האם הזמן הוא משהו שזורם — או רק אשליה? בחינה של מרחב־הזמן קבוע או כמרקם דינמי חושפת שאלות עמוקות יותר על הקיום, השינוי, וטבעה האמיתי של המציאות
מאת, דריל ג'נזן, אוניברסיטת ססקצ'ואן, The Conversation
האם הזמן הוא משהו שזורם — או רק אשליה? בחינה של מרחב־הזמן קבוע או כמרקם דינמי חושפת שאלות עמוקות יותר על הקיום, השינוי, וטבעה האמיתי של המציאות.
מעטים הם הרעיונות במדע המודרני ששינו את הבנתנו את המציאות כמו מרחב־הזמן — האיחוד המשולב של המרחב והזמן בליבת תורת היחסות של אלברט איינשטיין.
מרחב־הזמן מתואר לעיתים כ"מרקם של המציאות". בחלק מההסברים מדובר במבנה קבוע בעל ארבעה ממדים — "יקום בלוק" — מפת שלמה של כל האירועים בעבר, בהווה ובעתיד. בהסברים אחרים, זהו שדה דינמי שמתכופף ומתעקל בתגובה לגרביטציה. מכאן עולה שאלה עמוקה יותר: מה משמעות האמירה שמרחב־זמן "קיים"? האם הוא מבנה, חומר, או רק מטאפורה?
ליבת הפיזיקה המודרנית
השאלות הללו אינן פילוסופיות בלבד. הן עומדות בבסיס פרשנות הפיזיקה כיום, ומשפיעות על רעיונות הנעים מהבנת תורת היחסות ועד ספקולציות על מסע בזמן, יקומים מרובים ומקור הקוסמוס.
הן גם מעצבות תאוריות על האופן שבו מרחב־הזמן עצמו עשוי להיווצר, כולל הצעות לראות בו סוג של "זיכרון של היקום". ועדיין, השפה המשמשת לתיאור מרחב־הזמן לעיתים קרובות מעורפלת, מטפורית וחסרת עקביות.
הפילוסוף לודוויג ויטגנשטיין ציין כי בעיות פילוסופיות נובעות כאשר "השפה יוצאת לחופשה". הפיזיקה, במובנים רבים, ממחישה היטב את האמירה הזו.
במאה האחרונה, מילים יומיומיות כמו "זמן", "קיים" ו"נצחי" קיבלו משמעויות טכניות מיוחדות — מבלי לטפל בהנחות המגיעות משפת היום־יום. הדבר הוביל לבלבול רחב היקף לגבי משמעותם האמיתית של מושגים אלה.
הבעיה עם השפה
בתחום פילוסופיית הפיזיקה, במיוחד בגישה הידועה כ"אֶטֶרנליזם" (Eternalism) המילה "נצחי" נלקחת באופן מילולי. לפי השקפה זו, הזמן אינו זורם או עובר; כל האירועים בכל הזמנים אמיתיים באותה מידה בתוך מבנה ארבע־ממדי המכונה "יקום בלוק".
לפי גישה זו, כל ההיסטוריה של היקום כבר "פרוסה" במבנה מרחב־הזמן, באופן נצחי. "נצחי" בהקשר זה משמעו שהיקום עצמו אינו מתמשך או נפרש. אין "התהוות". אין שינוי. יש רק בלוק, ובתוכו מתקיימת הנצחיות כולה בעת ובעונה אחת.
אך הדבר מעורר בעיה עמוקה יותר: אם הכול קיים באותה מידה, מה משמעות האמירה שמרחב־זמן עצמו "קיים"?
פיל בחדר
יש הבדל בין "קיום" לבין "התרחשות". הראשון מתאר מצב של הוויה, השני מצב של התרחשות.
תארו פיל העומד לצידכם. ניתן לומר: "הפיל הזה קיים." הוא אובייקט תלת־ממדי, אך חשוב מכך — הוא אובייקט שקיים.
לעומת זאת, פיל תלת־ממדי שנצנץ ונעלם כהרף עין — חיתוך רגעי מתוך חייו של פיל קיים — אינו באמת "קיים" במובן הרגיל. הוא התרחש.
במונחי מרחב־זמן, הפיל הקיים מתואר כקו־עולם ארבע־ממדי — המסלול שלו במרחב ובזמן. לעומתו, "פיל מתרחש" הוא רק חיתוך רגעי מתוך אותו צינור.
השאלה היא: האם מרחב־הזמן עצמו קיים כמו הפיל? האם יש לו "עכשיו" משלו? או שמא מרחב־הזמן הוא רק מסגרת תיאורית שממפה את ההתרחשויות?
בעיית האֶטֶרנליזם
האֶטֶרנליזם מערבב את ההבחנה הזו: הוא מתייחס לנצח כולו כאל מבנה קיים, וטוען שחוויית מעבר הזמן היא אשליה. אך אשליה זו בלתי אפשרית אם כל מרחב־הזמן מתרחש "בבת אחת".
כדי לשחזר את תחושת מעבר הזמן, מרחב־הזמן הארבע־ממדי חייב להתקיים בדומה יותר לפיל התלת־ממדי הקיים — שמתקיים לאורך מסלולו הארבע־ממדי.
כל האירועים
כעת עולה שאלה נוספת: אם כל האירועים לאורך ההיסטוריה של היקום קיימים, מתי קיים הבלוק כולו? אם הוא אינו נפרש או משתנה, האם הוא קיים מחוץ לזמן? אם כן, אנו נאלצים להוסיף ממד זמן נוסף — ממד חמישי — כדי לומר שמרחב־הזמן הארבע־ממדי קיים כפי שאנו אומרים על פיל קיים בחלל התלת־ממדי.
אבל בכך אנו חורגים מהפיזיקה המוכרת. נחשפת בעיה עמוקה: אין לנו דרך קוהרנטית לדבר על קיומו של מרחב־זמן מבלי להחזיר את הזמן פנימה בדלת האחורית.
זה כמו לנסות לתאר שיר שקיים כולו בבת אחת, מבלי שיבוצע, יישמע או יתפתח.
מפיזיקה לפופולאריות
הבלבול הזה משפיע גם על דימויי הזמן בספרות ובקולנוע.
בסרט שליחות קטלנית(1984) כל האירועים נחשבים קבועים מראש: מסע בזמן אפשרי, אך לא ניתן לשנות את ציר הזמן.
לעומת זאת, ב-הנוקמים: סוף המשחק (2019), הדמויות משנות את העבר ומעצבות ציר זמן חדש, כאילו יקום הבלוק יכול גם להתקיים וגם להשתנות.
בשני המקרים, ההנחה היא שהעבר והעתיד "נמצאים שם", מוכנים למסע. אבל אף אחד מהם לא באמת מתמודד עם המשמעות של "קיום" כזה.
להבין את המציאות
כאשר פיזיקאים אומרים שמרחב־זמן "קיים", הם משתמשים במסגרת עמומה שמטשטשת את הגבול בין קיום להתרחשות. התוצאה היא מודל מטאפיזי חסר בהירות, שלעתים אף מסתיר את טבע המציאות.
איינשטיין עדיין צדק — המשוואות עובדות, והניסויים מאשרים אותן. אך האופן שבו אנו מפרשים את המשוואות הללו משנה, במיוחד כשהוא משפיע על השיח על מציאות ועל הניסיונות לאחד את היחסות הכללית עם תורת הקוונטים.
הגדרת מרחב־הזמן היא יותר מדיון טכני — היא שאלה על איזה מין עולם אנחנו חושבים שאנחנו חיים בו.
עוד בנושא באתר הידען:
