Co to jest czas, każdy wie, chociaż nikt go nie widział? Nie widzimy go, a przecież go mierzymy. Może jednak tylko nam się wydaje, że mierzymy czas. Mierzymy zazwyczaj rzeczy materialnych, które widzimy, ale nie tylko, bo mierzyć możemy także głos i inne różne formy energii. Głos i inne formy energii rozchodzące się w postaci fal elektromagnetycznych, niosą jednak konkretną energię odpowiadającą konkretnej masie materii (zgodnie z równaniem A. Einsteina e= mc2).
Czas też mierzymy, a przecież nie ma on materialnego fundamentu, więcej – samoistnego bytu czasu nie da się zmierzyć bezpośrednio, ponieważ samodzielnym bytem nie jest, nie ma też, jak np. głos. Co zatem mierzymy? Mierzymy zmianę kolejnych stanów rzeczy materialnych lub mających materialne źródło; mierzymy zatem nie czas, a materialne ślady jego upływu. Na określenie miejsca, które od dawna pozornie się nie zmieniło mamy nawet jakże trafne w tym kontekście powiedzenie „czas się tu zatrzymał”. Albo inne – kiedy przeżywamy jakieś silne wrażenia odczuwamy je jakby „czas stanął w miejscu”.
W naszym życiu czas jawi się jako miara bardzo stabilna; wszystko wokół nas razem z nami się zmienia, a czas trwa niezmiennie. Uznaliśmy czas jako parametr pomiarowy o niezwykłej dokładności. Od kilkudziesięciu lat niedoścignionym ziemskim wzorcem dokładności pomiaru upływu czasu jest zegar atomowy. Jest on oparty o niezwykle stabilną częstotliwość drgań na skutek przejścia elektronów między określonymi poziomami energetycznymi w atomie 133cezu.
Wydaje się, że wszystko jest jasne, ale w fizyce nie zawsze tak jest, co wykazuje np. konfrontacja dociekań dwóch niezaprzeczalnych geniuszy. W roku 1687 Izaak Newton opisał matematycznym równaniem wielkość siły grawitacji między dwoma ciałami w zależności od ich masy i odległości. Przyjął oczywiście trójwymiarowość naszego świata. Ale tu wielką wątpliwość posiał A. Einstein; rozważając funkcjonowanie Wszechświata, opracował ogólną teorię względności, w której jako czwarta zmienna zaproponowanej przez niego czasoprzestrzeni pojawił się czas.
W roku 1915 Einstein sformułował matematyczną zależność między masą obiektu a czasoprzestrzenią. Ciało niebieskie o odpowiednio dużej masie wygina czasoprzestrzeń, a zatem zmienia również czas. Co ciekawe, zmieniona czasoprzestrzeń dyktuje fizycznemu ciału po jakiej trajektorii ma się ono poruszać. Astrofizycy dokładnie potwierdzili to analizując ugięcie fal elektromagnetycznych (światła) przez supermasywne czarne dziury w wyniku soczewkowania grawitacyjnego. Chociaż fale elektromagnetyczne masy (tzw.) spoczynkowej nie mają, to zachowują się tak jakby ją miały. Mają jednak równoważną masie energię. I to musi nam wystarczyć.
Niekwestionowana ogólna teoria względności A. Einsteina dyktuje zatem m.in. również względność parametru czasu. Konsekwencje są dalekosiężne. W „tym samym” dla nas czasie ziemskim czas w różnych miejscach czasoprzestrzeni, np. na różnych planetach może przyjmować różne wartości. Ale to, żeby wykazać, że czas jest parametrem względnym, nie trzeba śledzić mechaniki kosmosu. Doświadczymy to lecąc ponaddźwiękowym samolotem na wschód (upływ czasu przyspieszy), albo na zachód (upływ czasu mocno zwolni).
Oczywistym stało się, że upływ czasu zależy od układu odniesienia. Jeszcze mocniej doświadczają tego astronauci przebywający miesiące poza Ziemią. Dla nich czas tam płynie wolniej niż dla ludzi, którzy pozostali na Ziemi. Wpływa na to m.in. szybkość, z jaką ich kosmiczny wehikuł się porusza – im szybciej tym bardziej ich czas zwalnia. Co za wspaniały sposób na spowolnienie starzenia się i przedłużenie sobie życia.
Tylko, że efekty fizjologiczne dotyczące naszych ciał, a zwłaszcza mózgu, byłyby tragiczne. Fizjologicznie zestarzelibyśmy się wielokrotnie szybciej niż na Ziemi. Co za paradoks – spowalniamy upływ czasu, a proces starzenia się biologicznego organizmu przyspiesza. Ale nie tylko szybkość ruchu wpływa na upływ czasu. Zależy on również od siły pola grawitacyjnego, zatem na innych planetach i na naszym Księżycu czas płynąłby inaczej.
Brnę dalej – fizycy teoretyczni podają że na horyzoncie zdarzeń wokół czarnych dziur czas zwalnia nieskończenie i w samych czarnych dziurach przestaje istnieć. A to dopiero – „czas przestaje istnieć”. Spróbuję zatem zapytać kiedy i „skąd” rzeczony czas „się wziął”. Najpierw kiedy? Można przyjąć, że w momencie zaistnienia Wszechświata, a zatem czas „wziął się” z tzw. Wielkiego Wybuchu. W tym obszarze dociekań fizycy teoretyczni posługują się teorią (może raczej hipotezą) mechaniki kwantowej, zgodnie z którą podczas Wielkiego Wybuchu subatomowe cząstki elementarne, takie jak kwarki, fotony czy elektrony (ale cząstek tych jest więcej) dały początek materii. Ale nie tylko to; od tego momentu zaistniał czas.
U zwykłego człowieka mechanika kwantowa budzi wiele zadziwień, u fizyków zresztą też. Czas w mechanice kwantowej właściwie to nie istnieje; zaczyna istnieć dopiero z punktu widzenia obserwatora zewnętrznego. Zachowanie cząstek elementarnych w ich świecie „mikro” (może lepiej „nano”, bo rzeczy w skali „mikro” możemy zobaczyć i zmierzyć) jest nieprzewidywalne. Tymczasem w naszym świecie „makro” zachowanie ciał fizycznych można nie tylko zobaczyć, ale często również dokładnie opisywać matematycznymi równaniami deterministycznymi (nie zawsze). W mechanice kwantowej zaproponowano istnienie informacyjnego splątania (co za dziwne określenie) między cząstkami elementarnymi – jedna cząstka „wie co robi” druga, bliźniacza cząstka. Cząstki elementarne są środowiskiem pierwotnym, w którym w procesie emergencji powstał nasz fizycznie poznawalny świat, jaki opisywał matematycznie I. Newton.