Sciencemag.cz
Doporučujeme
Připusťme na chvíli, že Bůh rozhodl, že vesmír má ve velmi uspořádaném stavu skončit, ale přitom nezáleží na tom, z jakého stavu vyšel. V tom případě bude zpočátku nejspíš v některém z neuspořádaných stavů. To znamená, že by neuspořádanost měla postupně klesat. Viděli bychom střepy, jak se skládají dohromady a vyskakují nám na stoly v podobě hrnků. Lidé by žili ve vesmíru s klesající neuspořádaností. Domnívám se, že jejich psychologická šipka času by mířila obráceně než směr kosmického vývoje. To znamená, že by si pamatovali budoucí události, ne však události, které se odehrály v jejich minulosti. Nad rozlámaným šálkem by si pamatovali, jak byl na stole, ale když pak je šálek na stole, nepamatovali by si ho rozbitý.
Je obtížné hovořit o lidské paměti, když nerozumíme přesně všem funkcím mozku. Známe však do podrobností, jak pracuje paměť počítačů. Podívejme se proto nejprve na jejich psychologickou šipku. Myslím, že je odůvodněné předpokládat, že šipky času lidí i počítačů mají souhlasný směr. Kdyby tomu tak nebylo, mohli by někteří šikovní makléři neobyčejně úspěšně podnikat na burze s pomocí počítače, v jehož paměti by byly uloženy zítřejší ceny.
Počítačová paměť je v principu složena z velkého množství prvků, které se mohou nacházet ve dvou stavech. Jednoduchým příkladem takové paměti je dětské počítadlo. Bývá vyrobeno z několika drátů a na každém jsou navlečeny korálky, které lze přesouvat z jednoho konce na druhý. Dejme tomu, že korálky jsou zpočátku rozmístěny náhodně. Poté, co se paměť dostane do interakce se systémem, jehož stav si má zapamatovat, ustálí se její prvky v jednom z možných stavů v závislosti na stavu systému. Paměť tím přejde z neuspořádaného stavu do stavu uspořádaného. Před záznamem další informace se předchozí obsah paměti musí zase vymazat. K překlápění paměťových prvků do správné polohy je však třeba vynaložit určité množství energie (k posunutí
nebo k napájení počítače, abychom uvedli konkrétní příklad). Část této energie se rozptýlí v podobě tepla a zvýší neuspořádanost okolního vesmíru. Lze ukázat, že tento přírůstek neuspořádanosti vždy převáží nad nárůstem uspořádanosti samotné paměti. V důsledku toho teplo, které během záznamu do paměti vyhání větrák z počítače ven, způsobuje, že se míra neuspořádanosti vesmíru neustále zvyšuje. Směr času, podle něhož počítače zaznamenávají údaje, souhlasí se směrem, v němž neuspořádanosti přibývá.
Myslím, že náš subjektivní pojem času, psychologická šipka času, je v lidském mozku rovněž určen termodynamickou šipkou. Tak jako počítače si pamatujeme události v pořadí daném narůstající entropií. Tím se ovšem stává druhá věta termodynamiky téměř trivialitou: neuspořádanost vzrůstá s časem proto, že čas měříme právě ve směru narůstající neuspořádanosti.
Proč by však termodynamická šipka času měla vlastně existovat? Nebo jinými slovy – proč by měl být vesmír ve stavu vysoké uspořádanosti na jednom konci času, na tom konci, jemuž říkáme minulost? Proč není trvale ve stavu naprosté neuspořádanosti? Vždyť by se to nakonec mohlo zdát nejpravděpodobnější. A proč je směr času, ve kterém vzrůstá neuspořádanost, totožný se směrem, v němž se rozpíná vesmír?
(pokračování: Šipka času v kolabujícím vesmíru)
Tento text je úryvkem z knihy
Stephen Hawking: Stručná historie času
nové vydání Argo a Dokořán 2019
O knize na stránkách vydavatele
