Vs: AIKA?
Aikahan on oikeastaan kirjanpitoa tapahtumien järjestyksestä. Sitähän se ajan mittaaminenkin on, verrataan tapahtumia suhteessa aikaa mittaavan laitteen värähdyksiin.
Onneksi asia ei kuitenkaan kokonaisuudessaan ole noin tylsä. Fysiikalla on ajasta mielenkiintoisia väitteitä. Ennen ajateltiin ajan olevan jotain universaalia tasaisesti etenevää, joka on sama kaikkialla. Suhteellisuusteoriat toivat tähän mullistavan muutoksen. Niiden mukaan aika ja tapahtumajärjestykset riippuvatkin havaitsijasta, tarkemmin sanottuna havaitsijan liiketilasta ja paikasta tapahtumiin nähden. Matemaattisesti aika ei olekaan riippumaton parametri, vaan on sidoksissa paikkoihin ja niiden muutoksiin. Tapahtumia kuvataan koordinaatistossa, jossa tilaulottuvuuksien lisäksi aika on yhtenä ulottuvuutena. Yleisemmän suhteellisuusteorian puolella myös massa kaareuttaa avaruutta, ja sitä myöten se vaikuttaa myös ajan kulumiseen.
Pari konkreettista esimerkkiä edellisistä on varmaan paikallaan. Atomikelloilla voidaan mitata massan vaikutus ajan kulumiseen. Korkeammalla oleva atomikello käy nopeammin kuin lähempänä maata oleva. Nopeasti liikkuva atomikello käy hitaammin kuin paikallaan oleva. Esimerkiksi nopeasti liikkuvissa GPS-satelliiteissa on atomikelloja, josta tämä ilmiö huomataan.
Nyt kun tuli otettua atomikellot puheeksi, niin tästä saadaankin aasinsilta kvanttifysiikan puolelle. Atomikello on kvanttimekaniikka hyödyntävä laite. Sen tarkkuutta säätelee vähintään epätarkkuusperiaate. Nykyisillä huimilla teknisillä tarkkuuksilla epätarkkuusperiaate tulee melko konkreettisestikin vastaan. Atomikelloja kehitettäessä epätarkkuusperiaate sanelee ne suuntaviivat miten tarkkuutta voidaan lisätä. Esimerkiksi saman tyyppistä atomikelloa yhä tarkemmaksi kehitettäessä mittausaika kasvaa taajuuden tarkentuessa. Mittauskohteena on oikeastaan Atomin säteilyn energia, ja energian tarkkuuden lisääntyessä aikavälin epätarkkuus lisääntyy.
Mutta tämän ylipitkän aasinsillan jälkeen voidaan miettiä mitä tuo kvanttifysiikan epätarkkuusperiaate oikeastaan sanoo ajasta. Sitä ei voi edes periaatteessa mitata mielivaltaisen tarkasti. Tapahtumien järjestyskin on hiukkasmaailmassa vähintään epävarmaa. Jonkin suureen mittauksien välillä useiden "samanaikaisten" mahdollisten tapahtumien konkreettisesta toteutumisesta ei voida sanoa mitään. Lisäksi kvanttifysiikan yhtälöt ovat samanlaisia jos ajan suunta käännetään, eli ajalla ei varsinaisesti ole vain yhtä suuntaa.
Miksi aika kuitenkin kulkee vain yhteen suuntaan makroskooppisella tasolla? Tässä pitää hypätä mikroskooppiselta tasolta pois statistisen fysiikan keinoin. Mukaan tulee ilmiöitä, joita ei mikroskooppisen tason hiukkasmaailmassa ole. Kaikissa tunnetuissa prosesseissa näyttää pätevän sääntö epäjärjestyksen (entropian) lisääntymisestä. Esimerkiksi kahviin lisätty maito sekoittuu kahviin, mutta sen erottuminen takaisin puhtaaksi maidoksi ja kahviksi ei ole mahdollista spontaanisti (tai ainakin todennäköisyys siihen on varsin lähellä nollaa). Makrotasolla ajan suunta ei siis ole käännettävissä, siten että fysiikan lait pysyvät samana.
Onko aikaa siis edes olemassa riittävän mikroskooppiselle tasolle mentäessä? Ehkä se onkin vain makrotasolla mukaan tuleva emergentti ilmiö, ainakin mikäli oletetaan nykyisten kvanttifysiikan olevan oikeilla jäljillä.
Ja tätä (mitä se sitten onkaan) koitamme mitata näillä mekaanisilla laitteilla...