31.7.2015

Kaksi paradoksia


1. Akilleus ja kilpikonna

Tämä kreikkalaisen Zenonin esittämä paradoksi lienee useimmille tuttu, ja menee suunnilleen näin: Kilpikonna haastoi Akilleuksen juoksukilpailuun ja halusi lyödä ouzopullon vetoa siitä, että jos se saisi 100 metrin etumatkan, Akilleus ei koskaan saavuttaisi sitä, oli juoksumatka mikä tahansa. Se perusteli väitteensä näin: Kun Akilleus olisi juossut 100 metriä, se itse olisi jo 10 metriä tämän edellä (mikä itseluottamus!), ja kun Akilleus olisi taas edennyt 10 metriä, olisi se jo metrin päässä jne. aina äärettömiin saakka, jolloin siis Akilleuksen olisi tehtävä äärettömän monta juoksumatkaa ennen kuin se saavuttaisi kilpikonnan, mikä taas tarkoittaisi sitä, että Akilleus ei koskaan saavuttaisi kilpikonnaa.

Akilleus ajatteli, että kilpikonnan puhe on pelkkää saivartelua ja että tietenkin hän ohittaa sen jo heti sadan metrin jälkeen, mutta sitten hän rupesi miettimään tarkemmin ja tuli toisiin ajatuksiin, koska jos hän todella joutuisi juoksemaan äärettömän monta vaikkakin lyhyttä matkaa, hän ei tosiaankaan voisi millään ohittaa kaveriaan. Hän mietti ankarasti ja kehitti siinä ohessa jopa differentiaalilaskennan (joka tosin dokumenttien puuttuessa - Akilleuksen syötyä tuskissaan papyrukset - on myöhemmin laskettu Leibnizin ja Newtonin ansioiksi), mutta tuli siihen tulokseen, että ongelma ei ratkea matemaattisilla tempuilla, koska kyseessä on todellinen juoksukilpailu todellisessa maailmassa ja palkintokin on hyvä.

Sitten Akilleuksella välähti: jospa välimatkat eivät olekaan jaettavissa kuinka pieniin osiin tahansa, vaan on olemassa pienin mahdollinen matka, jonka voi juosta, niin että kun hän olisi tarpeeksi lähellä kilpikonnaa, heidän välimatkaansa ei enää voisi jakaa osiin, vaan hän ohittaisi kilpakumppaninsa välittömästi. Akilleus keksi kvantin! Hän lähetti vielä varmuuden vuoksi sähköpostiviestin tulevaisuuteen eräälle kaukaiselle tuttavalleen, jonka nimi oli Werner Heisenberg, ja kysyi, osaisiko tämä esittää täsmällisemmän ratkaisun ongelmaan. Ja Wernerhän osasi, ja Akilleus otti kilpikonnan haasteen vastaan, ja voitti kuin voittikin. Sitten hän ja kilpikonna istuivat iltaa yhdessä ouzoa juoden ja saunoen.


2. Outo menneisyys

Subjektiivinen aika voidaan käsittää hetkien sarjaksi, jossa nykyhetki vaihtuu jatkuvasti menneisyydeksi. Mutta onko menneisyys ääretön vai äärellinen? Onko ajalla alku? Voisi ajatella, että jos jokaista hetkeä edeltää aikaisempi hetki, emme mitenkään olisi voineet päätyä nykyhetkeen, joten ajalla täytyy olla alku, ensimmäinen hetki tai ensimmäinen kokemus.

Immanuel Kant ajatteli jotenkin tähän tapaan, mutta hän ajatteli myös, että jos ajalla olisi alku, tätä alkua täytyisi välttämättä edeltää jokin ajallinen jatkumo, koska kaikki mikä alkaa, alkaa ajassa. Niinpä molemmat vaihtoehdot ovat mahdottomia: menneisyys ei voi olla äärellinen eikä ääretön.

Kant ajatteli tässä yhteydessä ennemminkin fysikaalista kuin subjektiivista aikaa, mutta sama ongelma tulee esiin molemmissa. Moderni kosmologia on ratkaissut fysikaalisen aikaparadoksin siten, että maailmankaikkeuden alkusingulariteetissa alkaa itse asiassa aika-avaruus, jolloin ei ole mitään mieltä puhua sitä aikaisemmista tapahtumista. Samalla tavalla voidaan ajatella myös subjektiivisen ajan tapauksessa: onhan meillä esimerkiksi unesta herättyämme aina jokin ensimmäinen koettu hetki (hieman ontuva vertaus), ja subjektiivisen ajan voidaan ajatella alkaneen saman tapaisena ensimmäisenä tajunnan välähdyksenä, vaikka ehkä tuntuukin oudolta ajatukselta, että oleva on vain äkkiä ilmestynyt olemaan jonkinlaisessa absoluuttisessa alkutapahtumassa.

Jotkut ovat varmaan huomanneet, että koko tässä pohdinnassa on aimo annos metafysiikkaa: ajattelen nimittäin, että koska muistimme on rajoittunut eikä toimi edes syntymäämme saakka, emme oikeastaan tiedä, minne saakka menneisyyteen subjektiivinen aikasarja ulottuu. Mutta näyttää siltä, että sillä on välttämättä oltava alku. Ajatus sen loppumisesta tuntuu sen sijaan täysin ristiriitaiselta ja mahdottomalta käsittää, vaikka fysikaalisen ajan päättyminen olisikin kosmologisten teorioiden avulla mahdollista perustella.

Vaikka siis helposti ajattelemmekin symmetrian kaipuumme vuoksi, että jos kaikki on joskus alkanut, kaikki myös päättyy joskus, tämä ei välttämättä pidä paikkaansa. On myös ajateltavissa, että olemisella on alku mutta ei loppua. Todellisuus ei ole pallo vaan reunaton suppilo.

Mutta näistä villeistä spekulaatioista lisää ehkä joskus myöhemmin.