Áramlik az idő – vagy csak illúzió?

A téridőt gyakran nevezik a „valóság szövetének”. Egyes értelmezések szerint ez a szövet egy rögzített, négydimenziós „blokkuniverzum”, amely a múlt, jelen és jövő eseményeinek teljes térképe.

Más értelmezések szerint viszont egy dinamikus mező, amely meghajlik és görbül a gravitáció hatására. De mindez felvet egy mélyebb kérdést: mit jelent egyáltalán azt mondani, hogy a téridő létezik? Miféle dolog a téridő – struktúra, anyag, vagy csak egy hasonlat?

Ezek a kérdések nem pusztán filozófiaiak. A modern fizika értelmezésének alapját érintik, és befolyásolják a relativitáselmélettől kezdve az időutazáson és a multiverzumokon át egészen a világegyetem eredetéről szóló spekulációkig terjedő gondolatokat.

Formálják azokat az elméleteket is, amelyek a téridő eredetét próbálják megmagyarázni – köztük olyan elképzeléseket is, amelyek szerint a téridő a világegyetem „emlékezete”. Mindezek ellenére a téridő leírására használt nyelvezet gyakran homályos, metaforikus, sőt, ellentmondásos.

Az osztrák-brit filozófus, Ludwig Wittgenstein egyszer úgy fogalmazott, hogy a filozófiai problémák ott keletkeznek, ahol „a nyelv szabadságra megy”. A fizika pedig sok tekintetben ennek iskolapéldája.

Az elmúlt száz év során olyan hétköznapi szavak, mint az „idő”, „létezik” vagy „időtlen”, speciális technikai jelentéseket kaptak, miközben nem számoltak le a mögöttük húzódó, köznyelvből hozott előfeltevésekkel. Ez pedig széles körű félreértésekhez vezetett azzal kapcsolatban, hogy ezek a fogalmak mit is jelentenek valójában.

A fizika filozófiájában – különösen az eternalizmus (örökérvényűség) néven ismert nézetben – az „időtlen” szó szó szerint értendő. Az eternalizmus szerint az idő nem múlik és nem áramlik: minden esemény az idő teljes tengelyén egyenrangúan „valóságos”, és egy négydimenziós struktúrában, a „blokkuniverzumban” együtt létezik.

Ebben a felfogásban a világegyetem teljes története időtlenül „kiterítve” található meg a téridő struktúrájában. Az „időtlen” tehát ebben az értelemben azt jelenti, hogy maga a világegyetem nem „létezik” vagy „fejlődik” az időben – nincs „történés”, nincs valódi változás, csak egyetlen blokkszerű egész, amelyben az örökkévalóság idő nélkül van jelen.

De ez a nézet felvet egy még komolyabb kérdést: ha minden, ami valaha történt vagy történni fog, egyformán valós, és az események „ott vannak”, mit is jelent akkor pontosan az, hogy a téridő létezik?

Itt érdemes megkülönböztetni két fogalmat: a létezés és a megtörténés különböző kategóriák. Az egyik a „vanság” módja, a másik a „történésé”.

Képzeljük el, hogy egy elefánt áll mellettünk. Azt mondanánk: „Ez az elefánt létezik.” Egy háromdimenziós objektumról van szó, de még fontosabb: egy háromdimenziós objektumról, amely létezik.

Most képzeljünk el egy másik elefántot, amely egy pillanatra felvillan a szobában – mintha egy létező elefánt életének egyetlen keresztmetszeti pillanatát látnánk, amely szellem módjára jelenik meg, majd eltűnik. Ez az elefánt a hétköznapi értelemben nem „létezik”. Ez csak történik. Ez csak „megjelenik”.

Egy valóban létező elefánt időben tartósan fennáll, és a téridő minden pillanatát feljegyzi egyfajta „világvonalon” – vagyis azon az útvonalon, amelyen az objektum végighalad a térben és időben. A „megtörténő elefánt” viszont csupán ennek a világvonalnak egyetlen háromdimenziós metszete.

Ha ezt a különbségtételt a téridőre alkalmazzuk, új kérdések merülnek fel. Mit jelent az, hogy a négydimenziós téridő „létezik”, ugyanabban az értelemben, ahogy az elefánt létezik? A téridő is fennáll az időben? Vannak saját „most” pillanatai? Vagy a téridő – az örökkévalóság összes eseményének manifesztuma – csupán megtörténik? Vagy inkább csak egy leíró keret, amellyel az eseményeket összekapcsoljuk?

Az eternalizmus ezt a különbséget elmosódottá teszi. Úgy kezeli az örökkévalóságot – tehát az egész téridőt –, mint egy létező struktúrát, miközben az idő múlását illúziónak tekinti. De ha az egész téridő csak „egyszerre történik meg”, akkor ez az illúzió nem is jöhetne létre.

Ahhoz, hogy ebben a rendszerben mégis „visszanyerjük” az idő múlásának illúzióját, a téridőnek oly módon kell „léteznie”, mint a háromdimenziós elefánt – amelynek létezését maga a négydimenziós téridő írja le.

Gondoljuk ezt végig egy lépéssel tovább.

Ha elképzeljük, hogy minden esemény az univerzum történetében valóban „létezik” a blokkuniverzumban, akkor felmerül a kérdés: mikor létezik maga a blokk? Ha nem bontakozik ki, ha nem változik, akkor időtlenül létezik? De ha így van, akkor egy újabb idődimenziót csempészünk bele valamibe, ami elvileg épp időtlen.

Ezt úgy lehetne áthidalni, hogy egy ötdimenziós keretet vezetünk be – három térdimenzióval és két idődimenzióval. A második időtengely lehetővé tenné, hogy azt mondjuk: a négydimenziós téridő úgy „létezik”, ahogy egy elefánt is létezik a minket körülvevő háromdimenziós térben. Az eseményeit pedig a négydimenziós téridő írja le.

Ezzel viszont túllépünk a klasszikus fizikán, amely csak négy dimenziót ismer. De a gondolatkísérlet rávilágít egy mély problémára: nincs koherens nyelvünk arra, hogy mit jelent a téridő „létezése”, anélkül, hogy újra vissza ne csempésznénk az időt – egy olyan dimenzió formájában, amelynek fizikailag nem lenne ott helye.

Ez olyan, mintha egy olyan dalról próbálnánk beszélni, amely egyszerre, egyetlen pillanatban „létezik”, anélkül, hogy eljátszanánk, meghallanánk vagy végighallanánk.

Amikor a fizikusok azt mondják, hogy a téridő „létezik”, gyakran egy olyan keretrendszerben dolgoznak, amely észrevétlenül elmossa a határt a létezés és a történés között. Az így kapott metafizikai modell legjobb esetben is homályos – legrosszabb esetben pedig elfedi a valóság természetét.

Mindez nem kérdőjelezi meg sem a relativitáselmélet matematikai alapjait, sem annak empirikus érvényességét. Einstein egyenletei továbbra is működnek. De az, hogy hogyan értelmezzük ezeket az egyenleteket, igenis számít – különösen, ha az értelmezésünk alakítja a valóságról való gondolkodásunkat, és azt, hogyan közelítünk a fizika legmélyebb kérdéseihez.

Ez pedig kihat arra is, hogyan próbáljuk összeegyeztetni az általános relativitást a kvantumelmélettel – ez a probléma a filozófiában éppúgy jelen van, mint a népszerű tudományos diskurzusokban.

A téridő mibenléte nem csupán technikai kérdés – hanem arról szól, hogy milyen világban gondoljuk magunkat élni.