Jak nechat zmizet čas kvůli rehabilitaci bezčasí

Málokdo dokáže propojit dnešní myšlení o čase a prostoru, v němž se odehrávají naše představy o univerzu, jako italský astrofyzik Carlo Rovelli.

Carlo Rovelli, The Order of Time. | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy Carlo Rovelli, The Order of Time. | foto: Montáž Richard CortésČeská pozice
Carlo Rovelli, The Order of Time.

Snad žádná jiná základní fyzikální veličina není stejně poetická jako čas. Hmotnost i délka jsou příliš úřední, teplotu v kelvinech ani neměříme a bez svítivosti měřené v kandelách se docela dobře obejdeme. Zato držíme vteřiny ticha, každý den někdo prožívá svou hvězdnou hodinu, čas se někdy líně vleče, jindy pádí kupředu.

Goethův Faust žadoní, ať se krásný okamžik zastaví, odměřujeme čas, který nám zbývá, i ten promarněný a ztracený. Poetika odkazující k vnímání času není jen záležitostí jazyka a jeho metafor, protože je bytostně spojená i s moderní fyzikou. A sotvakdo dokáže propojit současné smýšlení o čase a prostoru, v němž se odehrávají naše představy o univerzu, jako italský astrofyzik Carlo Rovelli, který působí na Univerzitě v Marseille.

Českým čtenářům není Rovelli neznámý. Jeho Sedm krátkých přednášek z fyziky, soubor esejů původně psaný pro kulturní rubriku italského deníku Il Sole 24 Ore, před třemi lety vydalo nakladatelství Dokořán. Loni na podzim pak stejné nakladatelství ve spolupráci s Argem obohatilo knihkupecké pulty titulem Realita není, čím se zdá.

Nejnovější Rovelliho kniha The Order of Time (Řád času), která na předchozí dvě práce v mnohém navazuje, se dočkala překladu na Slovensku, ale na převod do češtiny zatím čeká. Škoda, v záplavě titulů z oboru poznávání tajemných zákoutí fyziky totiž vyčnívá.

Jeden model a teorie

Ne, že by mezi teoretickými fyziky nebylo mnoho dobrých autorů, kteří umějí nejen za katedrou, ale i za psacím stolem. Stačí vzpomenout na bestsellery Brita Stephena Hawkinga (1942–2018), z mladších tvůrců se dobře čte i prodává Američan Brian Green, z českých autorů zmiňme třeba rozeného vypravěče Petra Kulhánka z ČVUT. I jejich práce plynou jako umně napsaný román.

Platí v měřítcích, která okem nevidíme, stejné zákony jako ve „velkém“ světě? A pokud ano, proč nemáme jeden model a jednu teorii, která by dokázala elegantně popsat vše?

Rovelli má ale něco navíc – vášeň pro kulturní dějiny a historii lidského poznávání, kterou dokáže trefně propojovat s moderními teoretickými konstrukty. Ne náhodou na Univerzitě v Pittsburghu působil jako hostující profesor na katedře dějin a filozofie vědy. A přestože se Rovelli odborně zabývá smyčkovou kvantovou gravitací, tedy teorií, která i v rámci již tak úzké skupiny teoretických fyziků platí za okrajovou, americký časopis Foreign Policy ho letos v lednu zařadil mezi sto nejvýznamnějších globálních myslitelů.

Rovelli překračuje dělení na přírodní a humanitní vědecké obory, čímž vrací poznání do časů německého filozofa Immanuela Kanta (1724–1804), jehož práce byly stejně o přírodě, jako o morálce. Také knihy italského astrofyzika nabízejí několik významových vrstev zároveň. Rovelliho kniha Realita není, čím se zdá pátrá po přístupech, které se pokoušejí sloučit dvě vůdčí teorie fyziky 20. století – obecnou teorii relativity a kvantovou mechaniku.

Jenže než se Rovelli dostane k Albertu Einsteinovi (1879–1955) a Erwinu Schrödingerovi (1887–1961), otcům-zakladatelům dvou hlavních (a v mnohém si konkurujících) přístupů moderní fyziky, stihne zmínit opomenuté myslitele, kteří si kladli stejné otázky jako on: Platí v měřítcích, která okem nevidíme, stejné zákony jako ve „velkém“ světě? A pokud ano, proč nemáme jeden model a jednu teorii, která by dokázala elegantně popsat vše?

Popis světa

Během myšlenkového putování Rovelli znovuobjevuje starořeckého filozofa Anaximandra (610–547 před naším letopočtem), kterého odvážně interpretuje jako praotce termodynamiky a zakladatele vědeckého myšlení. „Není žádné přehánění tvrdit, že veškerá vědecká a filozofická tradice, středomořská a i ta moderní, má hluboké kořeny ve spekulacích tohoto myslitele z Mílétu,“ zdůrazňuje Rovelli.

Překvapivé je i Rovelliho čtení básně O přírodě římského básníka Lucretia (97–55 před naším letopočtem), který podle něho popisuje stejný důkaz o existenci atomů, který později Einstein popsal matematicky – náhodný pohyb mikroskopických částic ve vzduchu známý také jako Brownův pohyb.

Rovelli postupně boří představu o hmotě v podobě shluku částic v daném času a prostoru a popisuje, jak se každý další objev ve fyzice musel vyrovnávat s otázkou, co tvoří náš svět, a jak ho popsat

Rovelliho kniha Realita není, čím se zdá má podtitul Cesta ke kvantové gravitaci a jako putování je také koncipována. Není to vždy radostná pouť, za to evoluční – Rovelli postupně boří představu o hmotě v podobě shluku částic v daném času a prostoru a popisuje, jak se každý další objev ve fyzice musel vyrovnávat s otázkou, co tvoří náš svět, a jak ho popsat.

Evoluce přitom „nižší druhy“ nepožírá, takzvaná newtonovská mechanika sice již před téměř 200 lety nedokázala popsat elektromagnetické jevy, v praxi si s ní ale řada oborů lidské činnosti dodnes plně vystačí, stejně jako kosmonautika nebo astronomie s Einsteinovou obecnou teorií relativity, která gravitaci ve své době revolučně opsala jako zakřivení časoprostoru.

A do třetice – dnes již téměř stoletá kvantová mechanika, která namísto polohy částic v prostoru a jejich hybnosti přišla s neméně revolučním pojetím vlnové funkce a pravděpodobností, plně stačí třeba při konstrukci laserů, tvorbě složitých molekulárních struktur nebo promýšlení kvantových počítačů. Byť jev, který odpradávna lidstvo fascinuje – gravitaci – nijak neobjasňuje.

Fantasmagorie

Ten, kdo pátrá po „elegantním vesmíru“ (jak zní titul jedné z knih Briana Greena), tedy fyzikální teorii, která namísto vnášení nového chaosu, nejistoty a vzájemně si konkurujících vysvětlení přináší nový, a především jednotný popis univerza, by se však neměl smířit s tím, že pro jeden svět tu jsou různé rovnice a zákonitosti.

Hledání obecné teorie všeho je poslední křižovatkou ke kvantové gravitaci, která takové ambice má. Hlavní stezky, které k jednotné teorii vedou, jsou dvě. A Rovelli, možná až příliš jednoznačně, dává najevo, kterou z nich se vydat. Takzvanou teorii strun totiž nepřímo označuje za fantasmagorii.

Hledání obecné teorie všeho, jakési moderní verze Aristotelovy Metafyziky, je poslední křižovatkou ke kvantové gravitaci, která takové ambice má. Hlavní stezky, které k jednotné teorii vedou, jsou dvě. A Rovelli, možná až příliš jednoznačně, dává najevo, kterou z nich se vydat. Takzvanou teorii strun (již mimochodem propaguje Green), stručně řečeno představu, že vesmír tvoří vibrování jednorozměrných vláken v nejméně deseti rozměrech, totiž nepřímo označuje za fantasmagorii.

„Přestaňme snít o nových polích a divných částicích, o dodatečných rozměrech, jiných symetriích, paralelních vesmírech, strunách a čemkoliv dalším. Kousky puzzle jsou jednoduché. Dalším krokem je ,jen‘ otázka, jak tyto kousky správně sestavit,“ píše Rovelli v závěru své knihy Realita není, čím se zdá.

Všudypřítomná změna

Také Rovelliho kniha Řád času je koncipována jako putování. Jenže zatímco Realita není, čím se zdá zůstává vlídná a starší teoretické koncepty času a prostoru představuje jako cesty, po nichž už se nechodí, Řád času má v sobě rozvratný element. Rovelli se rovnou vydává k dekonstrukci naší představy o čase jako o veličině, kterou lze měřit, porovnávat a jež plyne jen jedním směrem.

Prostorová kvanta svinutá do smyčkovitých útvarů jsou sama zdrojem času. Čas již není spojitý, věci se neodehrávají v něm, svět netvoří posloupnost okamžiků, ale všudypřítomná změna, hemžení kvant časoprostoru, které tu a tam vytvoří iluzi děje. Svět nejsou věci v čase a prostoru, ale síť událostí. Ovšem nejednoznačně určená.

S každou další kapitolou je čtenář o něco nejistější. Ten, pro koho Řád času není prvním Rovelliho titulem, ale tuší, že trosky pojetí „našeho“ času jsou základy, na nichž italský teoretik staví svůj koncept vyplývající z teorie takzvané smyčkové kvantové gravitace. Pokud prostor není donekonečna dělitelný a je tvořen jakýmisi zrny či atomy prostoru (tedy kvanty), pak je představa o čase, který plyne nezávisle na tomto prostoru neudržitelná.

Prostorová kvanta svinutá do smyčkovitých útvarů jsou sama zdrojem času. Čas již není spojitý, věci se neodehrávají v něm, svět netvoří posloupnost okamžiků, ale všudypřítomná změna, hemžení kvant časoprostoru, které tu a tam vytvoří iluzi děje. Svět nejsou věci v čase a prostoru, ale síť událostí. Ovšem nejednoznačně určená. „Události světa netvoří spořádanou frontu jako Angličané. Chaoticky se shlukují jako Italové,“ píše Rovelli s nadsázkou, a především velkým nadhledem.

Řád času je mimo jiné také pozoruhodnou sbírkou představ o plynutí času – od staroindické Mahábháraty přes Bachovu kantátu (tu ale Rovelli cituje zřejmě zpaměti, a možná proto nepřesně) až po (téměř povinného) německého filozofa Martina Heideggera (1889–1976).

Malé faktické přešlapy

Rovelliho vyprávěcí talent má i úskalí. Stejně jako každý autor napínavé detektivky své čtenáře vtahuje do děje, aniž by jim dal prostor někam uhnout a zapochybovat. Je to dokonce ještě svůdnější – čtenář průměrně obeznámený se středoškolskou fyzikou (a takoví lidé jsou jádrem Rovelliho čtenářské obce) nemá šanci odhalit i malé faktické přešlapy.

Rovelliho vyprávěcí talent má i úskalí. Stejně jako každý autor napínavé detektivky své čtenáře vtahuje do děje, aniž by jim dal prostor někam uhnout a zapochybovat. Je to dokonce ještě svůdnější – čtenář průměrně obeznámený se středoškolskou fyzikou nemá šanci odhalit i malé faktické přešlapy.

Ve své recenzi Reality není, čím se zdá pro The Sunday Times si toho všimla profesorka částicové fyziky na Harvardově univerzitě Lisa Randallová. Může to být hnidopišství od kolegyně, která je navíc k teorii kvantové gravitace – hlavní Rovelliho vědecké oblasti – kritická. Jak ale Randallová správně poznamenává, právě v časech „toxického politického klimatu“, kdy jsou alternativní fakta vydávána za vědu, by pro vědce mělo být o to důležitější přesně formulovat závěry svých bádání.

Přirovnávat Rovelliho k hledačům alternativních pravd by ale nebylo spravedlivé. Již proto, že svou teorii kvantového bezčasí čtenářům nenabízí jako jedinou správnou. „Přátelé, kteří pracují na teorii strun, se vydávají jinými cestami a bitva o určení, kdo jde správně, stále zuří. A je to dobře – věda mimo jiné roste díky nelítostným debatám: dřív nebo později bude jasné, kdo měl pravdu. A možná nebudeme muset ani dlouho čekat,“ píše Rovelli v Řádu času.

Skeptik Smolin

Rovelliho Řád času není jedinou knihou, která by se z pozice teoretické fyziky snažila rozuzlit potíže, které máme, když mluvíme o fyzikálním vnímání času jako veličiny, která by na rozdíl od subjektivního prožívání měla být exaktní, porovnatelná, a pokud možno univerzální. Pozoruhodná a v mnohém kacířská je v tomto ohledu práce profesora na univerzitě v kanadském Waterloo a Rovelliho vědeckého souputníka Lee Smolina Znovuzrozený čas.

Zatímco Rovelli se snaží čtenáře přesvědčit, že mikročástice času a prostoru zavinuté do smyček jsou podstatou našeho univerza, a i když se neexistence času může zdát divná, ve skutečnosti svět v bezčasí docela dobře funguje, Smolin je k takové neúprosné vědecké logice skeptický. Jde na to přesně opačně. Moderní fyzika podle něho dělá tu chybu, že nedá na naši zkušenost, programově se jí vzdaluje a čas rovnou odepisuje.

Zatímco Rovelli se snaží čtenáře přesvědčit, že mikročástice času a prostoru zavinuté do smyček jsou podstatou našeho univerza, a i když se neexistence času může zdát divná, ve skutečnosti svět v bezčasí docela dobře funguje, Smolin je k takové neúprosné vědecké logice skeptický. Jde na to přesně opačně. Moderní fyzika podle něho dělá tu chybu, že nedá na naši zkušenost, programově se jí vzdaluje a čas rovnou odepisuje.

Ve skutečnosti podle Smolina spojitý a popisný čas existuje, je reálný, to jen fyzici se dostali do slepé uličky a pomáhají si tím, že ze svých modelů časovou veličinu odstranili. Teprve až se čas fyzikům podaří rehabilitovat, znovuzrodit, nastane skutečný vědecký posun, věří Smolin. Jedno ale mají Smolin i Rovelli společné – ve svých představách o čase zároveň hledají útěchu a smíření. Každý po svém.

Smolin je konzervativec, volá po návratu času, čímž ulevuje sevření vědeckého determinismu, který s lidstvem v dějinách kosmu od Velkého třesku až po současnost nijak nepočítá, všechno jako by bylo předem dáno a určeno. Rovelli je modernista, ba téměř dekadent moderní fyziky. Svět kolem nás (alespoň ten, který smyslově vnímáme) je v jeho fyzikálním pojetí v úpadku, je již neudržitelný. Což neznamená, že si každý jeho okamžik nemůžeme uvědomovat a po svém prožívat.

Pomíjivost

RovellihoknihaŘád času končí kapitolou, kterou je možné číst jako ódu na bezčasí, jež se obejde bez nejisté budoucnosti, protože stejně spěje k zániku. O blaženosti ale nemůže být ani řeči. „Zdá se mi, že život, ten krátký život, není ničím jiným než nekonečným nářkem emocí, které nás ovládají,“ píše Rovelli v závěru své nejnovější knihy. Zatímco univerzum je složeno ze zámotků času a prostoru, nám je souzena jen pomíjivost, kterou jsme si za čas zvykli označovat.

Zatímco univerzum je složeno ze zámotků času a prostoru, nám je souzena jen pomíjivost, kterou jsme si za čas zvykli označovat

Rovelli cituje biblickou knihu Kazatel, v níž je třeba konat, „než se přetrhne stříbrný provaz a rozbije se mísa zlatá a džbán se roztříští nad zřídlem a kolo u studny se zláme“. Pomíjivost je nakonec Rovelliho největší útěchou ve fyzice, která tu již jakoby není pro nás. „Můžeme zavřít oči a odpočívat. Zdá se mi to správné a nádherné. To je čas,“ zakončuje Rovelli svou knihu Řád času.

The Order of Time

Řád času

AUTOR: Carlo Rovelli

VYDAL: Allen Lane 2018

ROZSAH: 176 stran

Diskuse neobsahuje žádné příspěvky.