Pentru a aprofunda înțelegerea timpului și a ne revizui percepția asupra lui, făcându-l să curgă în favoarea misiunii sufletului nostru pe Pământ, vă propun astăzi o călătorie înapoi în timpul istoric. Haideți să vedem cum au început oamenii să perceapă și să măsoare timpul și cum a evoluat percepția lor asupra celui ce ne fură din viață secundă cu secundă.
Cu toții tindem să ne gândim la timp ca la o săgeată, mișcându-se mereu într-o direcție cu o rată uniformă indiferent de factorii care ne influențează percepția asupra lui: vârsta, starea de spirit, temperatura corpului sau natura circumstanțelor în care ne aflăm la un moment dat. Ca ființe umane nu ne putem gândi cu adevărat la noi înșine fără să luăm în calcul timpul. Ne organizăm zilele în funcție de trecerea lui, ne definim prin evenimentele care au fost codificate în amintirile noastre integrând astfel cele trei tipuri de timp; timpul psihologic, timpul cronologic și timpul istoric. Tot ceea ce experimentăm în viața noastră se desfășoară printr-un prezent care trece neobosit de la un moment la altul și ne facem planuri pentru a ne atinge obiectivele, știind că mâine va sosi la timp. Specialiștii din domeniul neuroștiințelor numesc asta conștiința timpului. Aceste aspecte, sau straturi, ale experiențelor cu timpul au jucat un rol major în formarea ideilor noastre despre natura timpului fizic. Presupunem că timpul are direcționalitate, trecând de la un trecut neschimbabil la un prezent captivant și apoi la un viitor necunoscut – și, că totul se desfășoară într-un ritm uniform în întregul cosmos. Însă, cercetătorii din domeniul neuroștiințelor, care analizează intens conceptul de timp, în ultima vreme, par să contrazică presupunerile noastre de bun simț.
Prima schimbare radicală în înțelegerea timpului, a venit odată cu acceptarea științifică pe scară largă a teoriei relativității generale a lui Einstein.
Până atunci, timpul newtonian (timpul absolut) a existat independent de un perceptor și a progresat într-un ritm constant peste tot. Relativitatea a schimbat însă totul. Abordând perceperea spațiului și timpului din perspectiva unei plase împletite, Einstein a explicat modul în care masa deformează această țesătură spațiu-timp pentru a crea gravitația. Masa nu numai că distorsionează spațiul ci și timpul, a demonstrat Einstein prin teoria sa. Marea descoperire a lui Einstein ajută astăzi, sateliții GPS să țină seama de distorsiunea variabilă a spațiului-timp a Pământului în diferite locații, ajustând ceasurile montate pe aceștia prin introducerea unor corecții matematice în cipurile computerelor. Fără această ajustare pentru relativitate, sistemele GPS ale Pământului ar eșua în câteva minute.
Din perspectiva noastră, diferența dintre trecut, prezent și viitor, sau „săgeata” timpului, pare de la sine înțeleasă. Legile elementare ale naturii care includ mecanica clasică, electrodinamica, teoria cuantică, relativitatea generală și modelul standard, permit o versiune inversată în timp a fenomenelor pe care le descriu. Dacă ar fi să urmărim un film al sistemului nostru solar o dată în sens invers și apoi să mergem înainte în timp, ar fi foarte greu să discernem filmele între ele.
Din ceea ce cunoaștem astăzi, singura lege fizică ce are direcționalitate ireversibilă este cea de-a doua lege a termodinamicii. Aceasta afirmă că, din punct de vedere statistic, sistemele închise trec de la stări ordonate la stări dezordonate, iar entropia (o măsură a ordinii) crește treptat la scară macroscopică. Să luăm un exemplu: o echipă de demolare a detonat o cantitate de explozibil pentru a dărâma o clădire veche. Nu vom vedea niciodată acea clădire reasamblată spontan înapoi în starea anterioară. Asta pentru că a doua lege a termodinamicii afirmă că un astfel de eveniment ar fi în afara tărâmurilor probabilistice ale realității. Însă, oricât de bizar ar părea, evenimentele care sfidează termodinamica sunt posibile la scări extrem de mici și par să se miște înapoi în timp. Noi, locuitării planetei Pământ trăim într-un colț al cosmosului cu o curbură spațiu-timp scăzută, pe suprafața unei planete mici, a cărei masă distorsionează trecerea timpului într-o mică măsură în raport cu percepția noastră despre trecerea lui. Dacă am trăi undeva în univers cu o curbură mare spațiu-timp, la marginea unei găuri negre masive, atunci diferențele în trecerea timpului în diferite locații spațiu-timp ar fi mult mai exagerate și mai evidente, presupunând că viața într-un loc atât de ostil ar fi posibilă. Într-un astfel de loc timpul ar curge cu o altă viteză. Ceea ce ar însemna acolo zece minute, pe Pământ ar putea însemna peste 20 de ani. În mod similar, teoria relativității lui Einstein susține că timpul încetinește din ce în ce mai mult cu cât ne apropiem de viteza luminii. Din fericire, viteza majorității obiectelor cu care interacționăm pe Pământ se deplasează la viteze neglijabile în raport cu viteza luminii, așa că experiența umană a timpului face firească acea concepere a unui prezent global, atâta vreme cât diferențele în trecerea timpului create de viteza obiectelor și localizarea lor în spațiu-timp sunt minore. Aceste diferențe devin neobservabile pentru percepția simțurilor umane și a procesării informațiilor.
Timpul învățarea și predicția
Una dintre funcțiile principale ale sistemului neuronal uman este să proceseze informații despre trecut, să învețe și apoi să prezică în ce fel ar putea fi condițiile în viitor. La scară subatomică, particulele nu se supun întotdeauna celei de-a doua legi a termodinamicii. Entitățile biologice precum noi înșine au evoluat în parametrii fizici specifici ai universului, unde există o orientare în timp bine definită și există urme abundente ale trecutului la diferite scale de timp geologice, evolutive și neuronale.Oamenii au dezvoltat capacitatea de a accesa amintirile subiective, de a recrea în mod conștient experiențele trecute și de a rula simulări complexe ale evenimentelor viitoare. Capacitatea noastră de a accesa în mod conștient amintiri este cea care alimentează abilitatea de a ne angaja în călătorii mentale în timp. Cei care suferă o amnezie, de exemplu, nu pot face astfel de călătorii. Unii cercetători din domeniul neuroștiințelor sugerează că acest tip de călătorie mentală în timp are rădăcini neurobiologice în circuitele creierului, care au fost inițial folosite pentru navigarea spațială. Pe scurt, tendința sistemelor de a trece de la o entropie joasă la o entropie mare, condițiile specifice spațiu-timp ale sistemului nostru solar și nedeterminarea viitorului se combină pentru a ne crea concepția noastră specială despre timp.
Dar, cum a început oare totul?
Măsurarea timpului a început odată cu inventarea cadranelor solare în Egiptul antic în jurul anului 1500 î.Hr. Ora măsurată de egipteni nu a fost aceeași cu cea pe care o măsoară ceasurile de astăzi. Pentru egipteni, unitatea de bază a timpului a fost perioada de lumină naturală. Ei au împărțit perioada de la răsărit până la apus în douăsprezece părți egale, timpul ca și concept măsurabil, încetând efectiv în perioada orelor de întuneric. Necesitatea unei modalități de măsurare a timpului independent de Soare avea să dea naștere în cele din urmă unor dispozitive precum clepsidrele cu nisip, ceasurile cu apă sau ceasurile lumânăre. Primele două foloseau fluxul unei substanțe pentru a măsura timpul, iar cea din urmă scăderea constantă a înălțimii lumânării. Toate cele trei dispozitive, strămoși ai ceasurilor de astăzi, au oferit o metaforă timpului, descriindu-l ca pe ceva care curge continuu, această metaforă fiind prima care a început să ne modeleze percepția asupra timpului. Deși acuratețea lor nu a fost niciodată mare, aceste dispozitive nu numai că au oferit o modalitate de a măsura timpul fără a fi nevoie ca soarele să fie vizibil pe cer, ci au oferit și baza unui concept de timp care nu depindea de lungimea zilei. Pe lângă lipsa lor de precizie, clepsidrele, ceasurile cu apă și lumânările au fost, de asemenea, limitate în ceea ce privește perioada totală de timp pe care o puteau măsura, înainte de a fi resetate. Drept urmare, au fost utilizate în special pentru măsurarea duratei unei anumite activități, cum ar fi un discurs rostit de un orator, timpul de gătit sau durata unei consultații. În cea mai mare parte a istoriei, oamenii obișnuiți nu au avut acces regulat și ușor la niciun fel de dispozitiv de măsurare a timpului, în afară de a privi cerul într-o zi însorită și de a vedea unde se află Soarele.
Pentru antici nu a existat noțiunea de timp, așa cum o înțelegem noi astăzi.
Singura comunitate din epoca medievală a cărei zi era condusă de timp într-un mod special, a fost cea a călugărilor benedictini. Semnalul care anunța fiecare oră canonică și reglementa momentele de rugăciune era un clopoțel. Indiferent dacă erau reglementate de un cadran solar, un ceas cu apă, o lumânare sau de stele, clopotele care au fost folosite pentru a semnala fiecare nouă oră canonică au fost sunate conform unui program bazat pe perioada de lumină solară din acea locație. Deoarece nu erau distanțate în mod egal, orele canonice au oferit un concept de timp care, pe lângă faptul că se schimba de-a lungul anului și de la un loc la altul, nu curgea uniform așa cum o face timpul modern.
Oamenii au învățat să vândă și să cumpere timpul.
De-a lungul istoriei, oamenii au învățat să cumpere și să vândă timpul. Ce ziceți de asta? În Evul Mediu, ideea unui timp reglementat a început să se răspândească din mănăstire în mânăstire, împreună cu observațiile religioase asociate. La sfârșitul secolului al XIV-lea, cea mai vândută carte în Europa era Cartea Orelor, o colecție de lecturi devoționale pe care un laic înstărit le putea citi sau recita la ora canonică potrivită. Astăzi, majoritatea oamenilor ăși asigură existența lor și a familiilor vânzându-și timpul. Într-un fel sau altul toți nevindem timpul, fie că suntem salariați, fie că suntem liberi-întreprinzători. Economiile actuale sunt susținute în mare măsură de împrumuturi. Pentru împrumutul de bani, creditorul percepe dobândă, o taxă pentru timpul pe care împrumutatul folosește banii. Situația era diferită în Evul Mediu. Deși permisă de romani, cămătăria prin perceperea dobânzii la un împrumut a fost interzisă în societatea creștină timpurie până în secolul al XII-lea, argumentul fiind că timpul aparține lui Dumnezeu și, prin urmare, nu poate fi cumpărat sau vândut. Apropos, oficial, cămătăria este încă interzisă de Islam. Dependența crescândă de comerțul internațional începând cu secolul al XIII-lea a necesitat sprijinul unei piețe monetare și, ca urmare, cămătăria s-a strecurat treptat în societățile creștine din Europa. Odată cu acceptarea tot mai mare a timpului ca marfă care putea fi cumpărată și vândută, umanitatea a început să pășească pe calea dezvoltării unui simț al timpului ca ceva separat de ciclul familiar al nopții și al zilei și al schimbării anotimpurilor. Raționalizarea timpului a făcut ca acesta să devină parte din activitățile zilnice ale comerțului, industriei și vieții de zi cu zi.
Adevăratul comerț cu timpul avea să se lanseze odată cu inventarea mașinilor de măsurare a timpului.
Într-o lume a „timpului natural”, bazată pe marșul soarelui pe cer, care variază în funcție de anotimpuri, primele ceasuri mecanice – mașinile timpului – au fost introduse în Europa secolului al XIII-lea. În contradicție cu concepția despre timp ca fiind ceva care curge, odată cu primele ceasuri a venit ideea de a măsura timpul împărțindu-l în bucăți egale și numărând acele bucăți. Cei mai mulți dintre noi se gândesc la timpul produs de ceasurile noastre ca la timpul însuși. Totuși, singurul lucru natural despre timpul produs de ceasuri este că se bazează inițial pe o revoluție completă a pământului (sau, mai precis, pe media unor astfel de revoluții). Împărțirea acelei perioade în 24 de ore egale – tratate în general ca două perioade succesive de câte 12 ore fiecare (AM și PM), împărțirea fiecărei ore în 60 de minute și împărțirea ulterioară a fiecărui minut în secunde sunt toate convenții, adică invenții umane. Există o circularitate fundamentală în modul în care măsurăm timpul. Timpul care este măsurat de un ceas este în sine produs de acel ceas. Ora ceasului este independentă de fluxul anotimpurilor sau de ciclul zilei și nopții și este independentă de locația ceasului pe pământ. Astăzi nu ne gândim la această chestiune – timpul este ceea ce ne spune ceasul. Dar în primele zile ale ceasurilor lucrurile nu stăteau întocmai așa.
Odată cu inventarea ceasului, unitatea de bază a timpului a încetat să mai fie ziua, fiind înlocuită cu ora.
Cu ceasurile, oamenii și-au putut corela activitățile într-o măsură mult mai mare decât oricând, iar capacitatea de a măsura timpul într-un mod matematic a ajutat la pregătirea drumului pentru revoluția științifică, cea care urma să urmeze, trei sute de ani mai târziu. La începuturile lor ceasurile funcționau pe bază de mecanisme conduse de gravitație. Abia prin secolul al XV-lea, ceasornicarii au început să folosească arcuri pentru a-și alimenta ceasurile. În ciuda diferitelor îmbunătățiri, majoritatea ceasurilor timpurii erau foarte inexacte. Totuși, acest lucru nu a avut nicio consecință, deoarece puteau fi verificate și ajustate în mod regulat prin raportarea la soare. Astfel, în ciuda tehnologiei și a naturii mecanice a timpului pe care l-a produs, timpul era încă dependent de soare. La mijlocul secolului al XVII-lea, au fost fabricate ceasuri care aveau o precizie de zece secunde pe zi, aceasta fiind mult mai exactă decât citirea orei de pe un cadran solar. Nu numai că nu era ușor să citești cu exactitate ora de pe un cadran solar, ci și viteza soarelui pe cer varia ușor de la o zi la alta. Deși, pentru marea majoritate a populației, soarele a continuat să ofere principalul mijloc de a afla timpul (aproximativ), ora definitivă a fost cea oferită de ceasuri. De atunci, ceasurile au fost folosite pentru a seta și calibra cadranele solare, mai degrabă decât invers, așa cum a fost cazul anterior. Introducerea ceasurilor exacte nu numai că a oferit o modalitate precisă de a măsura și de a spune ora, ci a permis, de asemenea, navigatorilor să calculeze variația timpului în funcție de longitudine pentru a-și determina poziția lor pe mare. În secolul al XV-lea, când exploratori precum Cristofor Columb și Amerigo Vespucci au început pentru prima dată să navigheze în marile oceane, s-au confruntat cu un obstacol major: cum au putut să determine și să țină evidența poziției lor? Pentru generațiile anterioare de marinari, cum ar fi comercianții mediteraneeni și nord-europeni, nu a existat o astfel de problemă pentru că ei s-au ținut mereu aproape de țărm.
Dar, cum ții evidența poziției când ai lăsat în urmă linia țărmului?
O parte a răspunsului a fost oferit de geografii greci din secolul al III-lea î.Hr., care au folosit calcule astronomice pentru a desena trei linii de referință pe hărțile lor – cele trei linii de latitudine cunoscute în prezent sub numele de ecuator și tropicele Rac și Capricorn. Eratostene a adăugat ulterior linii de latitudine est-vest, poziționate pentru a trece prin repere familiare. Un secol mai târziu, Hiparh a regularizat matematic sistemul, făcând liniile egal distanțate și cu adevărat paralele, nedeterminate de întinderea terenului sau de locurile pe care oamenii le-au considerat importante. El a adăugat, de asemenea, un sistem de linii de longitudine nord-sud, care merg de la pol la pol, și a împărțit cele 360 de grade atât de latitudine, cât și de longitudine în segmente mai mici, fiecare grad împărțit în 60 de minute și fiecare minut în 60 de secunde. Atât cele 360 de grade ale cercului, cât și împărțirea de 60 de ori a gradului și a minutului provin din secolul al IV-lea î.Hr. Sistemul sexagesimal babilonian de numărare, adoptat datorită ușurinței subdivizării numerelor întregi 60 și 360.
În secolul al II-lea î.Hr., astronomul grec Claudius Ptolemeu a scris opt cărți despre geografie, în care a detaliat cum să fie desenate hărți cu linii de referință pentru latitudine și longitudine. Manuscrisul lui Ptolemeu era însoțit de douăzeci și șapte de hărți ale lumii, desenate după ideile sale. Nu știm dacă Ptolemeu însuși a desenat acele hărți, însă el a făcut două erori majore: prima, estimarea sa pentru circumferința lumii a fost de doar trei sferturi din cifra reală și a doua a fos aceea că a extins Asia și India mult prea departe spre est. Combinația acestor două erori l-a făcut pe Columb – care avea o copie a uneia dintre hărțile lui Ptolemeu – să creadă că poate naviga spre vest până în Indii și, prin urmare, a descoperit America în secolul al XV-lea. Pentru a folosi liniile de grilă desenate pe o hartă, un navigator trebuia să aibă o modalitate de a determina latitudinea și longitudinea navei. Latitudinea nu a fost o mare problemă. Tot ce trebuia să facă marinarul era să măsoare altitudinea soarelui la amiază. Aceasta variază în funcție de latitudine (și de perioada anului), iar un calcul geometric simplu permite calcularea latitudinii de la altitudinea de la amiază, în orice zi dată a anului. Deja în Evul Mediu, tabelele astronomice arătau altitudinea Soarelui de la amiază pe tot parcursul anului la diferite latitudini, iar un instrument de observare, cum ar fi un cadran, putea fi folosit pentru a măsura altitudinea. Chiar și în acele zile, determinarea latitudinii putea fi făcută până la jumătate de grad.
Cum să se determine longitudinea a fost o mare provocare
Primul răspuns practic a fost în termeni de viteză. Dacă un explorator știa viteza cu care călătorește, ar putea să calculeze distanța parcursă în fiecare zi și, în acest fel, să țină evidența longitudinii sale. Columb nu avea niciun instrument pentru a-și măsura viteza, așa că a observat pur și simplu bule și resturi plutind pe lângă nava sa și a folosit acele observații pentru a face o estimare a vitezei. O soluție mai bună era folosirea timpului. Chiar și grecii observaseră că longitudinea putea fi privită ca o funcție a timpului. Deoarece pământul face o revoluție completă la fiecare douăzeci și patru de ore, în fiecare oră se rotește cu cincisprezece grade de longitudine. Aceasta înseamnă că fiecare grad de longitudine corespunde la patru minute de timp. Dacă un navigator știa ora de la punctul său de plecare și, de asemenea, știa ora locală, comparând cele două ore el ar putea calcula longitudinea actuală în raport cu longitudinea inițială. Pentru ca acest proces să funcționeze, desigur, marinarul trebuia să aibă un ceas de încredere; în plus, un ceas care rămânea fiabil atunci când era pe mare, pe o navă. Începând cu secolul al XVI-le, nevoia unui ceas precis pentru a determina longitudinea a devenit atât de importantă pentru comerțul mondial în creștere, încât au fost oferite o serie de recompense bănești pentru prima persoană care ar fi pordus un astfel de dispozitiv. În 1714, Regina Ana a Angliei a oferit 20.000 de lire sterline (câteva milioane în moneda actuală) pentru prima persoană care a avea să descopere o modalitate de a determina longitudinea cu precizie de o jumătate de grad. Au existat multe încercări de a rezolva problema și a câștiga recompensele puse în joc. În 1759, un om pe nume John Harrison a testat un ceas cu diametrul de 13 centimetri într-o călătorie din Marea Britanie până în Jamaica și înapoi. Ceasul a pierdut doar cinci secunde pe drumul de întoarcere, ceea ce corespundea unei erori de longitudine de doar 1,25 mile marine. Harrison a câștigat astfel premiul Reginei Ana și lumea a avut în sfârșit o modalitate de a determina longitudinea: prin măsurarea exactă a timpului. Dacă pentru determinarea latitudinii și longitudinii pe mare a fost realtiv ușor să se găsească o soluție prin apariția ceasurilor precise, pentru călătoriile pe uscat, aceleași ceasuri aveau să creeze un conflict între timp și locație.
Un cuvânt de încheiere
Prin ce peripeții avea să treacă determinarea meridianului Greenwich ca și meridian de referință, ce rol a jucat telegraful în transmiterea semnalului pentru ora exactă, ce este ora astronomică sau Timpul Universal Coordonat(UTC), administrat la Paris, ce rol important au ajucat ceasurile cu cristale de cuarț în măsurarea cu precizie a timpului, care este cea mai mică unitate de timp perceptibilă de către conștiința umană, de ce ceasurile montate pe un satelit au o precizie de secundă la 30.000 de ani, pe când cele atomice de la sol au o precizie de o secundă la 1.400.000 de ani și multe alte informații interesante, puteți afla din articolele noastre.
Îndrăzniți să fiți înțelepți și împrieteniți-vă cu timpul. Știe mai multe despre noi decât știm noi despre el, așa că n-ar strica să învățăm să-l cunoaștem. Pe curând, orice ar însemna CURÂND în unități de timp inventate de om. Dacă sunteți triști că timpul trece, nu uitați că venim dintr-o lume în care timpul nu există și tot acolo ne întoarcem.
