Dlaczego musiał powstać człowiek?

John Barrow w 1974 r. kończy studia matematyczne i fizyczne na Uniwersytecie w Durham. W 1977 r. broni doktorat z astrofizyki. W latach 80. i 90. publikuje artykuły o powstawaniu galaktyk, astrofizyce neutrin i mikrofalowym promieniowaniu tła. Wydawałoby się – kolejny naukowiec zgłębiający niszową dziedzinę fizyki. W 1996 r. Barrow otrzymuje jednak prestiżową Nagrodę Templetona, przyznawaną w celu promowania „postępu w badaniach i odkryciach na temat rzeczywistości duchowej”.
Coraz częściej słyszymy o naukowcach, którzy przechodzą, mówiąc kolokwialnie, „od świata do Boga”. Warto zastanowić się, jak to się właściwie dzieje. Nie ma zaś lepszego pretekstu niż kwestia, która stanowi jeden z wątków przewodnich prac Barrowa: zasada antropiczna.
Neutralny obserwator?
Przejście od wiedzy naukowej do przekonań religijnych bywa traktowane z dużą podejrzliwością. Z jednej strony łatwo jest wyobrazić sobie, że „sprawy boskie” mogą stanowić po prostu dodający kosmologom splendoru i powagi temat, poruszany nie z potrzeby wiary, a ze względu na zapotrzebowanie czytelnicze. Częściowo potwierdza to fakt, że na tematy leżące na pograniczu kosmologii i teologii wypowiadają się zadeklarowani ateiści, jak np. Stephen Hawking. Z drugiej strony naukowcy wierzący czują naturalną potrzebę podzielenia się radością, jaką daje im odkrywanie Boga w badaniach wszechświata. Taka była na przykład motywacja Johna Polkinghorne’a – brytyjskiego kosmologa i jednocześnie kapłana anglikańskiego, a ponadto również laureata Nagrody Templetona – gdy pisał książkę pt. „Nauka i stworzenie”.
Czy jednak oznacza to, że można faktycznie „przeskoczyć” od kosmosu do Boga? Bądź co bądź, nie udało się to całym pokoleniom teologów, którzy bezskutecznie konstruowali różnego typu „dowody na istnienie Boga” (św. Tomasz określał je łagodniej jako „drogi” prowadzące do Boga), wychodzące od niebudzących wątpliwości obserwacji świata przyrody. Katechizm Kościoła Katolickiego uczy z kolei, że „ponieważ Bóg stwarza w sposób mądry, stworzenie jest uporządkowane” (KKK 299), dlatego osoba wierząca powinna widzieć Boga w świecie nie tylko w szczególnych okolicznościach i bez sformalizowanych dowodów.
W XX wieku okazało się, że – jak to często bywa – nic tak dobrze nie robi filozofii, jak napływ świeżej wiedzy. Zasada antropiczna oraz związana z nią blisko kwestia precyzyjnego dostrojenia (fine-tuning) zostały sformułowane w odpowiedzi na konkretne rezultaty obserwacyjne i teoretyczne, które wyrosły nie za sprawą filozoficznego namysłu, medytacji czy żarliwej modlitwy, lecz na gruncie żmudnych badań astronomicznych.
John Barrow pełnił w tym procesie istotną rolę. On sam niechętnie wypowiada się na temat swojej religijności (jest członkiem Zjednoczonego Kościoła Reformowanego, jednego z największych zgromadzeń protestanckich w Wielkiej Brytanii) i stara się pisać swoje teksty z pozycji „neutralnego obserwatora”. Napisana przez niego wspólnie z Frankiem Tiplerem – kosmologiem amerykańskim o bardziej wyrazistych przekonaniach religijnych – książka zatytułowana „The Anthropic Cosmological Principle” pozostaje standardowym i najbardziej wyczerpującym tekstem na temat zasady antropicznej i jest cytowana nie tylko przez fizyków, ale też i teologów.
Zasada antropiczna...
Barrow i Tipler cytują najstarszy znany im przykład tzw. „rozumowania antropicznego”. Sformułował go w 1957 r. amerykański astrofizyk Robert Dicke w technicznym artykule poruszającym temat syntezy pierwiastków w gwiazdach. Przy omawianiu stałej fizycznej (epsilon), pojawiającej się w równaniach opisujących ewolucję gwiazd, Dicke zauważył, że zarówno wyższa, jak i niższa wartość tej stałej oznaczałaby, że we wszechświecie nie mógłby pojawić się człowiek. Jest to związane przede wszystkim z faktem, że gwiazdy produkują w swych jądrach pierwiastki, z których jesteśmy zbudowani (węgiel, tlen, azot itp.), zaś Słońce od miliardów lat dostarcza Ziemi energię słoneczną potrzebną do rozwoju życia i ewolucji człowieka. Wszelkie zaburzenie „bilansu energetycznego” gwiazd – na przykład poprzez hipotetyczną zmianę stałej fizycznej – mogłoby więc mieć katastrofalne skutki dla możliwości powstania we wszechświecie człowieka. Dicke zasugerował, że w pewnym sensie wartość stałej można przewidzieć na podstawie samego faktu, że istnieją ludzie zadający pytanie o jej wartość.
Sformułowana na bazie tego typu obserwacji zasada antropiczna została po raz pierwszy publicznie określona tym mianem przez australijskiego fizyka teoretycznego Brandona Cartera w 1973 r. Co ciekawe, nastąpiło to na konferencji naukowej w Krakowie, zorganizowanej z okazji 500-lecia urodzin Mikołaja Kopernika.
Mówiąc najprościej, zasada antropiczna głosi, że fundamentalne właściwości wszechświata muszą z konieczności być takie, aby umożliwiły powstanie w tymże wszechświecie człowieka.
...słaba...
Należy od razu zauważyć, że „zasada” ta może być odczytywana na dwa sposoby ze względu na to, jak rozumiemy zawarte w niej słowo „musieć”. Po pierwsze, jako trywialna oczywistość – skoro istniejemy, to wszechświat musi (w sensie prostej konieczności logicznej) być taki, że możliwe jest nasze istnienie. W dziale logiki zajmującym się możliwością i koniecznością – w logice modalnej – istnieje nawet znane prawo głoszące, iż „jeżeli »p« jest prawdą, to »p« jest możliwe”. W tej interpretacji pod słowo „człowiek” w zasadzie antropicznej można swobodnie podstawić słowo „kura” lub słowo „sadza” – nie da się przecież zaprzeczyć, że jeśli faktycznie istnieje sadza, to wszechświat musi z konieczności być taki, aby sadza mogła w nim istnieć...
Opisane wyżej rozumowanie bywa określane jako „słaba zasada antropiczna” i do dziś trwają dyskusje, czy jest ona tylko mało znaczącą oczywistością, czy też ma pewne znaczenie jako pożyteczne narzędzie przy porządkowaniu naszej wiedzy o fundamentalnych teoriach fizycznych. Nie da się zaprzeczyć, że sformułowanie zasady antropicznej spowodowało lawinę badań dotyczących konsekwencji „głębokich” teorii fizyki dla świata, w tym również: świata ludzi. Fizycy zajmujący się subtelnościami oddziaływań rządzących dynamiką jąder atomowych zostali więc w pewnym sensie „wywołani do tablicy” i zachęceni do wyjaśnienia, w jaki sposób owe subtelności wiążą się z szeroko już rozumianym „dramatem kosmosu”, w którym bierzemy udział.
W najgorszym razie słaba zasada antropiczna sprawiła więc przynajmniej tyle, że skłoniła naukowców i filozofów do głębokiego przemyślenia organicznej jedności świata, w którym oddziaływania jądrowe mają daleko sięgające konsekwencje dla całego kosmosu. Jest to ważna cecha świata! Można sobie wszak wyobrazić, że jest inaczej, a jądra atomowe „żyją swoim życiem” i ich zachowanie nijak się ma do świata makroskopowego.
...i silna
Druga („silna”) interpretacja zasady antropicznej zasadza się na mocniejszym zaakcentowaniu słowa „musieć”. Zgodnie z tym rozumieniem nie mogło być tak, że fundamentalne prawa wszechświata nie dopuszczają istnienia w nim człowieka. Inaczej mówiąc, nie jest możliwe istnienie wszechświata, w którym brak jest świadomej istoty go podziwiającej. Jest to dalekie echo pierwotnej propozycji Cartera, mające ścisły związek z kwestiami teologicznymi. Barrow i Tipler piszą wprost, że „narzucającą się” konsekwencją silnej zasady antropicznej jest uznanie, że świat został zaprojektowany.
Aby trochę lepiej zrozumieć motywacje osób proponujących takie rozwinięcie, należy sięgnąć do jeszcze bardziej fascynującej właściwości wszechświata, która została poznana dopiero w ubiegłym stuleciu przy okazji wspomnianych już wyżej badań naukowych. Chodzi o kwestię precyzyjnego dostrojenia (fine-tuning).
Precyzyjne dostrojenie
Wyobraźmy sobie urządzenie, na którym znajduje się kilkadziesiąt pokręteł oraz jeden wielki czerwony przycisk. Każde z pokręteł reguluje wartość jednej z fundamentalnych zmiennych opisujących prawa przyrody (jest ich od 25 do 35, zależnie od źródła). Czerwony przycisk powoduje powstanie wszechświata o parametrach odpowiadających położeniom pokręteł. Jak już wiemy choćby z cytowanej wyżej wypowiedzi Dicke’a, przesunięcie któregoś z tych pokręteł sprawiłoby, że we wszechświecie nie mógłby powstać człowiek. Jest tu jednak dodatkowy haczyk: czasem wystarczyłoby bardzo niewielkie przestrojenie.
Przykładowo, jak podaje brytyjski fizyk Paul Davies (również laureat Nagrody Templetona) w książce „The Accidental Universe”,„wzmocnienie” silnego oddziaływania jądrowego o zaledwie 2 proc. spowodowałoby „spalenie” całego obecnego we wszechświecie gazu wodorowego w ciągu pierwszych chwil po Wielkim Wybuchu i, co za tym idzie, niepowstawanie gwiazd i układów planetarnych. Amerykański astronom Craig Hogan obliczył z kolei, że zwiększenie masy kwarku dolnego o kilka procent sprawiłoby, że nie powstawałyby w ogóle żadne pierwiastki ciężkie, tzn. cała materia wszechświata składałaby się z wodoru.
Przegląd tego typu scenariuszy czyta się z lękliwą fascynacją: występują w nich wszechświaty ultragęste i żyjące ledwie ułamki sekund lub trwające wiecznie w stanie zimnej pustki; wszechświaty składające się wyłącznie z fotonów i całkowicie pozbawione materii... Czasem możliwe jest wyobrażenie sobie, że we wszechświecie odrobinę innym od „naszego” mogłaby powstać jakaś forma inteligentnego życia kompletnie niepodobnego do naszego – zwykle jednak trudno jest rozsądnie to utrzymywać. Zatrważająca jest myśl, że tak mógłby wyglądać nasz świat, jednak tym, co najbardziej porusza, jest łatwość, z jaką mogłoby do tego dojść.
Fizyka jako doświadczenie stwórcze
Wydaje się, że kluczowe dla argumentu z precyzyjnego dostrojenia jest uznanie, że wszechświat rzeczywiście mógłby być inny; a zwłaszcza, że mógłby się nie udać. Z jednej strony jest to subtelna kwestia filozoficzna – prawdopodobnie nierozwiązywalna – z drugiej natomiast codzienność fizyka-kosmologa, którego zadaniem jest testowanie modeli kosmologicznych. XX wiek przyniósł dwa ważne składniki, które sprawiły, że człowiek mógł choć trochę poczuć się jak stwórca. Z jednej strony są to wyrafinowane teorie zmatematyzowanej fizyki, służące do modelowania wszechświata jako całości. Z drugiej strony jest to komputer, który pozwala na szczegółowe analizowanie konsekwencji wyboru określonego zestawu parametrów – od zdefiniowania zmiennych po obserwację na własne oczy, jak „rozwija się” zadany tymi parametrami model wszechświata. Tego typu moc stwórcza pokazuje jednak, jak trudno o sukces lub – co wychodzi na jedno – jak łatwo o porażkę...
Nawet bez zapuszczania się na grząski grunt psychologizowania można przynajmniej na próbę wyobrazić sobie, że rozwój kosmologii obliczeniowej postawił nas, ludzi, w sytuacji, w której nigdy jeszcze nie byliśmy. Oto każdy z nas na swoim komputerze może spróbować dla zabawy (a po zainwestowaniu kilku dekad życia w edukację i kilku milionów dolarów w superkomputer – nawet trochę poważniej) odtworzyć w pewnym zakresie stworzenie (lub przynajmniej jego materialny aspekt). Można przypuszczać, że zajęcie tego typu jest w stanie zmienić wierzącego w ateistę. Ale czy może być odwrotnie?
Zarysowane tu problemy budzą tak naprawdę więcej pytań niż odpowiedzi. Na ile poważnie należy traktować nasze modele wszechświata? Czy potrafimy modelować wszechświaty skrajnie odmienne od naszego? A może nie doceniamy zdolności świata do generowania życia na pozór „z niczego”? Możemy także zrobić krok do tyłu.
Opisana wyżej nowa potencjalna droga „od świata do Boga” – wiedzie od niebudzących kontrowersji obserwacji naukowych, przez ich spekulatywną interpretację, aż po filozoficzny komentarz i teologiczną puentę. Na każdym opisanym tu kroku można się zatrzymać – ale przecież nikt nie spodziewał się chyba prawdziwego dowodu?

ŁUKASZ LAMŻA (ur. 1985) jest filozofem, specjalizuje się w filozofii przyrody. Autor wielu artykułów naukowych i popularnonaukowych, redaktor prac zbiorowych. Autor książki „Przekrój przez wszechświat”.