Può esistere il tempo senza cambiamento?

La questione sollevata dall’esperimento mentale di Shoemaker

Che cos’è il tempo? L’apparente semplicità di questa domanda contrasta con la difficoltà che incontriamo quando tentiamo di rispondervi. Nella nostra esperienza quotidiana, il tempo appare strettamente legato al movimento e alla trasformazione. Ci accorgiamo che il tempo è trascorso perché qualcosa è cambiato: la posizione del Sole, le lancette di un orologio o la stessa disposizione degli oggetti che ci circondano. Tuttavia, questa associazione intuitiva tra tempo e cambiamento non basta, da sola, a risolvere la questione metafisica di che cosa sia realmente il tempo. Possiamo infatti chiederci se il tempo sia prodotto dal cambiamento oppure se costituisca, al contrario, una realtà indipendente all’interno della quale hanno luogo gli eventi. In altre parole: il tempo continua a esistere quando non si verifica alcun cambiamento?

Prima di elaborare una teoria generale sulla natura del tempo, il presente articolo si propone di rispondere a una questione più circoscritta: può esistere un intervallo temporale durante il quale non si produca assolutamente alcun cambiamento?

Molti filosofi hanno cercato di rispondere a questa domanda. Tra essi vi è il filosofo statunitense Sydney Shoemaker, che nel 1969 formulò uno dei più celebri esperimenti mentali contro l’identificazione del tempo con il cambiamento. Il suo obiettivo era mostrare che possiamo concepire razionalmente l’esistenza di un tempo senza cambiamento.

Per sostenere questa possibilità, Shoemaker ci invita a immaginare un mondo diviso in tre regioni distinte, denominate A, B e C. Queste regioni comunicano tra loro e sono abitate da persone capaci di osservare ciò che accade nelle altre.

In questo mondo immaginario si verifica un’anomalia: a intervalli regolari, una delle regioni rimane completamente congelata per un anno. Durante questo periodo non si produce alcun cambiamento al suo interno. Gli abitanti delle altre due regioni possono osservare che in essa non accade assolutamente nulla. Trascorso l’anno, la regione congelata riprende la sua normale attività e i suoi abitanti tornano a interagire liberamente con gli altri. Tuttavia, la situazione appare loro singolare, poiché le altre regioni hanno continuato a evolversi mentre essi sono rimasti immobili.

Queste paralisi si verificano periodicamente nelle diverse regioni. Fino a questo punto, tuttavia, non ci troviamo ancora di fronte a un caso di tempo senza cambiamento, poiché ogni volta che una regione rimane congelata, le altre due continuano a essere attive.

Immaginiamo ora che le paralisi seguano il seguente schema: la regione A si congela ogni tre anni, la regione B ogni quattro anni e la regione C ogni cinque anni. In questo modo, ogni sessant’anni tutte e tre le regioni rimangono simultaneamente congelate per un intero anno.

Shoemaker ritiene che a questo punto disponiamo finalmente di ciò che stavamo cercando: un mondo nel quale esiste un periodo di tempo senza cambiamento e i cui abitanti possono prevedere che tale periodo si sia effettivamente verificato.

L’esperimento mentale intende quindi dimostrare che possiamo avere ragioni razionali per credere nell’esistenza di un intervallo temporale durante il quale non si è prodotto assolutamente alcun cambiamento. Se questa conclusione fosse corretta, il cambiamento non costituirebbe più una condizione necessaria per l’esistenza del tempo. Il tempo potrebbe continuare a trascorrere anche se l’intero universo rimanesse completamente immobile.

L’argomento proposto da Shoemaker è filosoficamente elegante e ci obbliga a distinguere due questioni che non devono essere confuse: la possibilità di misurare il tempo e la possibilità che il tempo esista.

Nelle pagine che seguono cercherò di mostrare che l’esperimento mentale proposto da Shoemaker non riesce a dimostrare l’esistenza di un tempo senza cambiamento. Anche concedendo che il tempo possa esistere come una realtà ontologica indipendente dai nostri strumenti di misura, il suo trascorrere dovrebbe comunque introdurre una qualche differenza reale nella totalità di ciò che esiste.

Prima obiezione: misurare non significa dimostrare l’esistenza

La prima difficoltà sollevata dall’esperimento mentale riguarda la durata stessa attribuita alla paralisi globale. Finché una sola regione rimane congelata, i suoi abitanti possono utilizzare le altre due come sistemi di riferimento. Possono chiedere quanto tempo sia trascorso e confrontare il loro stato precedente con lo stato successivo del resto del mondo. Quando invece tutte e tre le regioni si paralizzano simultaneamente, scompare ogni riferimento fisico mediante il quale determinare la durata dell’intervallo. Al momento della ripresa dell’attività, gli stati immediatamente precedente e successivo alla paralisi potrebbero risultare collegati senza che esista alcun processo intermedio capace di stabilire quanto tempo sia realmente trascorso.

Shoemaker sostiene che, poiché le singole paralisi sono regolarmente durate un anno, è ragionevole inferire che anche la paralisi globale abbia la medesima durata; in altre parole, la nostra conoscenza di tale durata deriverebbe dall’esperienza passata. Tuttavia, questa regolarità precedente non sembra sufficiente a determinarla con necessità. In assenza assoluta di qualsiasi cambiamento, qualunque durata sarebbe compatibile con gli stati osservabili. Si potrebbe affermare che sia trascorso un anno, dieci anni o persino un milione di anni, senza che vi sia alcuna differenza osservabile tra queste diverse affermazioni temporali. Ciò indica che la durata attribuita all’intervallo di paralisi globale non può essere verificata mediante alcun processo interno al mondo immaginato.

Occorre tuttavia distinguere tra la misurazione di una realtà e la dimostrazione della sua esistenza. Il fatto che qualcosa non possa essere misurato non implica necessariamente che non esista. Sarebbe pertanto insufficiente identificare il tempo con l’impossibilità di misurarne gli intervalli.

Gli esseri umani misurano gli intervalli temporali ricorrendo a processi regolari, quali la rotazione della Terra, le oscillazioni di un pendolo o le transizioni atomiche. Nessuno di questi processi è il tempo stesso; essi sono piuttosto cambiamenti che utilizziamo come criteri di riferimento per confrontare altri cambiamenti.

Shoemaker potrebbe sostenere che, anche se tutti gli orologi cessassero di funzionare e venisse meno ogni possibilità di misurare una durata, il tempo continuerebbe comunque a esistere. Concediamogli provvisoriamente questa possibilità. Supponiamo che il tempo sia una realtà ontologica indipendente, una struttura reale che esiste anche se nessun essere umano la percepisce e anche se nessun processo fisico consente di misurarla.

La questione fondamentale cessa allora di essere epistemologica. Non ci chiediamo più come sappiamo che il tempo è trascorso, bensì che cosa significhi, sul piano ontologico, il fatto che esso sia trascorso.

Supponiamo di chiamare t_n il primo istante della paralisi simultanea delle regioni A, B e C, e t_n+1 un istante successivo. Se tra questi due istanti non si verifica assolutamente alcun cambiamento, allora lo stato complessivo della realtà rimane identico: S(t_n) = S(t_n+1 ).

La difficoltà consiste allora nello spiegare su quale fondamento si possa affermare che t_n e t_n+1 siano realmente due istanti distinti. Non basta attribuire loro nomi diversi, poiché ciò che deve essere giustificato è precisamente l’esistenza di una reale pluralità di istanti, e non la semplice duplicazione concettuale di una medesima configurazione.

Si potrebbe rispondere che t_n e t_n+1 occupano posizioni differenti all’interno di una concezione sostanziale del tempo. Così come due punti dello spazio possono essere distinti pur possedendo proprietà qualitative identiche, allo stesso modo due istanti potrebbero essere numericamente distinti per il solo fatto di occupare posizioni temporali differenti.

La vera questione è ontologica

A questo punto ci si può chiedere che cosa faccia sì che la realtà si trovi dapprima in t_n e successivamente in t_n+1.

La difficoltà emerge con particolare evidenza quando la paralisi deve giungere al termine. Affinché le tre regioni riprendano la loro attività dopo un anno, deve esistere qualche differenza tra l’inizio, lo svolgimento e la fine della paralisi. Deve esserci qualcosa che renda conto del fatto che la riattivazione non avvenga ancora in t_n, ma avvenga invece in t_n+1.

Se esiste un processo, una proprietà o una struttura che distingue questi due istanti e determina il momento in cui l’attività deve riprendere, allora deve esistere un cambiamento nella totalità stessa della realtà. Il cambiamento, dunque, non sarebbe scomparso; sarebbe stato semplicemente trasferito alla struttura temporale stessa.

Se, al contrario, nulla cambia sotto alcun aspetto, non esiste alcun fondamento che possa spiegare la fine della paralisi. Lo stato di sospensione non contiene alcuna nuova condizione capace di determinarne la cessazione.

Alla luce di quanto precede, non è necessario identificare il tempo con la sua misurazione, né proporre fin d’ora una teoria completa della sua natura. È sufficiente sostenere la seguente condizione:

Affinché vi sia un autentico trascorrere del tempo, deve esistere una differenza ontologica tra gli istanti; in altri termini, la realtà nella sua totalità deve mutare.

A questa condizione Shoemaker potrebbe rispondere che due istanti possono essere distinti anche se il contenuto del mondo rimane esattamente identico.

Una simile risposta conduce tuttavia a un dilemma.

O la differenza tra t_n e t_n+1 costituisce un fatto reale. In tal caso, tale differenza appartiene alla totalità della realtà e, di conseguenza, gli stati corrispondenti non sono più ontologicamente identici. La realtà in t_n possiede la proprietà di trovarsi in t_n, mentre la realtà in t_n+1 possiede la proprietà di trovarsi in t_n+1.

Oppure questa collocazione temporale non fa parte della realtà. In tal caso, non esiste alcun fatto ontologico che fondi la distinzione tra i due istanti. t_n e t_n+1  non sarebbero allora altro che due etichette applicate a una medesima configurazione, perfettamente identica a se stessa. Le presunte differenze tra i due istanti sarebbero quindi prive di qualsiasi fondamento reale.

L’esperimento mentale di Shoemaker può certamente rappresentare una serie di istanti indipendenti dal cambiamento, ma non dimostra che tale serie costituisca un autentico trascorrere del tempo. In realtà, esso presuppone una concezione sostanziale del tempo e si serve di questa stessa presupposizione per concludere che il tempo possa esistere senza cambiamento.