השלכות פילוסופיות של תורת היחסות

דברים אלה נכתבו כהרצאה לתלמידי פיזיקה ולכן מתבססים על ידע מוקדם; אולם גם אחרים יוכלו להבין ולמצוא עניין בחלק מהדברים

אנו רוצים להגיע בעיקר להשלכות פילוסופיות, דתיות ושל תפיסת עולם, אולם בתחילה נצביע על מספר נקודות בתורת היחסות הקשורות לפילוסופיה והתפתחות המדע.

גרירת האתר של פרנל כהסבר לבעיית מיקוד הטלסקופ והתכווצות פיצג'רלד-לורנץ כהסבר לניסוי מייכלסון-מורלי – ביסודן הייתה מונחת הנחת קיום האתר והם באו להסביר ולתרץ עובדות שנגדו את קיומו. והנה מסתבר שמקדם גרירת האתר של פרנל, מתאים בקירוב לנוסחת חיבור המהירויות הנובעת מהנחות היסוד של תורת היחסות הפרטית והתכווצות פיצג'רלד לורנץ נובעת בצורה ישירה מאותן הנחות יסוד, אך ללא קשר עם האתר (התכווצות גופים נעים בכיוון התנועה; התכווצות זו מובחנת במהירויות המתקרבות למהירות האור).

פרנל ופיצג'רלד הוכיחו לכאורה את קיום האתר (ליתר דיוק – נתנו הסבר המיישב את קיום האתר עם עובדות שסתרו את קיומו). מאוחר יותר הסתבר שהאתר אינו קיים אבל סברותיהם נכונות. זו דוגמה מוצלחת לכלל הלוגי האומר שאם מ-P נובע Q ו-P אינו נכון, אין זה אומר ש-Q לא נכון.

תורתו של ניוטון נחשבה כאמיתית ומדויקת שאין לשנות ממנה כקוצו של יוד (כך סברו היואל, הרשל, לפלאס והלמהולץ שלא נחשבו כשמרנים או קונפורמיים דווקא).

גדולתו של אינשטיין היא בכך שהעיז וחרג מתורתו של ניוטון. במקום מרחב מוחלט וזמן מוחלט שהם אקסיומות בתורת ניוטון (אגב, מרחב מוחלט נוגד להיגיון הפשוט, כי הרי אין למה לייחס אותו), אינשטיין הניח שמהירות האור היא גורם מוחלט ודבר זה מהווה גם פתרון לבעיה של זמן אירוע רחוק – במקום קביעה שרירותית של זמן השעון הרחוק.

ניתן לומר שאינשטיין ביסס את עיקרון הקורספונדנציה במדע האומר שרצוי שתורה חדשה תהיה כזו, שהתורה הקודמת תהיה קירוב או מקרה פרטי שלה. כך תורת הקוונטים של מקסוול היא קירוב לזו של אינשטיין כמו שתורת הכובד של ניוטון היא קירוב לזו של אינשטיין ואמנם לפי תורת לי ו-ינג, עיקרון הזוגיות – parity (אחת הסימטריות של החלקיקים האלמנטריים), הוא רק קירוב של האמת.

המדענים היוונים הקדמונים, לא התייחסו לתצפיות וטענו שלא ניתן לגזור מהם מדע ולפיכך תורה כל שהיא – אין ביטחון באמיתותה. עיקרון זה לא בא לידי ביטוי בשיטות האינדוקטיביסטיות אשר שלטו במדע, אולם אינשטיין היה זה שהדגיש במדע את הפילוסופיה הרב ערכית ואת המעגליות-תחליפיות של תיאוריות שונות.

כך למשל במדידת מהירות האור שנעשתה על ידי רמר (בלי להתייחס כרגע להסבר שבעצם המדידה היא דו דרכית), אפשר לקבוע שרירותית שהשעונים הרחוקים מסונכרנים ומתוך זה לקבוע את שאר הגדלים, או לחילופין – לקבוע שרירותית את מהירות האור ומתוך זה לתאם את השעונים.

דוגמה נוספת – הפיזיקות השונות הן תחליפיות ויש להתאים להם גיאומטריות שונות ואין אפשרות לקבוע איזו מהן אמיתית.

ועוד דוגמה – על פי תורת היחסות הכללית, ניתן להסביר כל תנועה באמצעות שני תיאורים אקוויוולנטיים.

היקום על פי אינשטיין

מתורת היחסות הכללית עולה שהיקום הוא סופי ובלתי מוגבל – מעגלי-כדורי ברמה של ארבעה ממדים. הוא בלתי מוגבל כמו שאפשר ללכת ללא הגבלה לאורך מעגל או על פני מעטפת כדור, אך סופי, כמו שאורך המעגל ושטח פני כדור הם סופיים.

אופי זה של היקום נובע מהתעקמות קווי המרחב בגלל המסות המפוזרות ביקום, עד אשר הם חוזרים לנקודת מוצאם. אין כל משמעות לשאלה מה יש מעבר ליקום, כי היכן שאין מסה ואנרגיה, אין כל משמעות למושגים מרחב וזמן. כל זה יכול להביא לספקולציות בדבר מעגליות הזמן, ובדבר היררכיה של ממדים נוספים מעבר לארבעה הידועים והמוגדרים ורעיון היקומים הנוספים.

מן הראוי להזכיר שתמונת עולם זו, על פי תורת היחסות, היא סטטית ואינה מביאה בחשבון את התפשטות היקום שאינשטיין לא היה מודע לה בזמנו ואף הוסיף עקב כך קבוע שגוי למשוואותיו.

היקום הדינמי המתפשט אינו משנה את תפיסת היקום הסופי והבלתי מוגבל. בהקבלה לתלת ממד, זהו בלון מתנפח שגם הוא ללא גבולות, אך עם זאת שטחו בכל רגע נתון הוא סופי.

הרמב”ם: הכל צפוי והרשות נתונה

בעיה פילוסופית של היהדות כפי שנוסחה על ידי הרמב”ם – הכל צפוי והרשות נתונה. כלומר, איך היהדות יכולה לטעון שיש בחירה חופשית לאדם, אם בורא עולם יודע הכל מראש. הרמב”ם הסביר זאת בדרך כלשהי, אולם הבעייתיות נובעת מאי הבנתנו את מושג הזמן. אם הזמן תלוי בתנועה, מסות וכוחות ובכלל אי אפשר להפריד בין המרחב לזמן, או במלים אחרות, דינו כדין ממד במרחב, הרי שעבר הווה ועתיד הן נקודות על ממד זה ופעולות שנעשו וייעשו פרושות על פניו ומי שתופס ומבין את הזמן כממד מרחבי, הרי כל רצף הזמן פרוש לפניו. רק אנו כבולים להווה, בגלל אי תפיסתנו, או מסיבה טכנית שאנו מודעים וחושבים בשלושה ממדים.

מה זה אלהים

מתוך זה אפשר לנסות לתאר לעצמנו את מהות האלהים. הבה נשער שאלהים הוא ישות התופסת וחשה את הזמן כממד, כפי שתיארנו קודם, לכן הוא עליון על כולנו בכך שכל הזמן פרוש לפניו (אגב, אם התופעה הפראפסיכולוגית של ראיה למרחוק נכונה, זה מסביר גם את הדיווחים שאלו שניחנו בכושר זה רואים התרחשויות לא רק במקומות אחרים, אלא גם בעבר ובעתיד). ואיך הוא יכול לחולל נסים – פשוט מאוד – כיוון שהוא תופס ארבעה ממדים. כמו שייצור השולט בשלושה ממדים, כמונו, יכול לשלוט בעולם היפותטי בן שני ממדים (מישור), להזיז, להוסיף ולגרוע בו חפצים, דרך הממד השלישי (מחוץ למישור), בצורה שתיראה פלאית לתושביו ההיפותטיים של עולם זה. כך מי ששולט בממד הרביעי יכול לחולל נסים לעיני אלה התופסים רק שלושה ממדים.

נצחיותו בזמן מובנת גם היא, כי לגביו הימצאות בנקודה כלשהי בזמן אפשרית, כמו לגבינו הימצאות בנקודה כלשהי במרחב, אם רק ניסע לשם.

מה קורה שעוברים את מהירות האור

לבסוף, נביא טיעון לוגי נוסף בדבר אי היכולת לעבור את מהירות האור.

לפי תורת היחסות מהירות האור היא גבול עליון למעבר אינפורמציה כלשהי ולגבי מסה – גבול שאפשר רק להתקרב אליו. מתוך זה נובעים ההתקצרות בכיוון התנועה, התקצרות הזמן ועליית המסה. עליית המסה מעבר לאינסוף וכן התקצרות האורך והזמן עד כדי ערכים שליליים, הם תוצאות של התורה ולא הסבר מדוע לא ניתן לעבור את מהירות האור. התצפיות אישרו את התורה, לכן ההסבר הבא אינו טיעון מדוע אי אפשר לעבור את מהירות האור, אלא טיעון המתיישב עם התורה.

אם ננוע במהירות קרובה לאור, הזמן שלנו יצטמצם ביחס לצופים מבחוץ, כלומר נגיע תוך זמן קצר יחסית לעתיד הרחוק של המערכת המיוחסת. אם ננוע במהירות האור (תיאורטית), נגיע באפס זמן לכל נקודה שהיא בעתיד. צריך לבחון בזהירות משמעותו של עתיד זה, כיוון שהוא נמצא הרחק מנקודת המוצא (אם נגיע לעתיד בקצה הגלקסיה, או בגלקסיה אחרת, מה שנמצא שם לא יפתיע אותנו – בניגוד לעתיד כדור הארץ. אם נגלה שם יצורים בעלי טכנולוגיה מתקדמת – הדבר היה יכול להיות במקום כלשהו גם לפני מיליארד שנים וזה מחזיר אותנו לבעיית הסינכרוניזציה בין אירועים מרוחקים מאוד במרחב).

פתרון פרדוקס התאומים

אם לעומת זאת נחזור לנקודת המוצא – הפעלנו תאוצה וזה בעצם הפתרון של פרדוקס התאומים (שאחד מהם יצא למסע בחלל וכאשר חזר מצא את אחיו זקן יותר או שמזמן כבר מת ואז שואלים את השאלה איך נקבע מי מהם הצעיר – כי הרי כל אחד מהם נע יחסית לשני).

נניח שנסענו במהירות בחלל וחזרנו לנקודת המוצא שלנו. הגענו לעתיד רחוק ביותר, אך הופעתנו שם מתקבלת מבחינה לוגית – כמו הופעתו של כל נוסע בחלל; אך אם ננוע מעל מהירות האור (ונישאר ביקום שלנו – כי יש תיאוריה הגורסת שיש מעין אנטי יקום שאליו עוברים ברגע שעוברים את מהירות האור ושם זו נחשבת כמהירות תת-אורית) – הזמן יעבור את האפס ויהפוך לשלילי כלומר נגיע אל העבר (לפי הסבר פשטני – נשיג את תמונות האירועים שהיו בעבר) ולהגיע אל העבר, זה דבר שאין ההיגיון סובלו. הופעתנו בעבר תשנה אותו והרי העבר כבר היה; זה כמו להיות בעת ובעונה אחת בשתי נקודות במרחב (ולא ניכנס כאן לנושא היקומים האלטרנטיביים)…