Sborník prací FF BU
SBORNÍK PRACÍ FILOZOFICKÉ FAKULTY BRNĚNSKÉ UNIVERZITY
STUDIA MINORA FACULTATIS PHILOSOPHICAE UNIVERSITATIS BRUNENSIS
B 42, 1995
Josef Krob
Ontické pozadí představ o čase
Nejrůznější představy o čase nás provázejí od doby, kdy si člověk
postupně začal uvědomovat fakt vzniku a zániku věci, počátek
a konec přírodního děje, zrození a smrt živého tvora. Okamžik
prohlédnutí, kdy bylo zřejmé, že tyto dvě limity se týkají také
jeho samého, vnesl do těchto představ něco dalšího, těžko přesně
definovatelného, ať už toto něco je odvozeno ze snahy uniknout
zejména druhé osudové hranici nebo z prostého uvědomění si vlastní
konečnosti.
Směr času
Jedním z nezanedbatelných důsledků toho, že představy o čase
jsou odvozovány především z procesů uvedeného typu (začátek -
konec), je také to, že s těmito názory je pevně svázaná myšlenka
o směru plynutí času a jednosměrnosti (nevratnosti) tohoto uplývání.
Obraz plynutí času se zdál být velmi dobrým k popisu časových
charakteristik jevů a procesů pozorovaných na makroskopické úrovni
(aniž by ovšem člověk měl po dlouho dobu byť jen tušení, že provádí
pozorování pouze na makroskopické úrovni a že existují i úrovně
jiné). Jednosměrnost (a nevratnost) času tak byla od samého počátku
samozřejmým faktem, stejně jako tok řeky od pramene k ústí, či
putování Slunce od východu k západu, a pomyšlení na obrácený
chod těchto a jim podobných procesů bylo přenesením úvah do sféry
zázraků, mýtů a pohádek.
Téma času nebo spíše právě onoho plynutí, stávání se, vznikání
a zanikání, dynamičnosti světa, se stává jedním z tradičních
problémů filosofie. Dějiny filosofie tak mohou nabídnout nejrůznější
řešení, která pokrývají celou škálu možností od přesvědčení,
že čas je objektivní reálná veličina, až po tvrzení o čistě (individuálně)
subjektivním charakteru času. Na půdě filosofie se ve většině
případů jedná o čisté spekulace spíše antropologické nebo později
existenciální dimenze. Pokusy vysvětlit čas pomocí analýzy fyzikálních
procesů se postupně objevují s rozvojem přírodní vědy a největší
rozmach tohoto způsobu výkladu je spojen s etapou vývoje fyziky
po konstituování termodynamiky jako samostatné fyzikální teorie
(a zejména po formulaci jejího druhého zákona) a následně po
zrodu teorie relativity a ještě později kvantové mechaniky.
Snad nejstručněji by se dala tato etapa v proměnách chápání času
nazvat a současně i předběžně charakterizovat jako "hledání šipek
času". Jinými slovy hledání takových fyzikálních procesů, které
by svým charakterem, interními zákonitostmi, podle kterých probíhají,
mohly sloužit jako vzor a etalon pro - řečeno trochu existenciálně
- onen pohyb směřování ke smrti, - řečeno více ëxaktněji" -
pro vznik a zánik struktur, kosmogenezi a evoluci (i když v posledních
dvou výrazech je již jisté časové hledisko předjímáno).
1. Psychologická šipka času
Obsahem psychologické šipky času není vlastně nic jiného, než
explicitně vyjádřený stav lidské mysli, která si na jedné straně
dokáže podržet ve svých představách posloupnost jednotlivých
stavů některých událostí, tj. pamatuje si, na straně druhé
je schopna odvíjet tuto řadu dál a pokračovat v ní událostmi,
které ještě nenastaly, tj. anticipovat. Tato šipka času je
pak dána směrem od pamatovaného, tj. minulosti, k předjímanému
- budoucnosti. V pozadí psychologické šipky ovšem nestojí nic
jiného, než prostá lidská zkušenost bez jakéhokoli hlubšího teoretického
argumentování.
K této první, doposud vlastně jediné šipce času, založené na
dvojicích pojmů minulost-budoucnost, paměť-očekávání, se právě
s rozvojem přírodní vědy a výše zmíněných disciplín přidává vysvětlení
založené více scientisticky.
2. Termodynamická šipka času
V souvislosti s formulací druhého zákona termodynamiky je spojován
směr času s růstem entropie. Entropie je zde chápána jako stále
rostoucí veličina, která charakterizuje tendenci systému dosáhnout
rovnovážného stavu, přičemž pokud se hovoří o systému, jedná
se vždy o izolovaný systém. Reprezentativní francouzská filosofická
encyklopedie1
dokonce na tomto základě vede dělící čáru mezi termodynamikou
století devatenáctého a dvacátého, jako teorií izolovaných systémů
a teorií pracující s otevřenými systémy.
V rámci otevřených systému je možné uvažovat o místních fluktuacích,
charakteristických růstem negativní entropie (negentropie nebo
informace). Pomocí procesů výměn látky a energie mezi jednotlivými
systémy je místní pokles entropie kompenzován jejím globálním
růstem. Zmíněná encyklopedie se v této souvislosti vyjadřuje
v tom smyslu, že tímto způsobem se od úvah o směru času v podobě
jednoduché šipky (směrů jednotlivých konkrétních procesů)
dostáváme k představě času jako historii v plném slova smyslu.
Nedomnívám se však, že cesta k takovému v podstatě optimistickému
závěru je tak krátká a jednoznačná. Pochybnosti se dostaví již
v okamžiku, kdy se pokusíme vytvořit nějaký konkrétní model soustavy
otevřených systémů. Je Sluneční soustava tím základním systémem,
který by mohl být součástí většího uskupení třeba v rámci Galaxie,
nebo je již sama skupinou systémů jednotlivých planet a Slunce,
mezi kterými bezpochyby teče látka a energie? Od které úrovně
můžeme hovořit o soustavě otevřených systémů, ve které se šipka
času mění z pouhého ukázání směru v trvalou tendenci, ve směr
samotný, v historii?
Zdá se, že otázek neubývá, ale naopak přibývá. Zejména začneme-li
uvažovat o celku vesmíru jako o systému. Jaký bude mít smysl
otázka po charakteru tohoto systému? Je možné jej považovat za
izolovaný, nebo je to spíše souhrn mnoha propojených systémů?
V této souvislosti uvádí J. Merleau-Ponty čtyři otázky, které
je nutné odpovídat, chceme-li hovořit o temporalitě vesmíru.
1. Podléhá Vesmír globální evoluci? 2. Jestliže ano, probíhají
všechny jednotlivé procesy ve shodném směru s globální evolucí?
3. Existuje-li tedy minulost a budoucnost nejen jako psychologický
stav člověka, ale i jako fyzikální realita, je možné dospět k
počátečnímu a 4. koncovému bodu, nebo jsou v nekonečnu?2
Jestliže odpovědi na první dvě otázky budou kladné, můžeme hovořit
o dalším způsobu určení směru času, kterým je
3. Kosmologická šipka času
Ta naznačuje, v souladu s nejrozšířenějším modelem, že vesmír
prodělává vývoj od jistého počátečního bodu (jeho bližší určení
je předmětem intenzivního zájmu kosmologů), přes vznik dnes pozorovatelných
struktur, až k budoucnosti, která je předmětem řady hypotéz a
filosofických (teologických,...) spekulací. Jedním ze základních
rysů tohoto vesmíru, podílejícím se na jeho časovém popisu, je expanze.
Expanze je tím fyzikálním procesem, který je ztotožňován s kosmologickým
časem a má stejný směr jako růst entropie v celém vesmíru, alespoň
v současné fázi vývoje vesmíru a podle dosavadních předpokladů.
Zdá se tedy, že vše spolu dokonale souvisí a ukazuje na oprávněnost
našich představ o směru času. Doposud jsme však brali v úvahu
pouze ty procesy, které jsou v důsledcích nakonec interpretovány
na makroskopické úrovni, tj. na úrovni srovnatelné s běžnou lidskou
zkušeností. S rozvojem kvantové mechaniky však dochází k nezanedbatelnému
víření dosud poklidných vod.
4. Vlnová šipka času
Mnozí fyzikové3 ukazují na elementárních interakcích časovou nejednoznačnost
a problematičnost fyzikálních procesů popisovaných kvantovou
mechanikou. Ukazuje se, že jeden a tentýž proces může být popsán
rozličnými způsoby, které se budou lišit právě svou orientací
v čase. Interakci elektron-foton je možné znázornit diagramem,
jenž bude v souhlasu s časovou orientací ostatních (i makroskopických)
procesů, interakci pozitron-foton lze popsat tímtéž diagramem,
pouze časová orientace bude opačná. Jinými slovy, jakoby se elektron
z předchozí interakce pohyboval proti (obecně přijatému) směru
času.
Naprostá symetrie těchto interakcí vůči času odděluje z původní
otázky směru časového plynutí jako samostatný problém otázku nevratnosti
času. Problém nevratnosti byl dosud implicitně obsažen ve všech
předchozích typech určení času. Jednosměrné uplývání od minulosti
k budoucnosti, od zrození ke smrti samozřejmě znamenalo i nemožnost
zpětného chodu těchto procesů. Interakce elementárních částic
také vždy probíhají jedním směrem, ale není vždy zcela jednoznačné kterým.
Tyto procesy tak mohou být svým způsobem chápany jako porušení
představ o nevratnosti času.
5. Nevratnost času
Je možné se setkat i s názorem, podle kterého se rozlišuje ireverzibilita
jako nevratnost přírodních procesů a anisotropie chápaná jako
nevratnost času. Ireverzibilita je zde definována jako posloupnost
dílčích stavů a nevratnost jejich orientace od minulosti k budoucnosti,
anisotropie jako neustálý růst veličiny použité v časovém měřítku
a nemožnost jejího snižování (obráceného chodu).4 Tato představa může být ještě
vyhrocena tak, že anisotropie je představována na ireverzibilitě
zcela nezávislá, tj. čas je pojímán jako zcela samostatná veličina,
která má velmi blízko k platónským ideám. Většinou je však chápána
jako jakýsi konceptuální překlad ireverzibility.
S problémem nevratnosti se s plnou silou obnovuje hledání fyzikálního
procesu jako kritéria této konstrukce a opět se hovoří o entropii.
Ke známým otázkám uzavřených a otevřených systémů a jejich použitelnosti
v tomto hledání, se přidává i ten fakt, že zákon o růstu entropie
je formulací nikoli dynamické zákonitosti (tj. není to popis
procesů, u kterých je možná jednoznačná predikce), ale formulací
zákonitosti statistické a má tedy pouze pravděpodobnostní charakter.
Použití růstu entropie jako pomůcky k jednoznačnému určení konstantního
uplývání času nevratně jedním směrem je tak problematizováno.5
Jedno z řešení nabízí H. Reichenbach6 formulací,
podle které je zákon o růstu entropie aplikován nikoli na jeden
systém, ale na celou skupinu (svět) systémů. Směr času je v tomto
případě určen růstem entropie ve většině systémů. Je tak učiněno
zadost statistické povaze zákonitosti i potřebné jistotě v určení
směru času.
Ilya Prigogine dokresluje obraz skupiny otevřených systémů do
podoby disipativních struktur, otevřených systémů, které si neustále
vyměňují látku a energii s okolím a udržují se tak daleko od
rovnovážného stavu. Produkce entropie a negentropie (negativní
entropie, uspořádanosti) jsou pak vyrovnané nebo dokonce může
převažovat (v jednotlivých systémech) negentropie a v tom případě
hovoříme o samoorganizujících se systémech a místo negentropie
spíše o informaci. Směr času je však stále dán růstem entropie
celých komplexů systémů, jejichž entropizací jsou samoorganizující
se systémy živy, a pouze díky této konstrukci můžeme hovořit
o systémech postupujících po evoluční linii (vzhledem k izolovaným
systémům "proti času"), aniž bychom se tím nutně dostali do rozporu
s představou o orientaci a nevratnosti času.
Prigogine však upozorňuje ještě na další problém spojený s ireverzibilitou.
Základní fyzikální zákony a rovnice, které je vyjadřují, v sobě
neobsahují nic, co by bylo možné interpretovat jako předurčení
směru (a nevratnosti) času. Fundamentální zákony jsou symetrické
vzhledem k času, tj. nemění se, a my se na to také intuitivně
spoléháme ve víře v jejich schopnost predikce. Praktická zkušenost,
aplikace vědy, nás v tom jenom utvrzuje. Jak ovšem z těchto dokonale
symetrických zákonů odvodit nesymetričnost, ireverzibilitu světa,
který popisují?
V zásadě se nabízejí dva přístupy. Jeden bývá označován jako
problém skrytých parametrů, tj. tvrzení, že naše znalosti nejsou
dostatečné, něco nám uniká a je to právě to, co je důležité pro
pochopení zmiňovaných otázek.
Druhý postoj představuje Prigogine se svou teorií, ve které deterministické
rovnice (reverzibilní) vedou při aplikaci na skupiny otevřených
systémů, jak autor demonstruje na disipativních strukturách,
k vesmíru, jehož podstatnou charakteristikou je nevratnost a
evoluce.7
Samozřejmě, že je možné vystoupit z dosavadního schématu, jehož
hranicemi je uznávání lineárního charakteru času a jeho orientace
v souvislosti s fyzikálními procesy. Poté by bylo možné nabídnout
i řešení jiná, např.: "Čas neuplývá stále po stejné linii, ale
ve velmi složitém systému, který obsahuje zastávky, přerušení,
zrychlené úseky... Klasická teorie (času) je popisem linie, diskrétní,
nebo spojité, zatímco má je spíše teorií chaosu. Čas uplývá způsobem
velmi komplexním, neočekávaným, komplikovaným."8
Bez ohledu na to, jak Michel Serres pokračuje a jeho vlastní
názor, nabízí se tento úryvek jako východisko ke dvěma značně
rozdílným interpretacím a impuls pro formulaci dalších stanovisek.
Jednak je možné zmíněnou citaci vzít téměř doslova a zařadit
se tak mezi ty, kteří si představují čas jako něco zcela svébytného,
značně samostatného ve své existenci, jehož rozhodující charakteristiky
jsou do značné míry určovány jím samým, tedy téměř jako platónská
idea. Do značné míry takto k času přistupujeme i v běžném životě.
Čas plyne, ať děláme, co děláme, běh času ani nezastavíme, ani
nezvrátíme, budoucnost se mění na nezachytitelný bod v přítomnost
a mizí v minulosti, ať se v tomto světě děje cokoli. Takový postoj
však není formulován ničím jiným, než naším prožíváním empirického
světa a jeho rekonstrukcí ve vědomí, a nepotvrzuje jej nic jiného,
než naše makroskopická zkušenost. Jinými slovy, je to postoj
značně antropocentrický, zejména když takto chápaný čas nepoužíváme
pouze jako konvenci, s jejíž pomocí jsme schopni se dohodnout
v popisu následností a trvání jednotlivých dějů, ale když tuto
naši dohodu vnucujeme celému vesmíru a dokonce pro ni hledáme
oprávnění ve fyzikálních procesech světů naší empirii nekonečně
vzdálených.
A tak je vlastně již naznačen druhý možný způsob. Číst uvedený
úryvek tak, že výraz "čas" budeme chápat jako zástupný pojem,
kterým jednodušeji, efektivněji a ekonomičtěji vyjadřujeme a)
náš pocit z pozorování a prožívání procesů okolního světa -
odtud asi pramení dojem komplexnosti, složitosti, chaotičnosti...,
b) potřebu se v těchto dějích a procesech orientovat - a zde
má asi kořeny snaha po jednoduchém vyjádření a obraz anisotropní,
jednosměrné a jednorozměrné linie. Nebo možná o něco přesněji:
v celé změti procesů a dějů se orientujeme jen na některé, vybíráme
ty pro nás důležité, řadíme je a dáváme do souvislostí. Citovaná
encyklopedie vidí tyto spojitosti asi takto: Sukcesivní vztahy
pozorovaných fyzikálních procesů (a všech ostatních pozorovatelných
dějů) se stávají předobrazem myšlenky směru času, trvání
těchto dějů podněcuje představu o jeho kontinuitě
a simultánnost procesů je zdrojem přesvědčení o jednorozměrnosti
času.9
Za cenu jistého zjednodušení by to bylo možné formulovat ještě
vyhroceněji. Otázka času je do značné míry (ne-li zcela) problémem,
který jsme si sami vytvořili. Představa času byla odvozena velmi
brzy v historii lidstva z relativně jednoduchých pohybů a stejně
rychle začala žít svým vlastním samostatným životem. Natolik
samostatným a svébytným, že začalo být obtížné najít pro ni zpětně
fyzikálně reálný základ, který by jí posloužil jako kritérium
pro rozhodování ve stále složitějších situacích, které byly odkrývány
na postupu lidského poznávání. Potřeba tohoto kritéria nakonec
vedla k tomu, že se antropocentrický charakter této představy
projevil naplno v tom, jak člověk vnutil vesmíru (svému popisu
vesmíru) vlastní obraz uplývání času a podřídil mu celé své vysvětlení
kosmogeneze.
Le fond ontique de nos idées du temps
On peut dire peut-ętre que les problčmes tels que l'origines
des choses, la fin du temps, l'origine et la disparition męmes,
la naissance et la mort sont aussi vieux que la civilisation.
Dans cet article l'auteur veut tracer le chemin qui nous amčne
vers les idées telles que l'irréversibilité du temps et le sens
(les flčches, la direction) du temps. Cette enquęte était concentré
autour de la question de l'entropie et ses explications dans
la physique du XIXe sičcle et celles dans les démarches de
la mécanique quantique et de la cosmologie du XXe sičcle.Il montre le rôle des rapports entre a) la successivité et la
direction du temps, b) la simultanéité et l'unidimensionalité
du temps. C'est la thermodynamique qui a donné, au XIXe sičcle,
lieu de parler de l'irreversibilité du temps. La thermodynamique
du XXe sičcle a ajouté la notion de l'anisotropie du temps et
les tentations de trouver l'irreversibilité du temps dans le
niveau macroscopique.Enfin c'est la recherche du temps dans les systčmes complexes
(qui sont étroitment liés avec des structures dissipatives de
Prigogine) qui, elle, voudrait découvrir la flčche du temps (c'est
ŕ dire la direction du temps) dans l'Univers.Dans la conclusion l'auteur veut exprimer que la notion du temps
n'est que la description qui trouve ses sources plutôt dans notre
esprit que dans les lois physiques et dans les processus réels.
Et dans ce cas, introduir le temps (l'image humain du temps)
dans l'univers réel n'est que l'écart anthropocentrique.
vakát
Footnotes:
1[4em]Encyclopédie philosophique universelle. Les
notions philosophiques, tome 2, p. 2567-2570, PUF Paris 1990.
2[4em]Merleau-Ponty,
J.: Cosmologie du XXe siècle, 1965, p. 309.
3[4em]Napø. Capra, F.: Tao fyziky, Bratislava,
1992.
4[4em]Encyclopédie
philosophique universelle. Les notions philosophiques, tome 2,
p. 1377-1379, PUF Paris 1990.
5[4em]Merleau-Ponty,
J.: Cosmologie du XXe siècle, 1965, p. 302.
6[4em]Reichenbach, H.: The
Direction of Time, Berkley, 1956, in: EPU s. 1379.
7[4em]Prigogine, I., Stengers, I.: Entre le Temps et l'éternité,
s. 190-191.
8[4em]Serres, M.:
Eclaircissments, Paris 1992, p. 89.
9[4em]Encyclopédie philosophique universelle. Les notions
philosophiques, tome 2, p. 2567, PUF Paris 1990.
File translated from
TEX
by
TTH,
version 3.00.
On 17 Jun 2001, 15:58.