Laiko sąvoka yra esminė (fundamentinė) ir trumpai ją apibrėžti galima tik kaip filosofinę kategoriją. Fizikai formulėmis imtų vardyti laiko savybes, palaipsniui atskleisdami sąvokos turinį. Tačiau labiausiai apibendrinantis teiginys yra tas, kad laikas – materijos egzistavimo forma. Visata – viskas, ką regime aplinkui, pasitelkę net tobuliausius žmogaus sukurtus prietaisus, egzistuoja laiko ir erdvės kontinuume. Visatai gimstant maždaug prieš 13 mlrd. metų iš singuliarinio taško radosi laikas ir erdvė. Jos raida vyksta laikui bėgant.
Pažvelkime į žvaigždėto nakties dangaus gelmę. Pro galingiausius šiuolaikinius teleskopus matome erdvėje vienas nuo kito tolstančius, nuolat kintančius materijos darinius. Stebimų reiškinių ar įvykių seka, jų trukmė išreiškiama laiku. Dangaus skliaute matome ne vientisos Visatos panoramą, o jos dinamiką – kosmoso kūnų judėjimo tarpines padėtis erdvėje skirtingais laiko momentais. Įsigilinę į tokią Visatos sampratą lengviau suprasime Albertos Einšteino, Hermano Minkovskio ir kitų dabartinių fizikų bei filosofų teiginius, kad judėjimas laiką neatskiriamai sieja su erdve. Todėl greitai judančiose sistemose jis eina lėčiau. Iš čia atsirado ir vadinamasis dvynių paradoksas: jei vienam iš jų tektų raketa į kosmosą išskristi greičiu, panašiu į šviesos greitį, grįžęs jis nebepažintų brolio – likęs Žemėje būtų gerokai senesnis.
Naujausias žodis žmogaus ir gamtos dialoge apie laiką – tai Belgijos fiziko Iljos Prigožino darbai. Nobelio premijos laureatas sugebėjo paaiškinti, kad gyvosios gamtos evoliucija – jos raida sudėtingesnių formų link – neprieštarauja entropijos principui, pagal kurį vykstant natūraliems procesams materijos chaotiškumas didėja. Lietuvių patarlė sako: „Laiko dantys aštrūs, laikas ir kalnus sugraužia“. Tačiau, pasirodo, kad laikas yra ir kūrėjas!
Laiko matavimo principai
Laiko matavimo istorija rodo, kad kiekybiškai nustatyti laiko trukmę galima dviem būdais. Pirmuoju būdu įvairiais astronominiais metodais ir instrumentais iš stebėjimų nustatomi dangaus šviesulių judėjimo periodai, laikant juos tolygiais ir nekintamais. Ilgesnieji periodai sudaro įvairių kalendorinių sistemų pagrindą. Antruoju būdu skaičiuojami kitokie periodiniai reiškiniai: žmogaus širdies tvinksniai, švytuoklės švytravimas, kvarco plokštelės virpesiai, sužadinto atomo spinduliavimas.
Techniškai tai daroma įvairių rūšių laikrodžiais. Žinoma, abu būdai yra susiję, antraip netektų prasmės laiko sąvoka. Šį ryšį rodo ir laiko matavimo vieneto – sekundės – apibrėžimas. Kadaise sekundė buvo nusakoma kaip paros dalis, vėliau – kaip tam tikro ilgio švytuoklės periodas. Neseniai ji buvo matuojama dalimi tropinių Žemės metų, dabar – cezio atomo spinduliavimo periodais. Apibrėžimų kaita rodo, kad laiko etalonui nustatyti nuolat ieškoma tolygesnių periodinių judesių. O laikrodžio mechanizmo istorija parodo, kaip buvo siekiama dirbtinai sukurti tą tolygų judesį. Ypatingas dėmesys čia skirtas varomąjį mechanizmą ir osciliatorių jungiančiai detalei, vadinamai inkaru. Daug išradėjų ir laikrodininkų nuolat tobulino šią detalę.
Laikas ir žmogus
Laikas, kaip materijos egzistavimo forma, turi tam tikrų savybių, todėl jį galima pažinti moksliškai tiriant. O kaip jis suvokiamas jausmais? Kaip nepastebimai bėga laikas, kai dirbame mėgstamą kūrybinį darbą, ir kaip lėtai jis slenka, kai pareigos tampa žmogui našta...
Su laiku susiję giliausi žmogaus išgyvenimai. Ir kiekvieno mūsų gyvenime yra buvę momentų, vertų daktaro Fausto šūksnio: „Sustok, akimirka žavinga!“ Gal todėl ir laiko matavimo prietaisui – laikrodžiui, matuojančiam mūsų vienintelio ir nepakartojamo gyvenimo tarpsnius, teikiame išskirtinę reikšmę? Tai artimiausias iš žmogaus pasigamintų daiktų, nuolatinis jo palydovas ir... patarėjas, kaskart primenantis: „Carpe diem!“ (lot. „negaišk“). Laikrodžių apdaila rodo įvairių epochų meno stilių.
Laiko pojūtis turbūt buvo vienas pirmųjų mąstančio žmogaus (homo sapiens) požymių. Kokie gamtos reiškiniai pirmiausia pastebimi, lengviausiai suvokiami, kas nuolat kartojasi be jokių išimčių? Dienos ir naktys, mėnulio fazės, ryškiausių žvaigždžių tekėjimas ir laida, metinis saulės kelias ir su juo susiję fenologinių reiškinių ciklai. Sekti gamtos ritmus – tai matuoti laiką. Dangaus skliauto šviesuliai – žmogui duotas gamtos laikrodis. Suvokęs pagrindinius šviesulių judėjimo dėsningumus, pirmykštis medžiotojas pajuto laiko tėkmę, ėmė mokytis abstrakčiai mąstyti, matuoti ir skaičiuoti. Žmonių santykį su gamta perteikia kalendorius. Pagal jį bendruomenė galėdavo šiek tiek numatyti ateitį, būti tikra dėl savo praktinės veiklos rezultatų. Kalendorius atspindi ne tik krašto klimato sąlygas, ūkinės veiklos pobūdį, bet ir socialinius žmonių santykius bei dvasinės kultūros lygmenį.
Iš medžioklės ir gamtos vaisių rinkimo gyvenantiems žmonėms pakako laiką skirstyti gana trumpomis atkarpomis – paromis, savaitėmis, mėnesiais. Geriausiai tam tiko mėnulio fazės. Jų kaitos žymėjimai – ankstyviausi žmonijos istorijoje laiko tarpsnių įrašai – padaryti senajame akmens amžiuje (paleolite), prieš 20–25 tūkst. metų. Tris naktis trunka mėnulio pilnatis, tris jo visai nematyti dangaus skliaute. Tad labai tikėtina, kad ir pirmykštė skaičiavimo sistema buvo trejetainė. Iš tautosakos bei rašytinių šaltinių žinome, kad ir mūsų krašte savaitė trukdavo triskart po tris paras. Štai kodėl Barbė yra devyndarbė! Trys devyniadienės savaitės sudaro mėnulio mėnesį, astronomų vadinamą sideriniu. Šis kalendorinis algoritmas tautosakoje dažnas kaip trejų devynerių maginė taisyklė.
Žemdirbystės kalendorius
Žemdirbiui laiką nurodo saulė. Jam būtina žinoti ilgesnius laiko tarpsnius, derinti juos su tam tikrų ūkio darbų ir gamtos reiškinių trukme. Naujajame akmens amžiuje (neolite), kai ėmė rastis žemdirbystė, jau buvo sukaupta nemažai astronominių žinių. Jų pakako sudaryti gana tobulus metų darbų kalendorius, derinant nedalius saulės ir mėnulio ciklus.
Ypač tai svarbu vidutinių platumų klimato juostoje, kur gamtinės sąlygos nėra palankios žemdirbystei. Čia gyvybiškai svarbu žinoti, kiek laiko dar taupyti maisto atsargas, kad pavasarį netektų badauti, arba kada sėti, kad šalnos daigų nenukąstų ir t. t. Manoma, kad ir žodis „laikas“ išvestas iš veiksmažodžio „laikyti“.
Antikinėje visuomenėje vyravo ciklinė laiko samprata, susidariusi stebint periodinį dangaus šviesulių judėjimą. Patirtos laiko savybės padarė didelį įspūdį ano meto žmogui. Gal todėl senovės graikų laiko ir žemdirbystės dievas Kronas vaizduojamas kaip baisus siaubūnas: beviltiškai stengdamasis išvengti lemties, jis ryja savo vaikus. Formuojantis sudėtingesniems visuomeniniams santykiams, išplitus mainams ir prekybai, vis tiksliau reikėjo matuoti ir laiką. Homero herojai žinojo tik dvi dienos dalis: rytą ir vakarą. Karingųjų romėnų diena jau buvo trijų dalių, o naktis – keturių, pagal karinių stovyklų naktinius budėjimus.
Skaičių dvylika įvesti į kalendorių, o vėliau – į paros dalijimą, kilo mintis iš mėnulio. Mėnulio dievybė gimsta dvylika kartų per metus, todėl šis skaičius laikomas magišku. Egiptiečiai dienai ir nakčiai skyrė po dvylika dalių. Tuzinas tebėra skaičiavimo sistemų, iki šiol vartojamų kai kuriose šalyse, pagrindas. O Mesopotamijos chaldėjai valandą susmulkino į 60 minučių, minutę – į 60 sekundžių. Babilono gyventojams šis skaičius patiko dalumu. Be to, ir apskritimo lanką patogu skriestuvu dalyti į tiek dalių. Šitaip buvo patogu nustatyti tikslią šviesulių padėtį horizonte. Prieš keletą tūkstančių metų tokio smulkaus dalijimo reikėjo tik astronomams. Kokia tradicijų ir įpročių galia! Nors šis skirstymas – praeities išminčių dovana ir gerokai skiriasi nuo mūsų dešimtainės matų sistemos, apsunkina įvairius skaičiavimus, vis dėlto jo neatsisakome.
Laikas Vakarų kultūroje
Vidutinių platumų juosta pasižymi didesne gamtos kaita, tad čia nuo seno buvo įvardyta daugiau paros dalių. Tačiau įvairiais metų laikais jos nebuvo lygios. Negalėjo būti lygios ir valandos, nes dienai bei nakčiai jų buvo skirta vienodai – po dvylika.
Vasarą valandos, kaip lietuvių liaudies pasakoje apie poną, sunkiu darbu ilginusį dieną, būdavo ilgesnės, žiemą – sutrumpėdavo. Nebuvo sutarta, nuo kada pradėti skaičiuoti paros pradžią: ar nuo ryto (vadinamosios Niurnbergo valandos), ar nuo sutemų (itališkos–čekiškos valandos).
Vidutinėse platumose vasarą dienai tekdavo net 16 valandų, nakčiai – tik 8. Tačiau ir vienoms, ir kitoms nustatyti jau reikėjo specialaus prietaiso – laikrodžio, kuris atsirado Europos miestų bokštuose apie 1280 m. Tai sutapo su amatų ir prekybos suklestėjimu, miestų augimu, universitetų kūrimu. Žiūrėdamas į laikrodžio ciferblatą, miestelėnas išmoko planuoti dienos darbus, įgijo labai svarbią psichologinę nuostatą. Laiko „apčiuopiamumu“ paremtas Vakarų civilizacijos tapsmas. Ciklinio laiko sampratą krikščionybė dar antikos laikais pakeitė laiko strėle. Žmonijos laikas prasidėjo Adomo ir Ievos išvarymu iš rojaus, o baigsis Apokalipse. Izaokas Niutonas – ne tik genialus fizikas, bet ir teologas – suabsoliutino laiką. Pasak jo, Visata esanti idealus laikrodis, kurį prisuko Dievas.
Baltų laiko samprata
Baltų tautos, gyvenusios nuošalyje nuo svarbiausių Europos įvykių, etninėje kultūroje puikiai išlaikė archajiškuosius įvaizdžius, pavyzdžiui, ciklinę laiko sampratą. Tai rodo net priežodžiai, tarkime, „Kaip radome, taip ir paliksime“.
Bet įdomiausia, kad mūsų etnokultūroje buvo intuityviai suvoktas erdvės ir laiko ryšys. Tai matyti ir iš tautodailės ornamentų, vaizduojančių pasaulio modelį, ir iš pasakų vyksmo, laisvai plėtojamo erdvėje ir laike.
Štai piktoji pamotė įstūmė našlaitę į šulinį, ir toji pateko į keistą šalį, kur saulė dangumi keliauja atbulai. Sutiko ten savo močiutę, seniai išėjusią anapus... Taip pat ir papročiuose, ypač burtuose, labai dažnai keliaujama laike, kai bendraujama su protėvių vėlėmis (šv. Andriejaus, Kūčių nakties, Užgavėnių papročiai). Baltų tautoms dėl nelengvų žemdirbystės sąlygų kalendoriniai matavimai turėjo būti itin svarbūs. Tai rodo ir tautodailės ornamentuose esantis pasaulio modelis, turintis ciklinio laiko dimensiją. 14–15 a. sandūroje ant Birutės alkos kalno Palangoje buvo įrengtas vienuolikos stulpelių ratas, skirtas dangaus šviesulių laidos jūroje stebėjimams. Pagal tai būdavo nustatomos kalendorinės šventės, žemės ūkio darbų terminai. Įvairiose Lietuvos vietose galima aptikti didelių akmenų, išdėstytų pagal astronomines kryptis, tai yra ir kalendorinių matavimų, o gal ir religinių ritualų vietos.
Ilgoje mechaninio laikrodžio tobulinimo istorijoje žymus ir mūsų krašto išradėjų indėlis. 17 a. viduryje puikiais staliniais astronominiais laikrodžiais garsėjo vilniškis meistras Jokūbas Gierkė. Vilniaus universiteto auklėtinis Adomas Kochanskis, Vakarų mokslo pasaulyje išgarsėjęs mechanikos ir matematikos darbais, 1664 m. savo bičiulio knygoje paskelbė pirmąją laikrodininkystės apžvalgą, ten įdėjęs ir devynis techninius būdus, kaip švytuoklę pritaikyti laikrodžiui reguliuoti.
Į Maskvoje vykusią politechnikos parodą, surengtą 1872 m., iš Vilniaus buvo nusiųstas elektrinis chronometras. Šie faktai rodo, kad Lietuvoje būta gana neblogos terpės naujų mokslo ir technikos idėjų adaptacijai bei tolesnei sklaidai. Taip pat palankiai mūsų mokslo visuomenė sutiko ir moderniojo pasaulėvaizdžio tapsmą, sietiną su reliatyvumo teorijos atskleistu ryšiu tarp laiko ir erdvės. Juolab kad Kauno priemiestis Aleksotas yra Hermano Minkovskio, keturmačio erdvėlaikio sąvokos autoriaus, gimtinė.
Aplenkti laiką
Atsiskleidžiančių naujų, dar nežinomų laiko savybių šiandien reikia tikėtis kuriant Visatos teorinį kosmologinį modelį. Tai vienas aktualiausių šiuolaikinės fizikos uždavinių. Tačiau šioje srityje pažengta nelabai toli, nors naujų stebėjimo duomenų pastaraisiais dešimtmečiai būta daug ir įdomių, iš esmės keičiančių ikišiolinę Visatos sampratą.
Skirtingų teorinių modelių sukurta net aštuoni, bet nėra kriterijų, pagal kuriuos būtų galima pasirinkti kurį nors vieną. Tačiau visų formulės neprieštarauja fantastų aprašytoms kelionėms erdvės tuneliais į kitus pasaulius arba grįžimui į tolimą praeitį. Kol kas tik fantastinėse knygose galima samprotauti apie technines galimybes nugalėti laiko strėlę ir erdvės dimensijas, nuvykti pas proto brolius į kitą žvaigždžių ar galaktikų pasaulį.
