة تكمن في التعبير: الفشل في رسم الحدود الصحيحة بدقة حول طبيعة الزمن من الناحيتين المفاهيمية واللغوية.

على وجه التحديد، يميل الفيزيائيون والفلاسفة إلى الخلط بين ما يعنيه وجود شيء ما وما يعنيه حدوث شيء ما، أي التعامل مع الأحداث كما لو كانت موجودة. وبمجرد التعرف على هذا التمييز، ينقشع الضباب وتتلاشى مفارقة أوغسطين.

مصدر القضية

في المنطق الأساسي، لا توجد مفارقات حقيقية، بل فقط استنتاجات ترتكز على مقدمات أُسيء التعامل معها بمهارة.

لم يمض وقت طويل بعد أن حاول هيراقليطس توضيح الزمن، أما بارمينيدس الإيلي فقد فعل العكس. يبدأ استنتاجه بفرضية تبدو صحيحة – “ما هو موجود، وما ليس موجودًا، ليس كذلك” – ثم يتسلل بهدوء إلى افتراض حاسم. وهو يدعي أن الماضي جزء من الواقع لأنه تم تجربته، وأن المستقبل يجب أن ينتمي أيضًا إلى الواقع لأننا نتوقعه.

لذلك، خلص بارمينيدس إلى أن الماضي والمستقبل هما جزء من “ما هو كائن”، ويجب أن تشكل الأبدية كلها كلًا واحدًا مستمرًا يكون فيه الزمن وهمًا.

ابتكر زينو، تلميذ بارمنيدس، عدة مفارقات لدعم هذا الرأي. بالمصطلحات الحديثة، قد يقول زينو أنك إذا حاولت المشي من أحد أطراف المبنى إلى الطرف الآخر، فلن تصل إلى هناك أبدًا. لكي تمشي قطعة أرض، يجب عليك أولًا أن تمشي نصف ما تبقى، ثم نصف ما تبقى، وهكذا – دائمًا ما تخفض المسافة المتبقية إلى النصف، ولا تصل أبدًا إلى النهاية.

لكن بالطبع يمكنك السير على طول الطريق حتى نهاية الكتلة وما بعدها — لذا فإن استنتاج زينو أمر سخيف. تكمن مغالطته في إزالة الوقت من الصورة والنظر فقط في التكوينات المكانية المتعاقبة. إن تقلص مسافاته يقابله تقلص الفترات الزمنية، وكلاهما يصبحان صغيرين على التوازي.

يُثبت زينو ضمنيًا الزمن الإجمالي المتاح للحركة — تمامًا كما يُثبت المسافة — ولا تظهر المفارقة إلا بسبب إزالة الوقت. استعادة الوقت، ويختفي التناقض.

يرتكب بارمنيدس خطأ مماثلا عندما يدعي أن الأحداث في الماضي والمستقبل – الأشياء التي حدثت أو التي سوف تحدث – موجودة. هذا الافتراض هو المشكلة: فهو يعادل النتيجة التي يريد الوصول إليها. إن تفكيره دائري، وينتهي بإعادة تأكيد افتراضه، فقط بطريقة تبدو مختلفة وعميقة.

نماذج الزمكان

الحدث هو شيء يحدث في مكان وزمان محددين. في ألبرت النظريات النسبية لأينشتاينالزمكان هو نموذج رباعي الأبعاد يصف كل هذه الأحداث: كل نقطة هي حدث معين، ويتشكل التسلسل المستمر للأحداث المرتبطة بجسم ما خطها العالمي – طريقها عبر المكان والزمان.

لكن الأحداث غير موجودة؛ يحدثون. عندما يتحدث الفيزيائيون والفلاسفة عن الزمكان كشيء موجودإنهم يتعاملون مع الأحداث على أنها أشياء موجودة، وهي نفس المغالطة الخفية التي تكمن وراء 25 قرنًا من الارتباك.

علم الكونيات — دراسة الكون كله — يقدم قرارا واضحا.

ويصف الكون ثلاثي الأبعاد المليء بالنجوم والكواكب والمجرات الموجودة. وفي سياق هذا الوجود، فإن مواقع كل جسيم في كل لحظة هي أحداث زمانية فردية. نظرًا لوجود الكون، فإن الأحداث التي تحدث لحظة بلحظة ترسم الخطوط العالمية في الزمكان رباعي الأبعاد – وهو تمثيل هندسي لكل ما يحدث خلال مسار الوجود هذا؛ نموذج مفيد، وإن لم يكن شيئا موجودا.

القرار

إن حل مفارقة أوغسطين – أن الوقت هو شيء نفهمه بالفطرة ولكن لا يمكننا وصفه – هو أمر بسيط بمجرد تحديد مصدر الارتباك.

الأحداث – الأشياء التي تحدث أو تحدث – ليست أشياء موجودة. في كل مرة تخطو فيها إلى النهر يعد حدثًا فريدًا. يحدث ذلك في سياق وجودك والنهر. أنت والنهر يخرج; في اللحظة التي تدخل فيها يحدث.

لقد عانى الفلاسفة أكثر مفارقات السفر عبر الزمن لأكثر من قرن من الزمان، ومع ذلك فإن المفهوم الأساسي يرتكز على نفس الخطأ الدقيق – وهو الخطأ الذي قدمه كاتب الخيال العلمي إتش جي ويلز في افتتاحية كتابه. آلة الزمن.

في عرض فكرته، مسافر عبر الزمن ينزلق من وصف الأشياء ثلاثية الأبعاد، إلى الأشياء الموجودة، إلى اللحظات على طول خط عالمي – وأخيرًا إلى التعامل مع خط العالم كشيء موجود.

هذه الخطوة الأخيرة هي بالضبط اللحظة التي يتم فيها الخلط بين الخريطة والمنطقة. بمجرد تخيل وجود الخط العالمي، أو في الواقع الزمكان، ما الذي يمنعنا من تخيل أن المسافر يمكن أن يتحرك عبره؟

إن الحدوث والوجود جانبان متميزان بشكل أساسي للزمن: كل منهما ضروري لفهمه بشكل كامل، ولكن لا ينبغي الخلط بينهما أبدًا.

لقد كان التحدث والتفكير في الأحداث على أنها أشياء موجودة هو السبب الجذري لارتباكنا بشأن الزمن لآلاف السنين. والآن فكر في الزمن في ضوء هذا التمييز. فكر في الأشياء الموجودة من حولك، وقصص السفر عبر الزمن المألوفة، وفيزياء الزمكان نفسه.

بمجرد أن تتعرف على عالمنا باعتباره كونًا ثلاثي الأبعاد، مليئًا بالأشياء الموجودة، وأن الأحداث تحدث في كل لحظة خلال هذا الوجود الكوني – رسم الخرائط إلى الزمكان دون كون الواقع – كل شيء يتماشى. تتلاشى مفارقة أوغسطين: الزمن لم يعد غامضًا عندما يتم فصل الحدوث عن الوجود.