18 Μαρτίου 2013 at 20:28

Ο χρόνος στη φυσική

από

Ο χρόνος στη φυσική

Γράφει ο Γιώργος Μπαντές*

 Αριστοτέλης

Ο Αριστοτέλης έβαλε τις διαχρονικές βάσεις για τη μελέτη της έννοιας του χρόνου, συνδέοντάς την με την  κίνηση.

Ο χρόνος, είπε, συνδέεται με την κίνηση. Όμως ο χρόνος δεν είναι κίνηση (δεν μπορεί όμως ο χρόνος να χρησιμοποιηθεί για να οριστεί ο χρόνος, ούτε κατά την άποψη της ποσότητας ούτε αυτής της ποιότητας, Φυσικά Δβ 13)

Από την άλλη όμως είναι φανερό ότι χωρίς να υπάρχει  κίνηση και μεταβολή, χρόνος δεν υπάρχει… (Ο χρόνος είναι πραγματικός αφού και η κίνηση είναι πραγματική είναι δηλαδή  συνυφασμένος με το γίγνεσθαι του φυσικού κόσμου. Για να κατανοήσουμε λοιπόν τη φύση του  χρόνου, θα πρέπει να καταλάβουμε ότι δεν υπάρχει  χρόνος χωρίς  γίγνεσθαι….Φυσικά Δ11.)

Ο Σερ Ισαάκ Νεύτων (Αγγλ. Sir Isaac Newton Σερ Άιζακ Νιούτον, 4 Ιανουαρίου 1643 – 31 Μαρτίου 1727) ήταν Άγγλος φυσικός, μαθηματικός, αστρονόμος, φιλόσοφος, αλχημιστής και θεολόγος. Θεωρείται πατέρας της Κλασικής Φυσικής, καθώς ξεκινώντας από τις παρατηρήσεις του Γαλιλαίου αλλά και τους νόμους του Κέπλερ για την κίνηση των πλανητών διατύπωσε τους τρεις μνημειώδεις νόμους της κίνησης και τον περισπούδαστο «νόμο της βαρύτητας» (που ο θρύλος αναφέρει πως αναζήτησε μετά από πτώση μήλου από μια μηλιά). Newton, by William Blake
Ο Σερ Ισαάκ Νεύτων (Αγγλ. Sir Isaac Newton Σερ Άιζακ Νιούτον, 4 Ιανουαρίου 1643 – 31 Μαρτίου 1727) ήταν Άγγλος φυσικός, μαθηματικός, αστρονόμος, φιλόσοφος, αλχημιστής και θεολόγος. Θεωρείται πατέρας της Κλασικής Φυσικής, καθώς ξεκινώντας από τις παρατηρήσεις του Γαλιλαίου αλλά και τους νόμους του Κέπλερ για την κίνηση των πλανητών διατύπωσε τους τρεις μνημειώδεις νόμους της κίνησης και τον περισπούδαστο «νόμο της βαρύτητας» (που ο θρύλος αναφέρει πως αναζήτησε μετά από πτώση μήλου από μια μηλιά). Newton, by William Blake

Αυτή είναι η διατύπωση η οποία διαφοροποιεί τον Αριστοτελικό και τον Νευτώνειο χρόνο. Ο χρόνος δεν είναι κίνηση  αλλά χωρίς κίνηση δεν υπάρχει χρόνος. Η ακριβής σχέση κίνησης και χρόνου είναι ότι ο χρόνος περιγράφει έναν αριθμό που τον  αναφέρουμε στην κίνηση, δεν είναι ο ίδιος κίνηση  (γιατί ο χρόνος είναι τούτο, δηλαδή αριθμός της κίνησης από την άποψη του πρωτύτερα και υστερότερα… δεν είναι λοιπόν κίνηση ο χρόνος, αλλά είναι κίνηση από την άποψη μόνο ότι η κίνηση παρουσιάζει αριθμό,  Φυσικά Δ2 19β)

 Όμως και η κίνηση είναι μέτρο του χρόνου. Δεν μετρούμε  μόνο την κίνηση με το χρόνο, αλλά και το χρόνο με τηνκίνηση…. μέτρο της κίνησης είναι ο χρόνος και του χρόνου η κίνηση.

Ποια είναι η περισσότερο κατάλληλη κίνηση για τη μέτρησητου χρόνου στη φύση;  Είναι η ομαλή κυκλική κίνηση των άστρων  που όπως έχει αποδείξει στα Φυσικά, στο γεωκεντρικό του σύστημα,  είναι αιώνια, ισοταχής και άπειρη, άρα μπορεί να  καταστεί το παγκόσμιο ρολόι,  ¨επειδή ο αριθμός της είναι ο καλύτερα γνωστός«, …. η ομαλή κυκλική κίνηση μπορεί σε ύψιστο βαθμό να χρησιμοποιηθεί σαν μέτρο, γιατί ο αριθμός  της είναι ο πιο εύκολα προσιτός στη γνώση… ο χρόνος φαίνεται να είναι κάποιος κύκλος επειδή είναι  μέτρο μιας τέτοιου είδους μετατόπισης, και επειδή ένα τέτοιο είδος μετατόπισης χρησιμεύει ως μέτρο  που το μετρά…

Ο Αριστοτέλης λοιπόν μετράει το χρόνο με την κίνηση του  ουρανού αλλά δεν τον ταυτίζει με αυτήν…. «γιατί, αν υπήρχε ένα πλήθος από ουρανούς, η κίνηση ενός οποιουδήποτε από αυτούς, χωρίς διάκριση, θα αποτελούσε το χρόνο, ώστε θα συνυπήρχαν πολλοί χρόνοι»  πράγμα αδύνατο, γιατί ο χρόνος είναι ο ίδιος σε όλα τα μέρη την ίδια στιγμή, είναι παγκόσμιος.

Νεύτων:

Η θέση αυτή προαναγγέλλει τον απόλυτο χρόνο του Νεύτωνα ο οποίος ρέει ομοιόμορφα και είναι παγκόσμιος, αλλά  όμως είναι ανεξάρτητος από τις κινήσεις των σωμάτων, αφού δεν μπόρεσε να παρατηρήσει μια κίνηση ισοταχή και αιώνια που  να τον μετράει. Η κίνηση των άστρων, δηλαδή της γης, δεν ήταν  ισοταχής και ιδανική, αυτό ο Νεύτων το γνώριζε καλά, (Οι  παλίρροιες προκαλούσαν καθυστερήσεις στην περιστροφή της γης) έτσι δεν μπορούσε να αποτελέσει μέτρο του χρόνου. (Ο απόλυτος χρόνος στην αστρονομία διαφέρει απ’ το σχετικό .., γιατί οι φυσικές ημέρες στην πραγματικότητα είναι άνισες… είναι πιθανό να μην υπάρχει ομοιόμορφη κίνηση που να μπορεί ναμετρήσει με ακρίβεια το χρόνο (εδώ αναγνωρίζει την ανυπαρξία της παρατήρησης της αδρανειακήςκίνησης). .. Νεύτων (σχόλιο)

Τώρα η κίνηση που συνδέεται με τη μέτρηση του χρόνουείναι ιδανική και θεωρητική, (μαθηματικός χρόνος), είναι ο πρώτος  νόμος του Νεύτωνα που εξασφαλίζει τα χαρακτηριστικά του Νευτώνειου χρόνου: «Ο χρόνος ρέει ομοιόμορφα παντού και αιώνια, γιατί ισχύει ηαρχή της αδράνειας!»

Απολύτως ελεύθερα σώματα θα κινούνται με απολύτωςσταθερές ταχύτητες κατά μήκος ευθείας, δηλαδή θα διαγράφουνίσα διαστήματα σε ίσους χρόνους. Η ροή του Νευτώνειου χρόνου μπορεί λοιπόν να αναγνωριστεί κατ’ ευθείαν από την ανάγνωσητων υποδιαιρέσεων του κανόνα απ’ τις οποίες περνάει το σώμα αυτό. Όμως αυτή η κίνηση δεν παρατηρείται πουθενά, είναιφανταστική, άρα ο χρόνος αποδεσμεύεται από την κίνηση, δεν μετριέται μέσω αυτής, συνδέεται με μια φανταστική κίνηση, καιγίνεται μεταφυσικός, δεν ορίζεται εκτελεστικά. Γι’ αυτό ο χρόνος του Νεύτωνα ρέει ομοιόμορφα, κι αν ακόμα δεν υπάρχει καμιά κίνηση στη φύση!

«Ο απόλυτος αληθινός και μαθηματικός χρόνος ,απ’ τη φύση του , ρέει ομοιόμορφα χωρίς σχέση με εξωτερικά πράγματα , και ονομάζεται διάρκεια. Ο σχετικός φανερός καικοινός χρόνος είναι κάποιο αισθητό και εξωτερικό μέτρο της διάρκειας, δια μέσου της κίνησης και χρησιμοποιείται συχνά αντί του αληθινού χρόνου, όπως μία ώρα μία μέρα, ένας χρόνος. (Σχόλιο στο Principia)»

Άλλον χρόνο μετρούμε, άλλος όμως είναι ο αληθινός. Είτε η κίνηση είναι γοργή είτε λείψει ολότελα, ο χρόνος θα εξακολουθεί να τρέχει. Ο χρόνος υπάρχει και οι αιώνες θα κυλούν, ακόμα κι αν σταματήσει κάθε κίνηση στον κόσμο. Αυτό δεν είναι ο Αριστοτελικός χρόνος. Ενώ όμως η ομοιόμορφη ροή του χρόνου και στον Αριστοτέλη και στο Νεύτωνα αποκτάει φυσικό περιεχόμενο απότις αντίστοιχες κινήσεις, μια άλλη παραδοχή της εικόνας τους για το χρόνο παραμένει τελείως υποθετική: αυτή της παγκοσμιότητάς του. Γιατί άραγε δύο ρολόγια σε διαφορετικά σημεία του χώρου και με διαφορετική κινητική κατάσταση δείχνουν τις ίδιες διάρκειες; Προκύπτει αυτό από κάποια αρχή  της  μηχανικής; Τι είναι αυτό που εξασφαλίζει το συγχρονισμό των ρολογιών μέσα στο Νευτώνειο οικοδόμημα;

(Η παγκοσμιότητα του χρόνου είναι πιο συμβατή με το γεωκεντρικό μοντέλο του Αριστοτελικού χρόνου, όπου η κίνηση του ουρανού ήταν η μοναδική αναμφισβήτητη παγκόσμια κίνηση).

Είναι το ακριβές ανάλογο της Ευκλείδειας ευθείας: γιατί άραγε υπάρχει μια μόνο παράλληλη προς αυτήν; Δεν υπάρχειαπάντηση στο Ευκλείδειο σύστημα. Ο συγχρονισμός των ρολογιών είναι προαπαιτούμενο για την Νευτώνεια κατασκευή. Είναι, όπως το πέμπτο αξίωμα του Ευκλείδη, μια ασάφεια την οποία κανένας δεν φαινόταν να αμφισβητεί πριν τον Αϊνστάιν.

Ο Αριστοτέλης ( 384 - 322 π.Χ. ) ήταν αρχαίος Έλληνας φιλόσοφος και πολυεπιστήμονας, μαθητής του Πλάτωνα και διδάσκαλος του Μεγάλου Αλεξάνδρου. Μαζί με το δάσκαλό του Πλάτωνα αποτελεί σημαντική μορφή της φιλοσοφικής σκέψης του αρχαίου κόσμου, και η διδασκαλία του διαπερνούσε βαθύτατα τη δυτική φιλοσοφική και επιστημονική σκέψη μέχρι και την Επιστημονική Επανάσταση του 17ου αιώνα. Πίνακας του Justus van Gent
Ο Αριστοτέλης ( 384 – 322 π.Χ. ) ήταν αρχαίος Έλληνας φιλόσοφος και πολυεπιστήμονας, μαθητής του Πλάτωνα και διδάσκαλος του Μεγάλου Αλεξάνδρου. Μαζί με το δάσκαλό του Πλάτωνα αποτελεί σημαντική μορφή της φιλοσοφικής σκέψης του αρχαίου κόσμου, και η διδασκαλία του διαπερνούσε βαθύτατα τη δυτική φιλοσοφική και επιστημονική σκέψη μέχρι και την Επιστημονική Επανάσταση του 17ου αιώνα. Πίνακας του Justus van Gent

Αϊνστάιν

 Ο Αϊνστάιν ψάχνει για άλλη κίνηση που θα μπορεί να μετρήσει το χρόνο. Είναι γι αυτόν η παράξενη κίνηση του φωτός: «Είναι όμως ωφέλιμο για τη θεωρία να επιλέξουμε τη διαδικασία εκείνη για την οποία γνωρίζουμε κάτι βέβαιο. Αυτό ισχύει για τη διάδοση του φωτός στο κενό, σε μεγαλύτερο βαθμό από κάθε άλληεξέλιξη που θα θεωρούσαμε, χάρις στις ανακαλύψεις του Maxwell».

«Αν θεωρήσουμε μια φωτεινή ακτίνα διερχόμενη απόένα αδρανειακό σύστημα, η ταχύτητά της ως προς το σύστημα αυτό θα είναι η ίδια, ανεξάρτητα απ’ τη σχετική κίνησητης πηγής της και του συστήματος αναφοράς και ανεξάρτητααπ’ τη διεύθυνση της ακτίνας». Η μέτρηση του χρόνου χρησιμοποιώντας σαν ρολόι τηνκίνηση της φωτεινής ακτίνας είναι που κατήργησε τηνπαγκοσμιότητά του. Δύο γεγονότα ταυτόχρονα για έναν παρατηρητή, δεν ήταν ταυτόχρονα για έναν άλλο (σχετικότητα του ταυτόχρονου). Αυτό συνέπλεξε το χρόνο με το χώρο σε ένασύνολο και κατήργησε και την απόλυτη έννοια του χώρου (ο χώρος  είναι ίδιος για όλους) αφού δύο παρατηρητές σε κίνηση ορίζουνσαν ταυτόχρονα διαφορετικές ομάδες γεγονότων, δηλαδή διαφορετικούς χώρους. Όταν αργότερα (στη γενική σχετικότητα) απεδείχθη ότι ηκίνηση του φωτός επηρεάζεται απ’ το πεδίο βαρύτητας, τότε  ο  χρόνος, άρα και ο χώρος, συνδέθηκε μέσω της κίνησης του φωτός πιο στενά με τα υλικά σώματα, αφού αυτά ήταν η πηγή του πεδίου. Μεγαλύτερες μάζες, μεγαλύτερη διαστολή του χρόνου, πάντα εξ’ αιτίας της κίνησης του φωτός. Η έννοια του χρόνου στη Φυσική λοιπόν συνδέεται σε όλητην πορεία της, με τη φυσική κίνηση η οποία τον μετρά, όπως ακριβώς το φαντάστηκε ο Αριστοτέλης.

 Ο Αϊνστάιν ψάχνει για άλλη κίνηση που θα μπορεί να μετρήσει το χρόνο. Είναι γι αυτόν η παράξενη κίνηση του φωτός: «Είναι όμως ωφέλιμο για τη θεωρία να επιλέξουμε τη διαδικασία εκείνη για την οποία γνωρίζουμε κάτι βέβαιο. Αυτό ισχύει για τη διάδοση του φωτός στο κενό, σε μεγαλύτερο βαθμό από κάθε άλληεξέλιξη που θα θεωρούσαμε, χάρις στις ανακαλύψεις του Maxwell».
Ο Αϊνστάιν ψάχνει για άλλη κίνηση που θα μπορεί να μετρήσει το χρόνο. Είναι γι αυτόν η παράξενη κίνηση του φωτός: «Είναι όμως ωφέλιμο για τη θεωρία να επιλέξουμε τη διαδικασία εκείνη για την οποία γνωρίζουμε κάτι βέβαιο. Αυτό ισχύει για τη διάδοση του φωτός στο κενό, σε μεγαλύτερο βαθμό από κάθε άλληεξέλιξη που θα θεωρούσαμε, χάρις στις ανακαλύψεις του Maxwell».

Στον Αριστοτέλη είναι η κίνηση του ουρανού, με αποτέλεσμα: ο χρόνος ρέει ομοιόμορφα παντού, είναι παγκόσμιος, είναι όμως χρόνος σχετικός με την κίνηση των σωμάτων, εκτελεστικός, και δεν θα υπάρχει αν σταματήσει κάθε κίνηση.

Στο Νεύτωνα, είναι η φανταστική φυσική του κίνηση, η αδρανειακή: ο χρόνος ρέει ομοιόμορφα και παγκόσμια , είναιόμως απόλυτος, δεν εξαρτάται από τα σώματα και θα ρέει και σε έναν κενό κόσμο. Είναι έννοια μεταφυσική.

Στον Αϊνστάιν είναι έννοια εκτελεστική,  είναι η κίνηση του φωτός  που είναι παράξενη και ιδιαίτερη, με αποτέλεσμα: ο χρόνος δεν ρέει ομοιόμορφα, είναι τοπικός συστέλλεται και διαστέλλεται, δεν είναι παγκόσμιος και συμπλέκεται με το χώρο, είναι η ανατροπή στις κλασσικές έννοιες του χώρου και του χρόνου. (σχετικότητα του ταυτόχρονου).

Ο Γιώργος Μπαντές  είναι μαθηματικός  (www.mpantes.gr )

(Εμφανιστηκε 1.364 φορές, 1 εμφανίσεις σήμερα)

Δείτε ακόμη:

Leave a Reply

avatar

Αυτός ο ιστότοπος χρησιμοποιεί το Akismet για να μειώσει τα ανεπιθύμητα σχόλια. Μάθετε πώς υφίστανται επεξεργασία τα δεδομένα των σχολίων σας.

  Εγγραφή  
Ενημέρωση όταν