Spatiul si timpul in univers

În 1912, Herman Minkoviski a lansat teoria spaţiu-timpului, după care spaţiul şi timpul nu pot exista în mod separat şi nici fără o structură materială, Cosmosul având deci patru dimensiuni. În realitate, spaţiu-timpul lui Minkoviski nu este decât o structură sau construcţie matematică , însuşi Einstein, care a folosit-o, afirmând existenţa unei structuri geometrice a spaţiului, independentă de timp .
Solomon Marcus face o observaţie de mare profunzime atunci când afirmă că „fiecare observator transportă cu sine spaţiul şi timpul său propriu” . Într-adevăr, corpurile solide şi parţial cele lichide au forme ce încorporează cele trei axe de coordonate ce caracterizează spaţiul, formând o unitate coexistentă „materie – spaţiu”.
Consubstanţialitatea lor face ca un obiect să-şi „conserve” spaţiul propriu şi să-l deplaseze în toate mişcările sale. Spaţiul obiectual (corporal) translează spaţiile pe care le parcurge obiectul în cauză. Toate obiectele din Univers au propriile lor spaţii, chiar dacă la lichide se constată o stabilitate de volum, nu şi una de formă. Cu aceste spaţii proprii, interiorizate, corpurile se mişcă printr-o realitate care apare ca un loc gol, fără o substanţialitate concretă. Spaţiul fără o consubstanţialitate „materie-spaţiu” poate fi desemnat prin termenul de Loc sau Locus, ce face posibilă deplasarea, dinamica obiectelor cu spaţialitate proprie. Dacă acest Locus nu ar exista, lipsa lui ar fi un obstacol în calea dinamicii Universului şi, deci, a Universului însuşi. Acolo unde el s-ar termina, ar apare o limită de netrecut.
Locusul are şi el trei coordonate, care sunt fixe. Deşi au rigiditatea coordonatelor corpurilor solide, ele au în plus o stabilitate absolută, nefiind antrenate în mişcarea coordonatelor interiorizate ale „materiei-spaţiului”.
Dacă spaţiile materiale mobile apar odată cu materia, Locusul precede Geneza, există şi în afara materiei şi nu este influenţat de aceasta. Locusul este un spaţiu absolut universal. Folosind un termen din metafizica aristotelică, el este Cuprinzătorul materiei. Dacă la scară mare Universul e stabil şi permanent , aceasta se datorează „inflexibilităţii” Locusului. Ilie Pârvu are dreptate să afirme că cele mai generale proprietăţi ale spaţiului se conservă şi la deformările cele mai puternice (ibidem), iar Ponty că geometria tradiţională rămâne o aproximaţie foarte bună chiar şi la scări foarte mari , cu deosebire stabilitatea coordonatelor carteziene. Se vorbeşte mult de curbura spaţiului sub influenţa gravitaţiei, pornindu-se de la verificarea ideii einsteiniene a devierii (curbării) traiectoriei luminii în apropierea soarelui şi a altor stele.
Curbarea traiectoriei este percepută ca o curbură a spaţiului însuşi, de parcă s-ar curba înseşi coordonatele sale sub forţa gravitaţiei. Dar se curbează spaţiul în preajma unui magnet în vreme ce un corp metalic în mişcare îşi curbează traiectoria?
O idee cosmologică foarte fertilă este cea a omogenităţii Universului. Aceasta precizează că „o unitate de volum aleasă oriunde în spaţiu conţine totdeauna aceeaşi cantitate de materie-energie” . Ideea este valabilă doar pentru spaţii şi volume foarte mari, pentru zone de Univers. Omogenitatea Universului ar fi, de fapt, omogenitatea distribuţiei spaţiale a materiei.
Este spaţiul finit sau infinit? Şi în această privinţă părerile sunt împărţite. Friedman arăta că un spaţiu cu o curbură constant pozitivă ar fi finit, deoarece curbarea ar genera o sferă ori un ovoid, în vreme ce un spaţiu de curbură negativă ar fi infinit (idem, p. 64); în viziunea lui Einstein spaţiul se închide şi totuşi nu are limite, iar centrul este pretutindeni şi circumferinţa nicăieri (idem, p. 32). A doua părere constituie un paradox, iar cea dintâi un binom fără exprimarea unei opţiuni. Matematicianul Hilbert afirmă că infinitul nu se găseşte nicăieri în realitate, fiind lipsit de semnificaţie obiectivă , optând pentru finitism, în vreme ce susţinătorii infinitului extensiv se referă expres la nemărginirea spaţiului. O proprietate globală a spaţiului este, în orice caz, infinitatea topologică (idem, p. 25).
Aristotel a fost adeptul finitudinii Universului, dând „linia” pentru toată gândirea medievală europeană, idee în acord cu cea a creaţiei divine, doar Creatorul fiind conceput ca o fiinţă infinită (idem, p. 62-63).
Ar fi inutil să mai cităm alte păreri, deoarece în stadiul actual problema este irezolvabilă. După cum arătam în paragraful 3, spaţiul Universului este un „plenum” material, nici o „fărâmă” a sa nefiind complet goală, chiar vidul cel mai „deplin” fiind în realitate un „vid fals”.
Trecând la timp, vom constata acordul aproape unanim în a deosebi un timp cosmic sau universal şi un timp fizic. În ceea ce priveşte timpul universal sau cosmic, acesta „se scurge uniform în orice punct al Universului einsteinian de la minus infinit la plus infinit, fără ca vreun moment să se distingă intrinsec de oricare altul” . În Consideraţiile cosmologice a lui Einstein din 1917 se afirmă că timpul continuă între infinitul trecutului şi infinitul viitorului. Efectul relativist de dilatare-contractare a timpului fizic nu afectează timpul universal sau cosmic. Whitrow şi Milne afirmă că ipoteza timpului cosmic se impune aproape cu stringenţă cosmologică (idem, p. 425). Curgerea imperturbabilă a timpului universal, neafectată de nimic, ar fi un etalon esenţial pentru măsurarea timpului fizic dacă ar fi înregistrat de un orologiu neafectat de realităţile fizice înconjurătoare; un asemenea orologiu nu există.
Trecând la timpul fizic vom constata aceeaşi incertitudine privind finitatea sau infinitatea sa ca şi în cazul spaţiului. Eddington afirma că Universul a stat un timp infinit de lung în vecinătatea stării statice a lui Einstein, după care a început expansiunea (idem, p. 247). Prin aceasta el respinge ideea infinitului trecutului pentru timpul fizic. Dar dacă timpul cosmic ar fi el însuşi mărginit în trecut, atunci timpul fizic nu ar fi doar o „stare iniţială”, ci un început al timpului însuşi, ce ar scăpa prin definiţie fizicii (idem, p. 318). Dacă se admite infinitul trecutului (un -∞ al timpului fizic), pe perioada „singularităţii”, adică a stabilităţii „atomului primitiv”, timpul fizic dispare şi doar timpul cosmic măsoară durata acesteia. El devine etalon şi reper, dar singularitatea metricii nu permite să avem acces la „citirea” duratei „singularităţii” temporale (idem, p. 319).
La Gamow, momentul „marii compresii” nu este începutul timpului, ci al erei cosmice actuale, precedate de prăbuşirea unei structuri fizice despre care nu ştim nimic (idem, p. 356). Mai mulţi cosmologi optează pentru o istorie ciclică a Universului, pe un parcurs temporal infinit ori indeterminat.
Pentru Heckmann, istoria Universului este periodică, „momentul iniţial” fiind doar începutul unei perioade, iar pentru Tolman Universul strict periodic este în realitate unul atemporal într-un timp infinit; şi Pachner afirmă că există o ciclicitate permanentă (idem, p. 321).
Se înţelege că un astrofizician materialist şi ateu ca sovieticul Ambartumian nici nu vrea să audă de o vârstă a Universului, pentru el „starea iniţială” ţinând de „domeniul predicatorilor”, după cum am mai arătat. Pentru materialiştii atei, infinitatea timpului, spaţiului şi materiei este o axiomă repetată fără încetare.
După cum arătam anterior, Paul Davies relativizează vârsta Universului atât spre trecut, cât şi spre viitor. Făcând din principiul entropiei „cheia” determinării vârstei Universului şi din „moartea” sa termică un adevăr de neînlăturat, Davies neagă infinitul trecutului prin argumentul că dacă ar fi infinit de bătrân ar fi murit de mult în virtutea principiului entropiei, ce contrazice la fel de ineluctabil şi infinitul viitorului. Doar dacă principiul entropiei ar fi contracarat de unul opus, ori dacă ceea ce se pierde sau devine indisponibil ar fi în mod continuu compensat din afară, infinitatea în timp a Universului ar putea fi susţinută. Teoriile prezentate anterior, ca cea a generării continue ori a vidului fals „colector” ar putea anula efectele acestui principiu devastator.
Nu putem să nu reflectăm asupra aşa-zisei „dilatări” şi „contractări” a timpului fizic, implicată în teoria restrânsă a relativităţii (Einstein, 1905). Din toate paradoxurile fizicii moderne, acesta a ajuns cel mai „popular”, tocmai deoarece priveşte o noţiune cu un potenţial metafizic deosebit, timpul ce afectează cel mai direct şi ireversibil viaţa omului. Un specialist în electrodinamică şi teoria relativităţii se pronunţă în felul următor: „nu este justificat să se utilizeze – aşa cum se întâlneşte în numeroase lucrări filosofice care abordează aspectele epistemologice ale categoriilor filosofice de spaţiu şi de timp – noţiunea de „dilatare a timpului”, deoarece timpul rămâne acelaşi, în schimb se modifică duratele, intervalele temporale dintre evenimente” . Altfel spus, se modifică ritmul evenimentelor, fie prin accelerarea, fie prin încetinirea lui. O clasă de obiecte are un anumit ritm al devenirii, un timp propriu al duratei individuale, dar şi a ciclurilor sau etapelor devenirii lor. În biologie s-a constatat demult „natura periodică a multor procese care au loc în organismele vii” , s-au făcut multe experimente privind ritmurile biologice şi biochimice.
Un experiment făcut asupra înmulţirii muştei Drosophila, a influenţei luminii asupra ritmului ei, a arătat că dacă ritmul natural noapte-zi este modificat, aceasta determină o înmulţire aritmică (idem, p. 172). Ştefan Popescu s-a ocupat de ritmurile biopsihice într-o carte publicată în 1981. Există ritmuri electroencefalografice, ritm cardiac, ritm respirator ş.a., determinate în mare măsură de ritmurile naturii. M. Richelle identifică ceasuri interne ale organismului ce ar putea fi luate ca metafore, deoarece acestea nu au putut fi încă identificate (idem, p. 174-175), dar cercetări recente par a identifica septul şi hipocampul ca regulatoare temporale ale comportamentului. Există un timp psihologic; filosoful francez Paul Janet observa înainte de 1900 că timpul trece mai repede când înaintăm în vârstă (idem, p. 221). Pentru Constantin Noica senectutea a fost perioada celei mai intense activităţi şi densităţi a timpului (idem, p. 225), ceea ce contrazice punctual opinia lui Paul Janet: „Dilatarea” şi „contractarea timpului” constituie o trăire subiectivă legată de viaţa afectivă, de satisfacţii şi insatisfacţii. „O zi în care am lucrat cu pasiune ne face să uităm pur şi simplu de trecerea timpului, dar seara avem dintr-o dată impresia de a fi trăit o zi foarte lungă. Dimpotrivă, o zi în care n-am făcut decât să aşteptăm pe cineva care n-a mai venit este percepută ca o durată aproape infinită, dar după consumarea ei memoria nu mai reţine din ea aproape nimic” (idem, p. 227). O legendă despre Albert Einstein spune că acesta, solicitat să explice cum este cu dilatarea şi contractarea timpului, a venit cu o comparaţie foarte anodină; dacă ai fi băgat în cuptor un minut, ţi s-ar părea un ceas, iar dacă ai sta cu persoana iubită un ceas ţi s-ar părea un minut.
După aceste exemple şi consideraţii, vom identifica timpul fizic cu o devenire ritmică, diferită de la o clasă de obiecte la alta. Există un ritm extrem de accelerat la Drosophila, ce evoluează comprimat timp de câteva zile de la naştere până la moarte şi unul mult mai lent la elefant, care trăieşte 200 de ani. Mult mai încete sunt ritmurile geologice, după cum cele galactice sunt şi mai lente.
Care este factorul care determină contractarea timpului la viteze apropiate de cea a luminii? În acest caz, ritmul transformărilor interne scade cu atât mai mult cu cât viteza corpului se apropie de cea a luminii. Ori, ritmul transformărilor interne este singura unitate de măsură pentru cuantificarea timpului propriu.
De ce scade ritmul transformărilor interne în cazul unor acceleraţii foarte mari? Acestea se fac pe seama transformării unei părţi a materiei în energie cinetică cu rol propulsor, după o teorie prezentată anterior. Transformare care duce la scăderea energiei interne cinetice şi, implicit, a ritmului mişcărilor interne, care devin mai rare şi mai lente. Cum am identificat timpul fizic cu ritmul transformărilor interne, rezultă că timpul se comprimă şi, teoretic, la viteza luminii, încetează. După plastica metaforă a lui Eminescu din „Scrisoarea I-a”: „Timpul mort şi-ntinde trupul şi devine veşnicie”.