Cred că ar trebui să citim doar acele cărți
care ne rănesc și ne înjunghie.
Dacă o carte pe care o citim nu ne trezește cu o lovitură în cap,
pentru ce o mai citim?…
O carte trebuie să fie toporul
pentru marea înghețată din interiorul nostru.
Franz Kafka
Scrisoare către Oskar Pollak, 27 ianuarie 1904
În martie 1955, cu circa o lună înaintea morții sale, Albert Einstein
a trimis o scrisoare familiei unui prieten recent decedat, Michele
Besso. „El a plecat acum din această lume ciudată, cu puțin înaintea
mea. Dar asta nu înseamnă nimic. Oameni ca noi, care cred în fizică,
știu că distincția între trecut, prezent și viitor este numai o iluzie,
chiar dacă e una foarte persistentă”.Nu se cunoaște dacă familia Besso a fost alinată de această declarație, dar majoritatea celor care știu câte ceva despre chestiunea pomenită, spun că Einstein a avut dreptate pe partea de știință. O dezbatere începută încă de pe vremea lui Heraclit (535-475 î.e.n.), care a spus că trăsătura primară a universului este faptul că se schimbă permanent, și a lui Parmenide, care a spus că nu există schimbare, părea să se fi închis. Într-adevăr, în 1949, cu ocazia celei de-a 70-a aniversări a zilei de naștere a lui Einstein, Kurt Gödel i-a prezentat o dovadă matematică a non-existenței timpului. Natura, se pare, este guvernată de legi eterne care se găsesc în afara timpului.
Dar, oare, așa au rămas lucrurile din 1949? Mai sunt și păreri contrare?
Urmând îndemnul lui Kafka de mai sus, am decis să citesc acele cărți-topor care, cu adevărat, sparg gheața convențiilor, șabloanelor și rutinelor noastre zilnice. Lista mea preferată de lecturi include un număr de cărți scrise de oameni de știință, aparent pentru publicul larg, dar care, la o privire mai atentă, apar ca acele filme delicioase produse de Disney și Pixar: Au două linii de producție, cea mai evidentă și mai accesibilă, orientată către audiența tânără, se împletește imperceptibil cu alta, conținând glume mai sofisticate, numai pentru cognoscenti (i.e. adulți, dacă e vorba de filme), capabili să le înțeleagă și se le savureze. Aceste exerciții științifico-filosofice au fost scrise de oameni de știință care vor să vorbească nu numai unei largi audiențe, ci și colegilor lor, din afara formalismului strict și constrângător al peer-review-ului.
Un exemplu de carte-topor pentru mine este recenta lucrare, semnată de R. M. Unger și L. Smolin, The Singular Universe and the Reality of Time: A Proposal in Natural Philosophy, Cambridge University Press, 2014[1].
Scrisă de un filosof (Unger, profesor la Harvard Law School, printre ai
cărui studenți s-a numărat și Barack Obama) și un fizician (Smolin,
profesor la The Perimeter Institute for Theoretical Physics din Canada),
cartea provoacă, în primul rând, prin ideile sale radicale și
iconoclaste, obligând-ne să o folosim „temeinic” pentru a sparge gheața
convențiilor deja acceptate.Câștigător al Premiului PROSE pentru Cosmologie și Astronomie pe 2016, volumul celor doi autori ar putea fi una dintre cele mai importante cărți ale timpului nostru și va stârni multe controverse, atât printre filosofi, cât și printre oamenii de știință. De ce? Pentru că Unger și Smolin au dat cu „toporul” în teoriile acceptate ale cosmologiei.
Ei desfac sistematic în bucăți fizica contemporană și descriu cea mai mare parte din ea ca pe „un infern de fabricații alegorice”. Mai mult, ei spun că este timpul să ne întoarcem la știința adevărată, cea care este testată contra naturii, nu construită prin matematică. Fizica nu mai trebuie văzută drept ultima știință, care stă la baza tuturor celorlalte.
Principalul atac contra fizicii a început în 1984, când o nouă idee – supercorzile – a părut dintr-o dată că poate oferi fizicienilor o portiță de salvare din „fundătura” teoretică lăsată moștenire de Einstein (cum să unim toate forțele din univers într-o singură teorie). Teoretic, ideea supercorzilor a funcționat, producând unele dintre cele mai complexe aspecte matematice. Dar numai teoretic, pentru că oamenii de știință au trebuit să inventeze o lume cu mai mult de trei dimensiuni și cu milioane de alte universuri – multivers. Dar aceste supercorzi sunt așa de mici, încât dimensiunile adiționale scapă celor mai puternice instrumente pe care le avem astăzi, adică ele sunt complet nedetectabile. Cu alte cuvinte, nici un experiment sau nicio observație care să ateste aceste lucruri nu ar fi posibil. Ca să crezi în teoria supercorzilor, trebuie să crezi doar în matematică. Și de aici, încep toate lucrurile să se prăbușească.
Într-un eseu fulminant, publicat în Nature în decembrie 2014[2], doi astrofizicieni, George Ellis și Joe Silk, declară că revendicările exagerate ale fizicienilor teoretici amenință autoritatea științei înseși. Iar încercările de a excepta teoriile despre Univers de la verificarea experimentală subminează știința: „Prejudiciul potențial adus încrederii publicului în știință trebuie înlăturat printr-un dialog profund între oamenii de știință și filosofi…Sigiliul științei trebuie acordat numai unei teorii care este testabilă. Numai atunci putem apăra știința de orice atac.” Cu alte cuvinte, ideea că trebuie să credem doar în matematică este, unu, o trădare a științei și, doi, o absurditate demonstrabilă.
Este o trădare pentru că știința s-a dezvoltat întotdeauna prin elaborarea unor ipoteze care, apoi, au fost testate în laborator sau în natură. Pentru că, conform lui Karl Popper, orice teorie trebuie să fie falsificabilă și testabilă. În caz contrar, este vorba de metafizică, dogme, superstiții sau credințe.
Bazându-ne numai pe matematică este o absurditate demonstrabilă pentru că se emit două prezumții neverificabile – 1. matematica poate descrie cu acuratețe universul și 2. matematica noastră, în acest timp particular, este destul de bună s-o facă.
Smolin crede că re-integrarea timpului în realitate are implicații pentru viețile noastre zilnice. „Dacă curgerea timpului nu este o iluzie, asta face viețile noastre mai prețioase și mai importante”, scrie el. Poate că această afirmație nu are puterea de consolare a viziunii einsteiniene, conform căreia moartea nu are finalitatea pe care noi credem că o posedă. Dar dacă legile fizicii se pot schimba și evolua, la fel poate proceda și spațiul viitorului nostru. „Ideea că noi avem ceea ce putem crea ca o noutatea este adevărată. Asta face ca universul să fie mult mai ospitalier. Putem avea liber arbitru. Putem să alegem. Găsesc asta ca fiind o idee mult mai confortabilă”, mai scrie Smolin.
Nici co-autorul său, Unger, nu se lasă mai prejos cu provocările. Istoria universului nostru, de la Big Bang, până acum, ar putea fi cea mai mare greșeală a timpurilor noastre. Este o poveste cu personaje bizare – găuri negre, corzi vibratoare, spațiul-timpul curbat continuu, trilioane de universuri și particule care intră și ies din existența noastră…Dar este o poveste pe care mulți o consideră fără noimă, greșită și ciuruită de iluzii și superstiții. „Stephen Hawking, spune Unger, nu este o parte a soluției, el este o parte a problemei”. Ecuațiile de pe tablă ar putea fi problema. Poate că matematica, limbajul științei, a indus în eroare pe oamenii de știință. Să vedem mai îndeaproape argumentele celor doi autori recent premiați.
Unger și Smolin (U&S, în continuare) discută trei idei fundamentale care, dacă vor fi acceptate, vor produce o revoluție nu numai în fizică, ci în întreaga știință.
1. „Prima idee este existența singulară a universului …Cel mai important lucru despre lumea naturală este că ea este ceea ce este și nimic altceva. Această idee contrazice noțiunea de multivers[3]…care uneori a fost folosită pentru a deghiza anumite eșecuri explicative ale fizicii contemporane în succese explicative.” (p. x)Este o lovitură directă contra ideii de multivers care, conform lui Unger, „tratează aceste lumi imaginare ca și cum ar lumi reale. Asta este o scamatorie a fizicii particulelor…Pe măsură ce universurile fabricate devin reale, actual univers devine mai puțin real.”
Să ne amintim că ideea multiversului a fost deja folosită de trei ori să umple un interval gol: în teoria inflaționistă a universului, în teoria cuantică și în teoria corzilor. De fiecare dată a fost vorba despre a explica de ce universul nostru este așa cum este și nimic altceva. Dar U&S pretind că este vorba despre o înșelătorie. Dacă teoriile fizicii nu lucrează, atunci trebuie să schimbăm teoriile, nu să inventăm lumi imaginare și niciodată detectabile.
Datele noastre curente cele mai bune nu indică dovada existenței vreunui multivers, așa că, dacă cineva vrea să o propună, trebuie să apară cu oarece dovezi semnificative, experimentale sau teoretice, ale existenței unui multivers. Este foarte probabil că o nouă teorie convingătoare să apară și să incorporeze un multivers, dar în prezent nu este cazul.
2 . „A doua idee este realitatea inclusivă a timpului. Timpul este real. Într-adevăr, este cea mai reală trăsătură a lumii, prin care înțelegem că este un aspect al naturii despre care credem că nu reiese din nici un alt aspect. Timpul nu emerge din spațiu, deși spațiul ar putea emerge din timp.” (p. x)O problemă care apare aici este înțelesul termenului real pe care-l au în minte autorii, pentru că am putea avea de-a face cu o simplă distincție fără sens. Ori, vrând-nevrând, gândul ne duce la angajamentele ontologice ale lui Quine din 1948. Pe de altă parte, poziția autorilor este bazată pe cea mai importantă descoperire făcută în sec. al XX-lea: aceea că universul are o vârstă. Această descoperire este incompatibilă cu ideea, des repetată, că timpul este relativ și că nu există o metodă privilegiată de măsurare absolută a sa. Autorii sunt perfect conștienți de teoria relativității generale al lui Einstein[4] și, contrar afirmației făcute de Einstein puțin înainte de moartea sa (v. primul paragraf), ei afirmă că „Există o distincție obiectivă [s.m.] între trecut, prezent și viitor… Nu există legi eterne; legile sunt subsidiare timpului și activității fundamentale de cauzare și ele pot evolua”
U&S insistă că timpul este real, iar nu un simplu aspect al spațiului sau al percepțiilor noastre. Dacă este așa, atunci legile fizicii apar și mai puțin solide. Dacă totul este supus timpului, deci schimbării, asta înseamnă că și aceste legi pot evolua. Cei doi autori sugerează că ideea unor legi fixe, imuabile, atemporale, este o superstiție cauzată de matematică. Iar doi dintre cei mai mari fizicieni ai tuturor timpurilor – Paul Dirac și Richard Feynman – au acceptat posibilitatea că legile fizicii evoluează cu timpul. Cu toate acestea, spun U&S, niște legi eterne, imuabile, cumva detașate de universul nostru fizic, rămân una dintre superstițiile principale ale epocii noastre.
Nici chiar mult discutatul (și apreciatul) Big Bang s-ar putea să nu supraviețuiască întoarcerii la timpul real. Ar putea foarte bine să fie înlocuit cu un Big Squeeze, un moment în care universul nostru s-a micșorat și apoi s-a dilatat. Timpul nu a început, așa cum ne spun astăzi fizicienii, o dată cu Big Bang-ul, ci a trecut senin prin Big Squeeze, așa cum a făcut propriul nostru univers.
Totuși, natura timpului rămâne misterioasă, într-un mod în care spațiul se comportă diferit. În timp ce relativitatea le tratează pe amândouă la fel, în teoria cuantică situația nu este așa de clară. Dacă acceptăm ipoteza legilor fizice „atemporale”, apare următoarea întrebare: Ce lege descrie evoluția legilor fizice? Răspunsul re-introduce legile „atemporale”. Smolin a sesizat această situație, a numit-0 „dilema meta-legii” și îi dedică un întreg capitol din carte.
3. „A treia idee este realismul selectiv al matematicii. (Noi folosim aici realism în sensul relației cu o singură lume naturală reală, în opoziție cu ceea ce este descris adesea drept platonism matematic: o credință în existența reală, separată de natură, a entităților matematice). Acum, concepțiile dominante despre ce este știința naturală cea mai de bază și cum poate deveni ea așa au fost formate în contextul credințelor despre matematică și a relațiilor sale cu știința și natura. Legile naturii, a căror discernere a făcut obiectul suprem al științei, ar trebuie să fie scrise în limbajul matematicii.” (p. xii)Această idee, completată ulterior de un eseu al lui Lee Smolin[5], a stârnit cele mai multe discuții printre filosofi și fizicieni, deopotrivă.
Pe scurt, Smolin afirmă că matematica nu este un oracol al naturii și nici un profet al științei; este doar un instrument cu mare putere și imense limitări (pentru fizicieni, al doilea instrument de lucru, după experimente și observații). Matematica este o invenție umană (foarte utilă), iar nu un al șaselea simț, misterios, capabil să sondeze o realitatea mai profundă, dincolo de domeniul empiric.
Și, mai departe: „Ideea că adevărul despre natură poate fi extras din gândire pură prin matematică este exagerată… Ideea că matematica este profetică și că structura matematică și frumusețea sunt o indicație despre cum lucrează natura este pur și simplu greșită.” Frumusețea matematicii ne poate inspira, dar, ca majoritatea surselor de frumusețe, este aptă să ne inducă în eroare dacă intoxicarea devine un înlocuitor pentru gândire.
Smolin afirmă în eseul său că matematica are de-a face doar cu o lume reală, naturală (tot ceea ce există este o parte a lumii naturale, ceea o transformă într-un tot unitar). Această poziție contrazice viziunea platonică a matematicii, îmbrățișată de mulți fizicieni și matematicieni, conform căreia adevărurile matematice sunt fapte despre obiectele matematice, existente într-un domeniul separat, atemporal, al realității, care, la rându-i, există separat de și însumat la realitatea fizică.
Ideea platonismului matematic apare plină de sens dacă avem în vedere celebrul articol al lui Eugen Wigner despre unreasonable effectiveness of mathematics[6]. Smolin încearcă să ofere răspunsuri acuzației lui Wigner, arătând că rolul matematicii în fizică este rezonabil, pentru că este limitat. Mai mult, afirmă fizicianul, nu există nici un obiect matematic care să fie izomorf cu universul ca entitate, prin urmare, nu există nici o corespondență perfectă între natură și matematică.
Smolin consideră că matematica în sine nu conduce la nicio descoperire despre natură, după cum nici fizica nu poate căuta un obiect matematic izomorf cu lumea sau istoria. Utilizarea matematicii în natură implică a grad larg de arbitrariu, pentru că obiectele matematice, care oferă oglinzi parțiale ale lumii, sunt dor un subset mic și finit al unui număr practic infinit de obiecte matematice, care ar putea fi evocate. Prin urmare, caracterul efectiv al matematicii în fizică este limitat la ceea ce este rezonabil. Matematica devine astfel studiul realității evocate.
Smolin conchide eseul său prin prezentarea a două proprietăți ale universului fizic, care nu sunt izomorfe cu nicio proprietate a unui obiect matematic:
- În universul fizic există întotdeauna un moment prezent, care este parte a unei succesiuni de momente. Proprietățile obiectelor matematice, o dată evocate, devin independente de timp.
- Universul există separat de evocarea imaginației umane, în timp ce obiectele matematice nu exisă înainte și nici separate de evocarea imaginației umane.
Critica lui U&S derivă dintr-o analiză a legilor fizicii care încep cu o altă piatră unghiulară a filosofiei: cauzalitatea.[8] Ideea lor de bază este simplă, profundă și eminamente rezonabilă: de regulă, explicăm procesele și interacțiunile cauzale prin invocarea legilor. În realitate, însă, spun ei, este mult mai plauzibil să te gândești că este vorba despre aparența legilor care emerg din interacțiunile cauzale. Adică, procesele cauzale sunt cele primare, și, atunci când se întâmplă cu o regularitate predictibilă, numim paternul rezultat drept lege. Acesta, la rândul lui, derivă din tratarea timpului ca fiind non-emergent: dacă există ceva care definește cauzalitatea, asta este asimetria temporală, și, de fapt, timpul însuși poate fi definit în termeni de cauzalitate:
„Dacă timpul n-ar fi real, n-ar putea exista relații cauzale, pentru că nu ar mai fi un înainte (cauza) și un după (efectul)…Nimic nu ar mai distinge conexiunile cauzale, care sunt legate de timp, de relațiile logice sau matematice ale implicării, care se situează în afara timpului.” (p. 7)
„În cadrul acestei viziuni, timpul este conectat intim și intern cu schimbarea. Schimbarea este cauzală. Timpul este schimbare. În spiritul acestor propoziții, noi ar trebui să găsim inspirație, nu descurajare, în remarca lui Mach: Este absolut dincolo de puterea noastră să măsurăm schimbarea lucrurilor în timp. Dimpotrivă, timpul este o abstracție la care ajungem prin schimbările lucrurilor” (p. 222).Așa cum am menționat deja, apar două consecințe importante legate de modul acesta de a privi timpul: 1. legile naturii însele se schimbă odată cu timpul (vezi discuția Big Bang vs. Big Squeeze) și 2. Fizicienii trebui să ia cosmologia în serios și să o considere o știință istorică, care poate fi modelată după unele dintre științele „speciale”, ca geologia sau biologia, renunțând la modul tot mai singular (individualist) în care fizica fundamentală procedează actualmente.
Concluzii
O carte-topor, în sensul descris de Kafka, The Singular Univers and the Reality of Time, reușește, după părerea mea, să ne spargă gheața interioară în care stau congelate, de mai multă sau mai puțin vreme, tot felul inerții intelectuale, prejudecăți, judecăți incomplete sau incomode pentru confortul nostru spiritual etc: Cosmologia este în criză!!
Chiar dacă sunt controversabile, ideile principale ale cărții (pe care m-am străduit să le rezum cât mai bine), alcătuiesc o structură filosofică ușor de apărat: timpul și spațiul nu sunt entități, ci modalități de a ordona evenimente, iar universul nu este organizat conform unor legi atemporale, iar orice regularitate care îl caracterizează emerge din desfășurarea lucrurilor.
Așa cum apare acum, fizica teoretică riscă să devină un no-man’s land între matematică, fizică și filozofie, fără să îndeplinească cerințele nici uneia dintre ele. Fizica nu mai trebuie considerată ca ultima știință, garant al tuturor celorlalte. Adevărata regină a științelor trebuie să fie istoria/biografia universului.
Are vreo importanță această situație pentru dumneavoastră? Cred că da. Instalarea fizicii pe tronul cel mai înalt al științelor, începând de la începutul secolului al XX-lea, a afectat, invitabil, viețile ordinare cu prezumțiile sale. De exemplu, determinismul ultimului secol – ideea că tot ce se întâmplă este inevitabil și că liberul nostru arbitru este o iluzie – a fost puternic alimentat de fizica contemporană: mecanica cuantică (QM) non-relativistă, ordinară sau nu, teoria câmpului cuantic (QFT), ipoteza cenzurii cosmice din teoria relativității generale clasice, ori gravitatea cuantică. Recent , acest soi de determinism a ajuns să infecteze și neuroștiințele.
Dar mult mai dăunătoare mi se pare ideea că mintea umană, fără nici un ajutor, cu excepția matematicii, ar putea să cuprindă întreg universul. Este o idee care a degradat natura și ne-a indus în eroarea de a crede că noi putem face orice. Nu, nu putem. Natura – umană sau altfel – este singurul standard prin care noi sau ideile noastre pot fi testate. Restul este cretă albă pe tabla neagră.[9]
NOTE_______________________________________
[1] Alte câteva exemple:
Peter Woit, 2006, Not Even Wrong: The Failure of String Theory and the Search for Unity in Physical Law, Basic Books. (despre teoria corzilor)
Stuart Firestein, 2012, Ignorance – How It Drives Science, Oxford University Press. (despre rolul ignoranței în știință)
Geoffrey Miller, 2000, The Mating Mind: How Sexual Choice Shaped the Evolution of Human Nature, Doubleday. (despre selecția sexuală umană)
Thomas Picketty, 2014, Capital in the Twenty-First Century, Belknap Press. (despre economie)
Jared Diamond , 1999, Guns, Germs, and Steel: The Fates of Human Societies, W. W. Norton & Company. (despre evoluția socială)
Marc W. Kirshner și John C. Gerhart, 2005, The Plausibility of Life: Resolving Darwin’s Dilemma, Yale University Press. (despre evoluția teoriei evoluției)
[2] Geroge Ellis și Joe Silk, 2014, Scientific method: Defend the integrity of physics, Nature, 16 dec. 2014
[3] Constantin Crânganu, 2016, Ce era pe când timpul nu era? Câteva reflecții despre Dumnezeu, timp și multivers
[4] Constantin Crânganu, 2015, Un veac de relativitate generalizată: Marele triumf al lui Einstein
[5] Lee Smolin, 2015, A naturalist account of the limited, and hence reasonable, effectiveness of mathematics in physics, http://fqxi.org/community/forum/topic/2335
[6] Eugen Wigner, 1960, The Unreasonable Effectiveness of Mathematics in the Natural Sciences, Communications in Pure and Applied Mathematics, vol. 13, no. 1, p. 1-14.
[7] Massimo Pigliucci, 2013, Are there natural laws?, Rationally Speaking, 3 octombrie 2013
[8] Phil, Dowe, 2008, Causal Processes, The Stanford Encyclopedia of Philosophy (Fall 2008 Edition), Edward N. Zalta (ed.)
[9] Brian Appleyard, 2015, Physics: Superstitions and Allegories?
Ai informatii despre tema de mai sus? Poti
contribui la o mai buna intelegere a subiectului? Scrie articolul tau si
trimite-l la editor[at]contributors.ro
Niciun comentariu:
Trimiteți un comentariu