Jarosław Janowski: Status ontologiczny czasu urojonego w modelu wszechświata bez brzegów Hawkinga–Hartle’go

Jarosław Janowski

Ukończył studia filozoficzne o specjalności: filozofia przyrody na Wydziale Filozofii Chrześcijańskiej Uniwersytetu Kardynała Stefana Wyszyńskiego w Warszawie. Obecnie student I roku studiów doktoranckich z filozofii na UKSW. Jego zainteresowania badawcze dotyczą m.in. filozoficznych i kosmologicznych koncepcji czasu, zagadnienia statusu ontologicznego czasu w modelach kosmologicznych oraz statusu metodologicznego kosmologii. Opublikował artykuł w 19 tomie „Z zagadnień filozofii przyrodoznawstwa i filozofii przyrody” (Wyd. UKSW, Warszawa 2009)

Koncepcja wszechświata bez brzegów zaproponowana przez S. Hawkinga i J. Hartle’go w 1983 roku jest jedną z prób pogodzenia nieprzystających do siebie teorii – mechaniki kwantowej i ogólnej teorii względności – które jest niezbędne do odtworzenia najwcześniejszych chwil ewolucji Wszechświata. W modelu wszechświata bez brzegów, poniżej progu Plancka (w tzw. erze Plancka) wszechświat, będąc maksymalnie symetryczny, diametralnie zmienia swój charakter. Chodzi tu o czasowość jego struktury. Według koncepcji Hawkinga–Hartle’go, wszechświat do momentu przekroczenia swymi rozmiarami progu Plancka miał wyraźnie aczasowy charakter. Czas nie znika z tego modelu, lecz staje się nieodróżnialny od pozostałych wymiarów przestrzennych. Czasoprzestrzeń w modelu wszechświata bez brzegów poniżej progu Plancka (do 10-44 sekundy po wielkim wybuchu) jest czterowymiarową rozmaitością euklidesową. Dopiero złamanie symetrii pomiędzy oddziaływaniami – a właściwie oddzielenie się grawitacji od pierwotnego „supersymetrycznego” oddziaływania – dało asumpt do oddzielenia się wymiaru czasowego (jakościowo różnego) od trzech pozostałych wymiarów przestrzeni.

Od strony formalizmu matematycznego przejście do czasu nieodróżnialnego od przestrzeni nastąpiło przez użycie przez Hawkinga transformacji Wicka. Przemnożenie parametru t przez jednostkę urojoną i zinterpretowanie tej czynności w sposób fizyczny – nie tylko jako użyteczny wybieg rachunkowy – w odniesieniu do całego Wszechświata, doprowadziło Hawkinga do pojęcia „czasu urojonego”. Czasem urojonym jest wspomniany już czas, który w modelu wszechświata bez brzegów jest nieodróżnialny od wymiarów przestrzennych. Powoduje to usunięcie z modelu punktu brzegowego dla tak opisywanego wszechświata. Osobliwość początkowa, hipotetyczny moment t=0 wydaje się znikać. Wszechświat, co prawda, wciąż ma początek, lecz ów początek nabiera aczasowego charakteru. Oprócz tego czas urojony posiada jeszcze inne własności, na przykład nie ma wyróżnionego kierunku przemieszczania się w czasie urojonym, tak jak jest to w czasie rzeczywistym. Teoretycznie można w czasie urojonym poruszać się zarówno do przodu, jak i wstecz. Jednocześnie autor Krótkiej historii czasu stwierdza wręcz, że czas urojony jest bardziej realny niż znany powszechnie – czas rzeczywisty. Taka teza stoi w jawnej sprzeczności z potocznymi spostrzeżeniami dotyczącymi czasu, który nieubłaganie zdaje się przemijać i to przemijać w ściśle określonym kierunku – chodzi o strzałkę czasu i o jej nieodwracalność, którą obserwujemy.

W swoim wystąpieniu spróbuję spojrzeć krytycznie na pojęcie „czasu urojonego”, które zaproponował Hawking. W koncepcji wszechświata bez brzegów pojawiają się pewne trudności epistemologiczno-metodologiczne. Nie jest od nich również wolny realistycznie zinterpretowany wytwór transformacji Wicka, którym to tylko i wyłącznie wydaje się być postulowany przez Hawkinga „czas urojony”.