Selitämme, miksi kiista ”olemassaolosta” blokkiuniversumissa on tärkeä fysiikalle ja populaarikulttuurille.
Harvat ideat ovat muuttaneet käsitystämme todellisuudesta niin voimakkaasti kuin avaruus-aika – Albert Einsteinin suhteellisuusteorian keskiössä oleva avaruuden ja ajan kudottu kudos.
Useimmiten siitä puhutaan ”todellisuuden kudoksena”. Joissakin kuvauksissa se on kiinteä nelidimensioinen ”lohko-universumi” – täydellinen ”kartografinen” jäljennös kaikista menneisyyden, nykyisyyden ja tulevaisuuden tapahtumista. Toisissa se on dynaaminen kenttä, joka taipuu painovoiman vaikutuksesta. Mutta mitä tarkoittaa todellisuudessa sanoa, että avaruus-aika on olemassa? Kuinka se on ymmärrettävä: rakenteena, substanssina vai vain kätevänä metaforana?
Vastaus tähän kysymykseen määrittää, kuinka tulkitsemme nykyaikaista fysiikkaa – siitä, kuinka puhua avaruus-ajan ”syntymisestä” uusien lähestymistapojen puitteissa, rohkeisiin hypoteeseihin siitä, että se voi olla universumin muisti. Ongelmana on, että käyttämämme kieli on usein epäselvä ja ristiriitainen. Jo Ludwig Wittgenstein varoitti: ”kieli lähtee lomalle”. Fysiikassa tämä on erityisen selvästi nähtävissä: tutut sanat kuten ”aika”, ”on olemassa” ja ”ajattomuus” määritellään uudelleen kapeissa teknisissä merkityksissä, vetäen mukanaan arkipäiväisiä assosiaatioita ja aiheuttaen sekaannusta siinä, mitä me todella tarkoitamme.
Fysiikan filosofiassa, erityisesti eternalismin nimisen lähestymistavan puitteissa, ”ajattomuus” ymmärretään kirjaimellisesti: aikaa virtauksena ei ole, kaikki tapahtumat ovat yhtä todellisia nelidimensioisen ”lohkon” sisällä. Koko maailmankaikkeuden historia on ikään kuin hajautettu avaruus-aikaan kerralla ja kokonaisuudessaan. Mutta sitten nousee esiin terävämpi kysymys: mitä ”on olemassa” tarkoittaa sovellettuna itse avaruus-aikaan?
On hyödyllistä erottaa toisistaan ”olemassaolo” ja ‘alkuperä’. Kuvittele, että vieressäsi seisoo elefantti. Sanomme: ”elefantti on olemassa” — se on kolmiulotteinen esine, joka kestää ajassa. Kuvittele nyt haamumainen kolmiulotteinen ”leike” elefantista, joka välähtää hetkeksi ja katoaa. Tällainen elefantti ei ”ole olemassa” tavallisessa mielessä – se vain ”syntyy”. Todella olemassa oleva elefantti vetää perässään jatkuvaa nelidimensioista maailman linjaa – polkua avaruuden ja ajan läpi. Hetkellinen ”leikkaus” on vain yksi tilan kaltainen poikkileikkaus tästä putkesta.
Jos siirrämme tämän eron avaruus-aikaan, ei ole selvää, voidaanko sanoa, että nelidimensioinen ”lohko” on olemassa samalla tavalla kuin elefantti.
Onko avaruus-ajalla itsellään omia ”nykyhetkiä”? Vai onko se vain kuvaileva kaavio, luettelo kaikista koskaan tapahtuneista tapahtumista? Jotta ‘illuusio’ ajan kulumisesta säilyisi lohkokuvauksessa, nelidimensioisen lohkon on oltava olemassa enemmän kuin kolmidimensioinen esine – muuten se vain ”tapahtuu” kokonaan ja kerralla.
Yrittäessä sanoa, että lohko itsessään ”on olemassa” jossain muussa mielessä, on houkuttelevaa lisätä vielä yksi aika-akseli – päästä viiteen ulottuvuuteen. Mutta tämä on jo askel hyväksytyn nelidimensioisen fysiikan ulkopuolelle ja merkki siitä, että meillä ei ole yhteistä kieltä, jolla voimme puhua avaruus-ajan olemassaolosta sekoittamatta ”aikaa” salakähmäisesti.
Tämä sekaannus on havaittavissa myös populaarikulttuurissa. Terminatorissa kaikki tapahtumat ovat ennalta määrättyjä: aikamatkat ovat mahdollisia, mutta linjaa ei voi muuttaa – kaikki on jo ”olemassa” lohkossa. Elokuvassa Avengers: Endgame menneisyyttä muutetaan ikään kuin lohko olisi olemassa ja muuttuisi. Molemmat skenaariot olettavat, että menneisyys ja tulevaisuus ovat ”jossain siellä” matkustettavissa, mutta kumpikaan ei selitä, millaista tämä ”olemassaolo” on ja miten avaruus-aika eroaa tapahtumakartasta.On tärkeää korostaa, että tämä ei kyseenalaista matematiikkaa ja kokeita. Einsteinin yhtälöt toimivat erinomaisesti.
Mutta tulkinnat ovat tärkeitä – ne vaikuttavat siihen, miten puhumme todellisuudesta ja miten lähestymme fysiikan syvällisiä ongelmia, mukaan lukien yritykset sovittaa yleinen suhteellisuusteoria yhteen kvanttiteorian kanssa. Määritellä, mitä kutsumme ”avaruus-ajaksi”, tarkoittaa päättää, missä maailmassa pidämme itseämme elävänä.
