Vaqt Falsafasi: Vaqtning Strelkasi

Bizning tajribamizda ba'zi voqealar ketma-ketligi har doim bir xil tartibda sodir bo‘ladi. Masalan, qahvaga qaymoq qo‘shilganda; dastlab qaymoq va qahva ajralib turadi, lekin aralashtirilganda ular birlashadi. Lekin, qahvadan qaymoqni “aralashtirib chiqarish” hech qachon sodir bo‘lmaydi. Ammo nima uchun shunday bo‘ladi?

Bu misol vaqtning "strelkasi" yoki maxsus yo‘nalishi borligini ko‘rsatadi, bu yo‘nalish bunday ketma-ketliklarning o‘ziga xos vaqt tartibini tushuntiradi va o‘tmishni kelajakdan farqlaydi. Biz vaqtni simmetrik deb tasavvur qilishimiz mumkin, ya'ni o‘tmish va kelajak bir-birining aksi kabi. Ammo vaqtning strelkasi shuni ko‘rsatadiki, vaqt (kamida bizning koinotimizda) bunday emas, shuning uchun vaqtning strelkasi ba’zan vaqt asimmetriyasi deb ham ataladi.

Ko‘plab jarayonlar bu strelkani namoyon etadi, masalan, quyidagilar va boshqa ko‘p misollar:[1]

• sabablarning oqibatlardan oldin kelishi, aksincha emas;

• faqat o‘tmishni eslab, kelajakni eslay olmasligimiz;

• koinotimizning har doim kengayib, hech qachon kichraymasligi.

Vaqtning strelkasi ikkita sababga ko‘ra g‘alati tuyulishi mumkin. Birinchidan, zamonaviy fizik nazariyalarida fazo va vaqt bir xil usulda qaraladi, lekin fazoda strelka yo‘qdek tuyuladi: vaqtning strelkasi, masalan, sabablarning har doim oqibatlardan oldin kelishini talab qiladi, ammo fazoda sabablar oqibatlarning chapida yoki o‘ngida bo‘lishini talab qiladigan “fazoning strelkasi” mavjud emas.

Ikkinchidan, barcha voqealar ketma-ketligi qahvaga qaymoq aralashtirish kabi emas. Mana, masalan, bir mayatnikni ko‘rib chiqamiz:

Mayatnikli soat

Shunday mayatnik videosi va uning orqaga qaytarilgan videosi deyarli[2] bir xil ko‘rinadi: qaysi biri qaysi biri ekanini aytish qiyin! Shuning uchun bizga ayrim hodisalar ketma-ketligi, masalan, qaymoqni kofega aralashtirish kabi jarayonlar vaqt asimmetriyasini ko‘rsatishi, boshqalari esa, masalan, mayatnik kabi ko‘rsatmasligi tushuntirilishi kerak.

Bu yerda biz vaqtning o‘qini tushuntirishga qaratilgan falsafiy urinishlarni ko‘rib chiqamiz, ular odatda bu strelkaning manbasini uchta joyning biridan izlashadi: tabiat qonunlarida, olamimizning dastlabki sharoitlarida yoki vaqtning o'zida.

1. Tabiat qonunlari

Tabiat qonunlari[3] – bu bizning olamimizning xususiyatlari bo‘lib, ular yordamida bir holatni boshqa bir holat bilan bog‘lab oldindan aytish yoki tushuntirish mumkin. Ayrimlari vaqt jihatidan asimmetrikdir[4], ya'ni muayyan vaqt "yo‘nalishi" maxsus qilib ajratiladi. Shunday qonunlardan biri bu termodinamikaning[5] ikkinchi qonuni bo‘lib, u shuni aytadiki, yopiq tizimlarda "entropiya" deb ataluvchi fizik kattalik vaqt o‘tishi bilan har doim ortadi, bu esa issiqlik nima uchun issiq jismlardan sovuq jismlarga o‘tishini tushuntiradi. Bu vaqtga asimmetrik qonun bizga kelajak (ya'ni, yuqori entropiyali kelajak) haqida bir narsani aytadi, bu esa o‘tmishda (past entropiyali) haqiqat bo'lmagan.

Agar ba'zi tabiat qonunlari vaqtga nisbatan asimmetrik bo‘lsa, unda ehtimol biz bu qonunlarni vaqt strelkasining qayerdan kelib chiqishini tushuntirish uchun ishlatishimiz mumkin. Qaymoqni kofega aralashtirish kabi jarayonlar termodinamikaning vaqtga asimmetrik qonunlari bilan boshqarilsa, mayatnik kabi jarayonlar Nyuton mexanikasining vaqtga simmetrik qonunlari bilan boshqariladi.

Biroq, “tabiat qonunlari” tushuntirilishi har doim ham qoniqarli emas. Masalan, qaymoqni kofega aralashtirish holatida. Bu jarayonni boshqaradigan termodinamika qonunlari o‘z navbatida statistik mexanika[6] deb ataladigan asosiyroq nazariyaga bog‘liq bo‘lib, uning qonunlari vaqtga nisbatan asimmetriya bo'lmaydi. Boshqacha qilib aytganda, statistik mexanika qonunlari o‘tmish va kelajakni ajratib turmaydi. Agar biz vaqt o‘qini tushuntirish uchun tabiat qonunlariga tayanadigan bo‘lsak, unda termodinamika qonunlari nima uchun vaqtga nisbatan asimmetrik ekanini tushuntirishimiz kerak bo‘lishi mumkin, chunki yanada asosiy qonunlar bunday emas[7]va bu vaqt o‘qini tushuntirish kabi qiyin bo‘lishi mumkin.

2. Dastlabki sharoitlar

Agar vaqt strelkasini vaqtga asimmetrik tabiat qonunlari orqali tushuntirib bo‘lmasa, boshqa bir mantiqiy tushuntirish ko‘rib chiqilayotgan tizimning dastlabki sharoitlariga asoslangan bo'lishi mumkin. Masalan, bilyard o‘yinini olaylik: agar sizga bilyard stoli ko‘rsatilsa va unda to‘p stolning bir uchida, boshqa to‘plar esa qarama-qarshi uchi tomonida uchburchak shaklida joylashtirilgan bo‘lsa, siz o‘yin boshida ekanligimizni bilasiz.

Bilyard to‘plarini joylashtirish.

Siz bilyard o‘yini hali boshlanmaganini bilasiz; bilyard stolidagi to‘plarni boshqaradigan qonunlar bu konfiguratsiyani o‘yin oxirida imkonsiz qilgani uchun emas, balki o‘yinning keyingi bosqichlarida bunday yuqori tartibli holatning o‘sha qonunlarga ko‘ra nihoyatda kam uchraydiganligi sababli.

Ba'zi faylasuflar koinot, bilyard stoli kabi, o‘zining vaqt strelkasini tushuntirishga yordam beradigan yuqori darajada tashkil etilgan holatda boshlangan deb hisoblaydilar. Bu pozitsiya O‘tmish Gipotezasi[8] deb ataladi. Uning tarafdorlari bu gipoteza nafaqat avval muhokama qilingan ko‘plab hodisalarni, balki termodinamikaning ikkinchi qonuni kabi vaqt asimmetrik qonunlarini ham tushuntirib berishi mumkinligini ta'kidlaydilar.

Biroq, ayrimlar O‘tmish Gipotezasi koinotning katta masshtabdagi xatti-harakatiga e'tibor qaratgani sababli, vaqt strelkasini kichik masshtabda tushuntirilishi uchun yetarli manbalarga ega emasligidan xavotirda. Masalan, koinot entropiyasi kelgusi bir daqiqada oshishi aniq bo‘lsa ham, bu mening qahvamning entropiyasi ham shunday oshishini kafolatlamaydi.

3. Fazoviy-vaqt tuzilishi

Bizning so‘nggi taklifimiz vaqt strelkasini eng yaxshi tushuntirish - vaqtning o‘zida bir assimetriya mavjudligidadir degan fikrni ilgari suradi[9]. Demak, "Nima uchun vaqt strelkasi bor, lekin fazo strelkasi yo‘q?" degan savolga javob shuki, biz yashayotgan to'rt o'lchamli fazoviy-vaqtning vaqtga nisbatan assimetriyasi mavjud, lekin fazoga nisbatan bunday assimetriya yo‘q. Vaqt strelkasi - bu bizning olamimiz haqida qo‘shimcha tushuntirish talab qilmaydigan asosiy fakt bo‘lishi mumkin.

"Boshlang‘ich sharoitlar" tushuntirishlari singari, bu strategiyaning ham bir afzalligi shundaki, fazoviy-vaqtning o‘zidagi vaqt assimetriyasi tabiat qonunlaridagi vaqt assimetriyasini izohlab beradi: vaqtga nisbatan assimetrik bo‘lgan tabiat qonunlari ushbu vaqt assimetriyasiga javoban shakllangan va vaqtga nisbatan simmetrik bo‘lgan qonunlar esa bunga javoban shakllanmagan.

Albatta, vaqt assimetriyasining bu "fazoviy-vaqt xususiyati" tushuntirilishi bizni yana ba’zi qonunlar nima uchun ushbu asosiy vaqt yo‘nalishini e’tiborga olib, boshqalari esa olmaydi degan savolda qoldirishi mumkin.

4. Xulosa

Vaqt strelkasi tushuntirilishi talab qilinadi, ammo u bizga uni boshqaruvchi qonunlarning qanday harakat qilishiga oid muhim bir narsani aytyaptimi – bu hali ham noaniq bo‘lib qolmoqda.

Izohlar

[1] Price (1996) va Dainton (2001) vaqt strelkasi bilan bog‘liq holda o‘tmish va kelajak o‘rtasidagi farqlarni batafsil sanab o‘tishadi.

[2] Bu yerda "deyarli" deyishimning sababi, vaqt o‘tishi bilan ishqalanish kabi dissipativ kuchlar mayatnikning harakatini o‘zgartiradi. Ammo bir necha soniyalik videoda bu dissipativ kuchlar oddiy ko‘z bilan ko‘rinmaydi. Dissipativ kuchlarning mavjudligi bu misolni buzadi deb o‘ylagan o‘quvchilar uchun, ba’zi tabiat qonunlari vaqtga nisbatan assimetrik, boshqalari esa unday emasligini ta’kidlab, masalani boshqacha tushuntirishimiz mumkin, men bu haqda 2-bo‘limda muhokama qilaman.

[3] Faylasuflar “tabiat qonunlari” deganda nimani nazarda tutishlari haqida batafsil ma’lumot olish uchun Michael Zerella tomonidan yozilgan Laws of Nature kitobiga murojaat qiling.

[4] Tabiat qonuni vaqtga nisbatan assimetrik bo‘lishi, voqealar ketma-ketligi vaqtga nisbatan assimetrik ekanini aytishda ko‘plab faylasuflarning nazarda tutganidan ko‘ra aniqroq ma’noga ega — bu qonunlar va ularni tasvirlaydigan tenglamalarning aniq, rasmiy xususiyatidir. Texnik tafsilotlarga to‘xtalmagan holda, bu xususiyatni quyidagicha aniqlashimiz mumkin: tabiatning muayyan qonuni bilan mos keladigan har qanday mumkin bo‘lgan voqealar ketma-ketligini olaylik. Agar biz ushbu voqealar ketma-ketligini teskari qilsak va natijada paydo bo‘lgan ketma-ketlik o‘sha tabiat qonuniga zid bo‘lsa, u qonun vaqtga nisbatan assimetrik hisoblanadi.

[5] Termodinamika - bu issiqlik, harorat, energiya va ish kabi tushunchalarni o‘rganuvchi fizika sohasi. Klassik termodinamika 19-asrda bu turli tushunchalarni birlashtirgan birinchi rivojlangan fizika sohasi sifatida paydo bo‘lgan va klassik termodinamikadagi ish sanoat inqilobi bilan bir vaqtda rivojlanib, uni rivojlantirgan.

[6] Statistik mexanika ham termodinamika kabi issiqlik, harorat, energiya va ish kabi tushunchalar bilan shug‘ullanadi. Ammo statistik mexanika bu tushunchalarni juda kichik zarralar yoki tizimlarning katta guruhlari, ya’ni ansambllar xususiyatlari sifatida ko‘rib, ularni yanada chuqurroq tushunishga yordam beradi. Batafsil ma’lumot uchun Eastman (2015)ni ko'ring.

[7] Asosiy fizika, xususan kvant maydon nazariyasini yaxshi biladigan o‘quvchilar uchun: bu yerda siz tabiatning asosiy qonunlari vaqtga nisbatan assimetrik deb e’tiroz bildirishingiz mumkin, chunki fizika qonunlari vaqtni teskari o‘zgartirishni ifodalaydigan T-simmetriyaga emas, balki zaryad-paritet-vaqt teskari simmetriyasi bo‘lgan CPT-simmetriyaga nisbatan o‘zgarmasdir. Biroq, kvant maydon nazariyasidagi T-buzilishlarga murojaat qilish ikkinchi termodinamika qonuniga tayanib, “qaymoq va qahva” misolidagi vaqt strelkasini tushuntirishni xohlaydiganlarga yordam bermaydi, chunki T-simmetriyaga zid keladigan hodisalar, ya’ni leptonlar va kvarklar o‘rtasidagi zaif o‘zaro ta’sirlar, qahva kabi tizimlarning keng ko‘lamli termodinamik xatti-harakatlarining asosiy fizik hodisalari emas. Shunday ekan, tabiatning vaqtga nisbatan assimetrik qonunlariga tayanib, bizni qiziqtirgan barcha vaqtga nisbatan assimetrik hodisalarni tushuntirish uchun qo‘shimcha fakt izohlashni talab qiladi, hech bo‘lmaganda bizning hozirgi eng yaxshi fizik nazariyalarimiz bo‘yicha.

[8] Albert (2000) tomonidan nomlangan.

[9] Maudlin (2007)ning 4-bobida ushbu pozitsiyani tasdiqlovchi dalillar keltirilgan.

Tarjimon: Zebona Abdupaizova

Muharrir: Ziyomuhammad Boyto’rayev

Manba: Philosophy of Time: Time’s Arrow - 1000-Word Philosophy: An Introductory Anthology 

Bularni ham o’qib ko’ring:
1. Aflotunning “Krito”si: Qachon qonunni buzishimiz kerak? 

2. Vitgenshteynning "Shaxsiy til" argumenti