VI. Co máme na mysli pod pojmem čas?
Pojem čas se nám zdá intuitivně známý. Problém se objeví tehdy, kdy chceme podat přesnou definici. Jsme v podobné situaci, jako svatý Augustin, který na otázku , co to je čas, odpověděl: “Když se mě nikdo neptá, vím, ale když to chci vysvětlit, tak nevím”. Pojem času je tak nepřesný a tak těžké je ho definovat, že například britský fyzik Julian Barbour si myslí, že je nutné ho úplně odstranit z vědy. Protože jaká to je věda, která se opírá o tak nejasný pojem jako čas, který nikdo neviděl a nikdo přesně neví, co vlastně je. Barbour se pokouší celou fyziku přepracovat tak, aby v ní čas nevystupoval.
Je pravda, že čas nemůžeme přímo pozorovat. Můžeme ale pozorovat změny probíhající v okolním prostředí a některé procesy využít jako hodiny. V praxi můžeme použít různé periodické procesy, jako například otáčení Země nebo pohyb kyvadla. Při různých teoretických úvahách se osvědčují světelné hodiny, které se skládají ze dvou zrcadel mezi kterými se odráží foton. Jenomže periodické procesy vůbec neměří čas ve smyslu jeho plynutí. Vůbec nezajišťují, že čas plyne dopředu. Naopak, periodické procesy mohou vést k přesvědčení, že čas též může probíhat v cyklech a vracet se do dřívějšího stavu.
Existují ale též lineární procesy, které můžeme vyžívat k měření času. Například hořící svíčku nebo radioaktivní rozpad izotopů. Ty lépe odpovídají naší subjektivní představě o čase, jako o něčem plynoucím jedním směrem od minulosti přes přítomnost do budoucnosti. Nemůže být ale taková představa času jenom naší iluzí? Je směr běhu času něčím objektivním? My pozorujeme, jak stárneme a zdá se nám, že tomu nemůže být jinak. Ale v mikrosvětě tomu je jinak! Některé elementární částice nestárnou. Všechno kolem nich je v pohybu, ale samotný pohyb ještě nedává možnost určit směr času. My pozorujeme nejen pohyb objektů, který může probíhat tam i zpět, ale také změny související se zvýšením entropie, které jsou nezvratné. Je také v mikrosvětě něco, co by dalo možnost určit směr času? Ukazuje se, že ano. Existují částice (kaony), jejichž rozpad a vznik nejsou symetrické v čase. To sugeruje, že šipka času se objevuje již na úrovni elementárních částic.
Jestliže plynutí času existuje objektivně, jak je zahrnuto v našich modelech reálného světa?
V klasické mechanice čas neplyne. Je to pouze číselný parametr, který dosazujeme do rovnic. Neexistuje žádný důvod, proč by takto chápaný čas měl plynout. Z rovnic také nevyplývá nic o směru času.
Jestliže směr času a rozlišení na minulost, přítomnost a budoucnost je objektivní vlastností našeho vesmíru, pak potřebujeme model, který to nějak zohledňuje. Jednou z možností je využít ideu britského fyzika Stephena Wolframa, jenž navrhuje modelovat vesmír jako buněčný automat.