Tid - og andet uhåndgribeligt
Søren Hattel, marts 2000
På min arm har jeg et ur styret af svingningerne i en quartzkrystal.
Et sådant ur kan koste fra 30 kroner og opefter og udmåler tiden
med ca. 15 sekunders nøjagtighed på en måned eller bedre.
15 sekunder på en måned á 30*24*60*60=2.592.000 sekunder
er godt gået. Hvis man skulle udmåle en fodboldbane på
100 meter med samme nøjagtighed ville det svare til en usikkerhed
på ca. en halv millimeter. Jeg kender ikke et apparat til 30 kroner,
der kunne udmåle en afstand så præcist. Hvis vi skulle
måle en persons vægt (f. eks. en på 70 kg) ville det svare
til en nøjagtighed på under et halvt gram. Sådan en vægt
kan heller ikke købes for 30 kroner!
At vi kan købe apparater, altså ure, der udmåler tid så
nøjagtigt for så få penge, er nok ikke en tilfældighed.
Faktisk er tid den størrelse, som man inden for fysikken kan måle
allerbedst, og tid danner efterhånden grundlag for alle de andre grundlæggende
enheder. Det faktum kan virke absurd i betragtning af at tid en et begreb,
som vi godtnok alle har et forhold til, men som også er meget lidt
håndgribeligt. Også når man tager i betragtning at det
først er efter middelalderen, at vi har kunnet måle tid rimelig
nøjagtigt og dermed blandt andet skabe grundlaget for præcise
kalendere og navigation på verdenshavene.
I relativitetsteorien betragtes tid som den fjerde dimension, men den er
bestemt ikke på lige fod med de andre tre dimensioner som højde,
længde og bredde: Tiden kan ikke standses og tiden forløber
kun i en retning. At tiden indgår på denne mystiske måde
prøver man at forklare i Big Bang teorien, som postulerer at Universet
opstod i et punkt (dvs. det havde INGEN dimensioner: længde, bredde,
højde, tid) i en kæmpe energiudladning (eksplosion). Først
efter nogen tid opstod de fysiske love vi kender idag, og her er det vigtigt
at forstå, hvorfor tiden kom til at indgå så meget anderledes
i vores fysiske love end de andre dimensioner. Det arbejder teoretikerne
på.
Indenfor fysikkens love er det også bemærkelsesværdigt,
at der kun er én lov, hvori det har betydning hvad vej tiden går.
Man kunne uden problemer vende tidens retning og lade de fleste love udvikle
sig baglæns, og ingen ville bemærke det: Jorden ville bevæge
sig den anden vej om solen og den slags, men alt ville ligne sig selv. Men
morgenkrydderen, der ryger ud af hånden og lander på køkkengulvet
og smatter ud, ville i en baglæns verden samle sig sammen til en hel
morgenkrydder igen og hoppe op i hånden. Hoppet er ikke det store mysterium,
men genskabningen af en smadret morgenkrydder må kaldes et mirakel!
Det hele drejer sig om irreversible processer. Dvs. processer, som ikke uden
videre kan forløbe baglæns igen. Når vi blander en spand
koldt vand med en spand varmt vand blander vandmolekylerne sig spontant til
en omgang lunken vand efter meget kort tid. I princippet er det muligt, at
der på et tidspunkt opstår en situation, hvor alle de varme molekyler
er i den ene side af vores kar og alle de kolde i den anden side, så
vi nemt kan samle det op i de originale spande. Sandsynligheden for det er
bare så lille, at det absolut ikke er værd at vente på.
Langt det meste af tiden vil de varme og kolde molekyler være rodet
sammen i et uoverskueligt kaos.
Den eneste brugbare metode til at genskabe den kolde og varme spand vand igen
er, at vi hælder det lunkne vand tilbage i de to spande og benytter
en såkaldt varmepumpe (et køleskab er en varmepumpe), som suger
varmen ud af den ene spand vand og over i den anden. Men ifølge termodynamikkens
2. hovedsætning kan det ikke lade sig gøre uden, at vi tilfører
energi til varmepumpen. Dvs. vi må spilde energi på at opnå
den samme orden vi havde inden vi blandede vandet: En spand med varmt vand
og en spand med koldt vand.
Pga. termodynamikkens 2. hovedsætning kan man heller ikke lave evighedsmaskiner,
idet alle processer udvikler varme. Varme er en energiform, der er svær
at udnytte, fordi den består af uordnede bevægelser. Det er
meget besværligt og energispildende at bruge varme til få løftet
en morgenkrydder op fra gulvet. Der kræves en form for maskine (mennesket
er i den forbindelse en fortrinlig maskine), som afgiver varme til omgivelserne.
Hvis vi havde energi i form af en tung ting, der stod øverst på
en køkkenhylde, ville det være nemt at udnytte den til at løfte
morgenkrydderen op (brug en snor omkring en trisse i loftet, eller brug en
vippe som den akrobater benytter, og skub den tunge ting ned fra hylden).
Som tiden går bliver verden spontant mere rodet. Vi kender det fra
kortspil: Det kræver vores viden og beslutningskraft (i fysikkens verden
betegnes det som "Maxwells dæmon"), at ordne et spil efter kulør
og værdi, mens det går meget nemt at lave uorden i det (spred
det udover gulvet). Verden udvikler sig spontant imod det rodede og ensartede:
Blander vi maling af de tre grundfarver, rød, gul og blå får
vi sort, og vi kan ikke genskabe de tre farver igen. Rod er mangel på
struktur. Rod indeholder ingen information: At spar 2 ligger lige dér
i kortbunken siger os intet, hvis kortspillet er blandet. Fuldstændig
orden indeholder heller ingen information andet end at der ikke er gjort noget
ved det. Information findes et sted indimellem: Tager vi et ordnet spil kort
og bytte om på to kort i bunken, vil en anden kunne genskabe vores handlinger.
Det blandede kortspil siger os ikke noget om hvordan det skete.
Mennesket og alle de andre dyrearter er opstået gennem tiden ved et
samspil imellem tilfældigheder og udviklingen af miljøet omkring
os. Religiøse mennesker har svært ved at tro, at mennesket skulle
være opstået ved tilfældigheder. Et af deres argumenter
er, at sandsynligheden for, at en så kompliceret organisme som menneskets
skulle opstå ved en tilfældighed er så lille at det aldrig
kunne ske. Det er på sin vis rigtigt, men det er også at stille
tingene på hovedet for mennesket var ikke det eneste mulige resultat
af evolutionen.
Hvis vi kaster en terning 1.000.000 gange (svarende til livets lange udviklingstid)
og skriver alle værdierne ned får vi en lang række af tal
i en helt tilfældig kombination (svarende til f. eks. mennesket eller
ørentvistes). Det er der ikke noget mærkeligt i. De religiøses
påstand er nu, at denne kombination er enestående og deres argument
går på at det ville være meget usansynligt, hvis vi fik
den en gang til, hvis vi gennemførte den samme procedure. Det er selvfølgelig
rigtigt, men hver gang vi slår terningerne 1.000.000 gange får
vi en ny enestående kombination. Med andre ord, hvis ikke mennesket
havde udviklet sig ved en tilfældighed, var der andre arter som havde
udviklet sig.