Skutek przed przyczyną

Zenon z Elei dowodził, że ruch nie istnieje. Przyjęte rozumowanie może być zilustrowane słynnym sofizmatem z żółwiem i szybkonogim Achillesem: Achilles nigdy nie dogoni żółwia, bo w czasie, kiedy dobiegnie do miejsca startu żółwia, zwierzę posunie się kawałek do przodu; pokonanie tego kawałka zabierze biegaczowi znowu jakiś czas, w którym żółw przemieści się do przodu itd. Dziś powiedzielibyśmy po prostu, że filozof się myli, bo zastępuje ciągłość przestrzeni i czasu odcinkami zmieniającymi się skokowo. Ale 2500 lat temu, kiedy po raz pierwszy pró- bowano definiować czas i przestrzeń, sprawa wcale nie wydawała się taka prosta. Można jedynie spekulować, jak wyglądałby dalszy rozwój ludzkości, gdybyśmy poszli drogą szkoły eleackiej, a nie heraklitańskiego panta rhei, wskazującym na ciągłość stawania się rzeczywistości.

Już wtedy łączono pojęcia czasu i przestrzeni. Nas, zwłaszcza po teorii względności, ani trochę to nie dziwi. Co nie oznacza, że musimy w praktyce całkowicie odrzucać absolutystyczno-liniowy model czasu newtonowskiego. Przecież zasady dynamiki sformułowane przez wielkiego Anglika, w przypadku małych prędkości są tylko szczególnym przypadkiem równań Einsteina. Czy to nam wszakże wystarczy, jeśli zaczniemy budować komputery kwantowe? Fizyka nie wyklucza zjawisk, których zrozumienie wymaga operowania czasem rosnącym ujemnie, tj. płynącym według naszych pojęć do tyłu!

Czy możemy wyobrazić sobie rękę trzymającą długopis: ręka się otwiera, długopis spada na ziemię? Ależ tak, to nic trudnego. A teraz nieco inna sytuacja: najpierw długopis spada, zaś dopiero potem otwiera się ręka, powodująca ten upadek. Czy zatem obrazowo rzecz ujmując można powiedzieć, że komputery, które działałyby według tej odwróconej zasady przyczynowo-skutkowej, powinny dostarczać wyników przed wprowadzeniem danych wejściowych?

Gorące informacje

W pierwszym odruchu oczywiście należałoby uznać, że skonstruowanie takich maszyn nie jest możliwe. W końcu czas płynie ciągle w tym samym kierunku: od przeszłości, ku przyszłości. Tak jest i nie zastanawiamy się nad tym. Niemniej warto zadać sobie pytanie, czym jest przeszłość i przyszłość, co odróżnia je od siebie i określa ich następstwo. Czy czas istniał przed uświadomieniem sobie tego pojęcia przez człowieka? Przyjmijmy, że tak było. Był to zatem czas rzeczywisty, związany z ewolucją rzeczywistości. Nazwijmy go czasem entropicznym, ponieważ znamionuje przechodzenie rzeczywistości od stanu mniej do bardziej prawdopodobnego (czyli od mniej do bardziej chaotycznego).

W ten sposób przebiegają wszelkie naturalne procesy, co wynika z zasad termodynamiki. W poprzednim zdaniu delikatnie użyto określenia "rzeczywistość" zamiast "wszechświat". Ten ostatni termin prowokuje do obszerniejszych rozważań natury kosmologicznej, ale interesują nas raczej termodynamika i problem traktowania wszechświata jako układu zamkniętego. Napotykamy tutaj pewne sprzeczności, ale wypada się zgodzić, że wszechświat ewoluuje jednak w kierunku coraz niższych poziomów energetycznych. Z drugiej strony, z ludzkiego punktu widzenia, ta ewolucja przebiega w kierunku coraz wyższych poziomów informacyjnych.

Poczynione spostrzeżenia można zatem podsumować postawieniem hipotezy, że ewolucja termodynamiczna i informacyjna się bilansują. Zostawmy rozważania kosmologiczne tego stanu rzeczy, przechodząc od razu w stronę zagadnień bioinformatycznych. Nasz mózg zapamiętuje właśnie kolejne stany czasu entropicznego. Już sam fakt zapamiętywania powoduje przechodzenie naszej pamięci do poziomów coraz większego uporządkowania. Zauważmy, że potrzebna jest do tego określona energia, zaś związane z nią ciepło ulega po prostu rozproszeniu, co koresponduje z uprzednio postawioną tezą bilansu termodynamiczno-informacyjnego: coraz zimniejszy świat wypełniają coraz bardziej "gorące" informacje. To właśnie ścisły związek ewolucji homo sapiens z ewolucją jego środowiska spowodował naturalne przyjęcie czasu entropicznego jako czasu postrzeganego przez człowieka.

Komputery w równie naturalny sposób "przejęły" poczucie czasu od swoich twórców. Znajdziemy tu jednoznaczne analogie pamięciowo-energetyczno-czasowe. Różnica polega wszakże na tym, że mamy bardzo niewielki wpływ na własną ewolucję i związane z nim poczucie czasu. Tymczasem konstruowane przez nas maszyny takich ograniczeń nie mają. Jeśli zatem fizycy dostarczyliby elektronikom odpowiednich materiałów (jak komputerów kwantowych), to nie można wykluczyć możliwości zbudowania komputera o innym niż klasyczne "poczuciu" czasu. Być może będą to tak zaawansowane konstrukcje, że straci rację bytu samo stosowanie cudzysłowu w odniesieniu do tej typowo ludzkiej cechy.

Nowe czasy

Jedno już dziś jest pewne: taki skutkowo-przyczynowy (w odróżnieniu od dzisiejszych przyczynowo-skutkowych) komputer mógłby wpływać na ludzkie odczuwanie czasu z podobnych powodów, dla których stajemy u progu przejścia - od "galaktyki Gutenberga" do "galaktyki obrazkowej", właśnie na skutek masowego wykorzystywania cyfrowych mediów opartych na aplikacjach graficznych. Musiały minąć setki lat, zanim mechaniczne zegary wieżowe zminiaturyzowano do naręcznych rozmiarów urządzeń dostępnych dla każdego, zasilanych np. "wiecznymi" bateriami słonecznymi. Laboratoryjne uruchomienie zegara wyznaczającego czas atomowy nie oznaczało jeszcze faktycznego wkroczenia ludzkości w epokę tego czasu. Ten proces wciąż dokonuje się na naszych oczach. Jego fizycznym początkiem było wyprodukowanie w 1956 r. pierwszego komercyjnego i atomowego wzorca czasu przez NCA (National Company Atomichrom) w USA.