EN
Blog
Contact
Bestelformulier
De tijd van de fysici
❖
De oppositie tussen Parmenides en Heraclitus is allerminst een filosofisch fossiel. Integendeel, zij leeft onverminderd in de moderne natuurwetenschap. In dit opzicht blijken de twee grote natuurvisies van de twintigste eeuw, relativiteitstheorie en kwantummechanica, namelijk tot op heden onverenigbaar. De kwantummechanica is als min of meer uitgewerkte theorie van deze beide historisch de jongste, maar in haar behandeling van de tijd doet zij een stap terug.
Vóór Einstein waren tijd en ruimte op zichzelf leeg en onveranderlijk. In de ruimte bevond zich een oneindige variatie aan dingen. In de tijd volgden de gebeurtenissen, even gevarieerd, elkaar op. De wereldruimte zelf was echter als het ‘zijnde’ van Parmenides: star, ondeelbaar en vanuit elk punt in elke richting hetzelfde. Elke plaats in de ruimte was op zich gelijk aan elke andere plaats. Evenzo was elk moment in de tijd, op zichzelf beschouwd, niet te onderscheiden van elk ander moment. Zo had de grote Isaac Newton het aan het einde van de zeventiende eeuw vastgelegd in zijn beroemde Wiskundige principes van de natuurfilosofie (Philosophiae naturalis principia mathematica).
Overigens baseerde Newton zijn absolute tijd en ruimte eerder op een theologisch dan op een fysisch argument. De absolute tijd en ruimte, aldus Newton, zijn de woonplaats van God. Voor zijn natuurkunde had Newton deze goddelijke woonplaats niet nodig. De mechanica van Newton en die van zijn voorloper Galilei waren namelijk al in zekere zin relativistisch: voor de werking van een geïsoleerd fysisch systeem maakt het niet uit waar dat systeem zich in tijd en ruimte bevindt. Als het hele zonnestelsel door een botsing tussen de Melkweg en het Andromedastelsel uit de Melkweg zou worden geslingerd, zouden de aarde en de andere planeten onverstoorbaar hun banen rond de zon vervolgen. Als God het heelal twee maanden in de tijd zou opschuiven, zouden wij daarvan niets bespeuren.
Einsteins originaliteit lag dus niet in het idee van relativiteit als zodanig. Einsteins speciale en algemene relativiteitstheorie hebben het beeld van tijd en ruimte wel in drie andere opzichten fundamenteel gewijzigd. Ten eerste: ruimte en tijd zijn niet langer de overal en altijd gelijkvormige kaders waarbinnen de wereld zich uitstrekt en waarin de gebeurtenissen zich aaneenrijgen. Ruimte en tijd zijn integendeel zelf fysische objecten geworden naast andere fysische objecten. Zij worden vervormd — nu eens verdicht, dan als het ware weer uitgerekt — door de massa’s die zich erin bevinden. Door deze vervorming valt Newtons appel van de boom op de grond, niet omdat de aarde eraan trekt (als in de verouderde term ‘zwaartekracht’) maar omdat hij, simpel gezegd, de kortste weg door het vervormde veld van tijd en ruimte volgt.
Ten tweede: er is geen universele tijd waarin men kan zeggen: zo en zo is de toestand van de wereld op dit moment. De waarneming van een gebeurtenis elders in het heelal vergt overdracht van een signaal vanaf de plaats van die gebeurtenis naar de waarnemer. Die overdracht kost tenminste de tijd die het licht, de snelste informatiedrager, nodig heeft om de afstand tussen gebeurtenis en waarnemer te overbruggen. Twee gebeurtenissen die zich vanaf de aarde gelijktijdig afspelen, kunnen daarom vanuit een ander sterrenstelsel na elkaar worden waargenomen. De toestand van de wereld is steeds de toestand vanuit een bepaalde positie binnen de wereld. Anders gezegd: iedere plaats, ieder object, in het universum heeft zijn eigen tijd
Als een moderne Parmenides rekende Einstein ten slotte af met het worden, met het idee van een tijd die onstuitbaar voortgaat, die gebeurtenissen uit de toekomst oproept en ze in het verleden laat verdwijnen. Momenten zouden niet op elkaar volgen maar onbeweeglijk naast elkaar liggen, zoals plaatsen in de ruimte naast elkaar liggen: tijd en ruimte gecombineerd tot een vierdimensionaal ‘blokuniversum’ dat er wel op verschillende plaatsen en momenten anders uitziet, maar dat als geheel niet verandert.
In het blokuniversum zijn verleden en toekomst even reëel dan het heden. De vluchtigheid van het heden, het idee dat alles voorbijgaat, is er een illusie, een psychologisch fenomeen, ons opgedrongen door de werking van ons verstand maar zonder basis in de werkelijkheid. Iets dergelijks had Immanuel Kant al gesuggereerd: tijd is de vorm waarin ons verstand verscheidene voorstellingen en ervaringen rangschikt. Of en in hoeverre deze transcendentale tijd, deze tijd van het verstand, een parallel in de werkelijkheid heeft, blijft volgens Kant voor ons verborgen.
Zo lijkt de wording verdwenen uit de wereld van het grote, van sterren en sterrenstelsels, van de enorme massa’s en de onmetelijke afstanden waarvoor de relativiteitstheorie haar bruikbaarheid heeft bewezen. In het relativistische universum triomfeert Parmenides. Het relativistische universum is achtergrondvrij, waarbij met ‘achtergrond’ de homogene tijd en ruimte van Newton worden bedoeld die ook de tijd en ruimte van onze ervaring zijn. Tegenover de Parmenides van de relativiteitstheorie staat echter de Heraclitus van de kwantummechanica, een theorie die op de schaal van de atomen even succesvol is gebleken als de relativiteitstheorie in het rijk van de sterren. De kwantummechanica is vooralsnog niet achtergrondvrij. Op het niveau van het allerkleinste tikt nog steeds de oude klok, ligt het verleden weliswaar vast maar is de toekomst open, en kan de wereldgeschiedenis op elk moment onvoorziene wegen inslaan.
Aristoteles wierp de vraag op of de uitspraak ‘Morgen zal er een zeeslag plaatsvinden’ vandaag, dus als voorspelling van wat nog moet gebeuren, waar of onwaar is.1 In het relativistische blokuniversum moet men zeggen: zij is onvermijdelijk ofwel waar, ofwel onwaar. De toekomst ligt namelijk vast. Het feit dat wij mensen haar om de een of andere reden niet kunnen voorzien, doet daaraan niets af. Krachtens de kwantummechanica zou het antwoord moeten luiden: de uitspraak ‘Morgen zal er een zeeslag plaatsvinden’ is morgen inderdaad ofwel waar ofwel onwaar, maar vandaag is zij geen van beide, of allebei, want het heden bergt beide mogelijkheden in zich.
De wereld van Parmenides is een wereld van zekerheden. Zij is volledig gedetermineerd, zowel in de richting van de toekomst als in die van het verleden. In het kwantumuniversum regeren waarschijnlijkheden. Daar is de toekomst werkelijk onbestemd en lijkt zich op elk moment een enkele welbepaalde toestand los te maken uit een opeenstapeling (superpositie) van toestanden die elkaar in de alledaagse werkelijkheid zouden uitsluiten.
Wat de aanhangers van Parmenides ook mogen beweren, voor het menselijke bewustzijn geldt onverminderd het beeld van Heraclitus:
De tijd een kind, spelend achter het dambord: een kind op de koningstroon.2
De tijd speelt met ons en de wereld, verandert onophoudelijk de stelling op het bord en bekommert zich niet om de afzonderlijke schijven. Het heden is realiteit, zichtbaar, hoorbaar, vatbaar, maar het heden glipt ons door de vingers. Het is al herinnering geworden voordat wij het goed en wel hebben verkend. Ons rest de toekomst. Daar ligt onze hoop, de vervulling van onze wil. De toekomst lijkt echter voor alles en ieder uiteindelijk niets anders dan een onstuitbare mars naar het graf.
Tegenover de onafwendbare gang naar het einde staat het idee, niet minder afschrikwekkend, van het leven als een aaneenschakeling van eeuwigheden, een reeks van tijdcapsules waarin wij onsterfelijk zijn maar waarin wij ook op ieder moment van ons bestaan gevangen zitten. Er is dan geen dood maar ook geen leven, geen stroom van gedachten, geen reden voor angst en geen reden tot hoop. Zonder het voorbijgaan van het heden en de onbestemdheid van de toekomst verliezen vrije wil en verantwoordelijkheid hun betekenis en is ethiek een ijdel woordspel.
Wie als Parmenides de realiteit van verandering ontkent, moet de vraag beantwoorden: vanwaar de ervaring van voortgaande tijd in een statische wereld? Ook wanneer de ervaring van verandering op een illusie berust, kan deze illusie volgens Karl Popper alleen teweeg worden gebracht door een of andere vorm van verandering in de realiteit.3 In het blokuniversum is de tijd als een film waarvan de afzonderlijke beelden niet na maar naast elkaar en tegelijkertijd bestaan. Niettemin, aldus Popper, moet deze film voor ons geestesoog worden afgespeeld en moeten de beelden een voor een voorbijschuiven om in ons verstand de indruk van beweging te wekken.
De wetenschap volgens Parmenides zoekt naar een onveranderlijke realiteit en verklaart de verandering tot schijn. Zo’n wetenschap lijkt echter eveneens niet te kunnen bestaan zonder verandering. Als namelijk de voortgang van de tijd en de subjectiviteit, het geheel eigene en onoverdraagbare, van het bewustzijn in de natuurwetenschap geen plaats hebben, blijft het feit dat er geen natuurwetenschap kan zijn zonder tijd en bewustzijn. Een fysische theorie berust op waarneming en experimentele toetsing. Waarneming en toetsing veronderstellen bewustzijn van het onderscheid tussen een eerdere staat van onwetendheid en een latere staat van kennis. De overgang van de ene naar de andere staat veronderstelt verandering. Een wetenschappelijke theorie die verandering uitsluit, sluit blijkbaar ook haar eigen toetsing uit en ondergraaft daarmee zichzelf.4