Wygraliśmy w kosmicznej loterii

BERNARD CARR, matematyk i kosmolog: Większość fizyków ma zbyt materialistyczne i zbyt redukcjonistyczne nastawienie. Zakładają, że nie istnieje żadna inna rzeczywistość poza materialną, a wszystko da się wyjaśnić na gruncie oddziaływań między cząstkami.

14.05.2023

Czyta się kilka minut

 / MICHAŁ DYAKOWSKI
/ MICHAŁ DYAKOWSKI

MARTA BIELIŃSKA: Jest Pan matematykiem i kosmologiem, ale zainteresowania ma znacznie szersze, zresztą stanowią dość nietypowe połączenie. Skąd się wzięły?

PROF. BERNARD CARR: Gdy byłem piętnastoletnim uczniem w szkole z internatem Harrow, pewnego razu coś przeskrobałem – nie będę wchodził w szczegóły! – i za karę musiałem zostać w pokoju. Nie mając lepszego zajęcia, zabrałem się za lekturę trzech książek, które zmieniły moje życie.

Pierwszą było „ABC teorii względności” Bertranda Russella. To wzbudziło moje zainteresowanie fizyką teoretyczną. Drugą pozycją był „Eksperyment z czasem” autorstwa J.W. Dunne’a, opisujący jego domniemane prekognitywne sny oraz autorską teorię czasu. Tak zaczęło się moje zainteresowanie parapsychologią, powiązaną z fizyką przez rozważania o czasie. Trzecią książką było „Trzecie oko” Lobsanga Rampy – rzekomo byłego lamy tybetańskiego, którego duch wstąpił w ciało kornwalijskiego rybaka. Jego doświadczenia z Tybetu zaintrygowały mnie, gdyż sugerowały związek między zjawiskami parapsychologicznymi oraz mistycznymi. Tak oto, poniekąd ironicznie, bieg mojego życia został wyznaczony przez fakt, że coś przeskrobałem.

Kontynuowałem wszystkie te zainteresowania podczas moich studiów licencjackich z matematyki na Uniwersytecie w Cambridge, gdzie dołączyłem do uczelnianego Koła Astronomicznego, Koła Badań Parapsychologicznych, a także Koła Buddyjskiego. Po studiach zrozumiałem, że parapsychologia nie oferuje dobrych perspektyw zawodowych, ani że nie jestem dostatecznie gorliwy, aby zostać buddyjskim mnichem. Zdecydowałem się więc na karierę jako fizyk.

I został Pan jednym z pierwszych doktorantów Stephena Hawkinga. Hawking był już wtedy znany?

To był rok 1972, pół wieku temu. Gdy został moim promotorem na studiach doktoranckich w Cambridge, Stephen nie był tak powszechnie znany. Choć już wtedy uchodził za znakomitego fizyka. Gdy zostałem przyjęty na doktorat, usłyszałem, że Hawking jest najbardziej błyskotliwą osobą na wydziale. To mnie z początku onieśmielało. W czasach, kiedy byłem jego doktorantem, przewidział teoretycznie tzw. promieniowanie Hawkinga, czyli promieniowanie cieplne z czarnych dziur. Było to jedno z najdonioślejszych osiągnięć fizycznych w drugiej połowie XX w.

Również ja skorzystałem z uznania, które zdobył, gdyż jeździłem z nim na wiele konferencji i uroczystości, podczas których odbierał nagrody. Dało mi to możliwość poznania moich naukowych bohaterów, takich jak Richard Feynman czy Paul Dirac. Poznałem nawet papieża! Jednak dopiero po publikacji „Krótkiej historii czasu”, której pierwszy szkic czytałem podczas długiej podróży pociągiem po Chinach ze Stephenem, Hawking stał się postacią ikoniczną, znaną poza światem naukowym.

Łączyła Was bliska relacja?

Nasza znajomość była, z oczywistych względów, bardziej osobista niż typowa relacja między studentem a promotorem. Gdy byłem w Cambridge, Stephen jeździł już na wózku inwalidzkim. Wszędzie razem podróżowaliśmy i jadaliśmy wspólnie. W ostatnim roku mojego doktoratu pojechaliśmy do Caltech w Los Angeles, gdzie mieszkałem z jego rodziną. W zamian za pomoc Stephenowi w codziennych zadaniach, a także za okazjonalne zajmowanie się jego dziećmi nie musiałem płacić czynszu. Udało mi się bardzo dobrze poznać jego rodzinę, z którą szczerze się zaprzyjaźniłem.

Później jego niepełnosprawność pogłębiła się, stracił głos. Został wybitnym umysłem zamkniętym w ograniczonym ciele, a to przyczyniło się do powstania legendy Hawkinga. Ale wielkim uczonym byłby oczywiście niezależnie od niepełnosprawności. Promotorem był inspirującym. W kilku zdaniach podsuwał pomysły, nad którymi później pracowałem przez wiele tygodni.

Zatrzymajmy się na buddyzmie. Skąd to zainteresowanie?

Studia w Cambridge zacząłem pod koniec lat 60., gdy wielu młodych ludzi, łącznie ze mną, było zainteresowanych medytacją. Formalnie jestem chrześcijaninem, ale buddyjska filozofia przemawia do mnie bardziej niż filozofia chrześcijańska. Nigdy nie byłem jednak nabożnym buddystą – w przeciwieństwie do mojego przyjaciela Pete’a Bettsa, który został mnichem i późniejszym założycielem Zachodnioaustralijskiego Towarzystwa Buddyjskiego. Obecnie znany jest jako Ajahn Brahm i ma miliony naśladowców.

Jednym z powodów mojego zainteresowania buddyzmem jest fakt, że część objawień Buddy odnosiła się do natury świata fizycznego. W sutrach można znaleźć szacunkowy wiek wszechświata, który zaskakująco dobrze odpowiada współczesnym naukowym przybliżeniom. Te teksty były napisane pięć wieków przed naszą erą i oczywiście moi znajomi naukowcy nie chcą nawet słyszeć, że coś, czego odkrycie pochłonęło miliardy dolarów, zostało przewidziane przez mężczyznę medytującego pod drzewem.

Osobiście nie widzę w tym nic dziwnego, że ktoś o rozwiniętej duchowości mógłby mieć pewien wgląd w kosmologię. Nie ograniczam jednak mojego zainteresowania religią do buddyzmu.

W samej fizyce nie stronił Pan od kontrowersyjnych tematów: precyzyjne dostrojenie stałych fizycznych, początek wszechświata, inne wszechświaty…

Spora część moich badań obejmuje kosmologię głównego nurtu: np. czarne dziury, ciemną materię, fale grawitacyjne, a także początki wszechświata. Istnienie ciemnej materii jest obecnie powszechnie uznawane, choć nie wiemy, czym ona jest. Jednakże pracowałem również nad wieloma zagadnieniami – takimi jak zasada antropiczna, wieloświat oraz pierwotne czarne dziury – które są bardziej kontrowersyjne i nie przyciągają aż takiego zainteresowania. W bardziej konwencjonalnych gałęziach fizyki istnieją setki ludzi pracujących nad jednym tematem, co prowadzi do sporej rywalizacji. Jednego dnia piszesz artykuł, a w ciągu tygodnia ukazuje się mnóstwo nowych publikacji na ten sam temat. Jest to jeden z powodów, dla którego zawsze bardziej lubiłem pracować nad tematami spoza głównego nurtu. Nie ma w nich aż takiej rywalizacji.

Można jednak powiedzieć, że te mniej konwencjonalne obszary są zbyt spekulatywne. Zazdrościł Pan kiedyś tym fizykom, którzy mogą łatwo przetestować swoje hipotezy w laboratoriach?

Część moich badań, np. tych nad wieloświatem, może być uznana za zbyt spekulatywną. To jest jednak cena, którą trzeba zapłacić, gdy pracuje się w fizyce fundamentalnej.

Może się okazać, że trzeba czekać bardzo długo, zanim dostanie się jakieś dane potwierdzające teorię. Z tego powodu nie należy się zbytnio przejmować tym, czy twoje pomysły są prawdziwe, czy nie. Zamiast tego trzeba zapytać, czy te badania są użyteczne. Ja nie mogę narzekać – nie wiem, czy moje teorie są prawdziwe, ale badania nad nimi są dla mnie użyteczne. Sprawiają mi radość i zapewniły mi pracę i pensję przez pięćdziesiąt lat.

Zresztą, wiele obecnych ważnych teorii fizyki czekało dekady na potwierdzenie.

No właśnie. Choć czarne dziury zostały przewidziane w 1916 r., odkryto je pół wieku później. Istnienie fal grawitacyjnych postulowano mniej więcej w tym samym czasie, a musiały na odkrycie czekać sto lat. Cząstkę Higgsa znaleziono 50 lat po tym, jak została przewidziana. Wielu naukowców umiera, zanim się dowiadują, czy ich teoria była prawdziwa.

Oczywiście, istnieją zalety pracy nad teoriami, które mogą być zweryfikowane w niedalekiej przyszłości. Jeżeli twoja teoria jest błędna, to chcesz, aby została obalona wcześnie, aby nie tracić na nią więcej czasu. Ludzie pracujący w bardziej konwencjonalnych obszarach kosmologii wiedzą, że to, nad czym pracują – np. promieniowanie tła – istnieje. Możliwe, że ani wieloświata, ani pierwotnych czarnych dziur nie ma – choć mam nadzieję, że są. Z drugiej strony, zaletą pracy nad bardziej spekulatywnymi teoriami jest to, że nie mogą być łatwo obalone!

Mówi Pan często o ograniczeniach fizyki – że nie daje ona odpowiedzi na wszystkie pytania, jakie możemy zadać na temat świata. Stąd to zainteresowanie metafizyką?

Większość fizyków ma zbyt materialistyczne i zbyt redukcjonistyczne nastawienie. Przez „materialistyczne” rozumiem to, iż zakładają oni, że nie istnieje żadna inna rzeczywistość poza materialną, a przez „redukcjonistyczne” rozumiem to, iż zakładają oni, że wszystko w świecie może być wyjaśnione na gruncie oddziaływań między fundamentalnymi cząstkami. I gdy w końcu zrozumiemy, jak te cząstki oddziałują, zrozumiemy wszystko.

Uważam jednak, że istnieje jeden element świata, który przekracza materializm i redukcjonizm, którego wszyscy doświadczamy: świadomość. Większość fizyków powie, że świadomość jest przygodną cechą wszechświata, produkowaną przez nasze mózgi. Wobec tego obserwujemy świat w sposób pasywny i nie wpływamy na niego przez obserwację. Faktycznie, sukces fizyki w wyjaśnianiu rzeczywistości fizykalnej – począwszy od najmniejszej skali subatomowej aż po modele całego wszechświata czy nawet wieloświata – jest przykładem sukcesu mindlessness. Do wyjaśnienia tego wszystkiego nie trzeba się odwoływać do świadomości.

Moja filozofia kładzie natomiast nacisk na mindfulness. Uważam, że umysł jest fundamentalny i istnieje interakcja między świadomością a rzeczywistością fizyczną. Jednym z przykładów takiej interakcji jest rola obserwatora w mechanice kwantowej. Bardziej kontrowersyjne przykłady to telepatia, psychokineza czy jasnowidzenie, które sugerują bezpośrednią interakcję świadomości i świata fizycznego. Sądzę, że musi istnieć jakiś przyszły paradygmat fizyki, który będzie explicite zawierał umysł i świadomość.

Doszliśmy do trzeciego obszaru Pańskich zainteresowań – para- psychologii. Był Pan nawet przewodniczącym Towarzystwa Badań Parapsychologicznych. Na czym takie badania polegają?

Badania parapsychologiczne obejmują wiele obszarów – nie tylko wspomniane wcześniej anomalne rodzaje poznania, które mogą być badane eksperymentalnie, ale również takie stany świadomości, jak doświadczenia pozacielesne, doświadczenie okołośmiertne czy też doświadczenia mistyczne. Wszystkie te zjawiska są kontrowersyjne – nauka głównego nurtu albo całkowicie odrzuca ich istnienie, albo twierdzi, że są całkowicie nienaukowe. Parapsychologia aspiruje jednak do badania tych zjawisk w sposób naukowy. W takim sensie stanowi ona most pomiędzy nauką i duchowością, doskonale wpisując się w moje zainteresowania.

Budowanie takiego mostu nie jest komfortowe, gdyż pociąga krytykę z obu stron. Np. badacze z obszaru parapsychologii są krytykowani przez naukowców, gdyż naukowcy nie wierzą w zjawiska paranormalne, a także przez mistyków, ponieważ mistycy nie są zainteresowani redukcjonistyczną perspektywą przyjmowaną w nauce. Ponadto, jeżeli ktoś znajduje się na ścieżce duchowej, zjawisko paranormalne jest uważane za rozpraszające na drodze osiągnięcia najwyższego celu, czyli oświecenia. Łączenie tych trzech zagadnień nie jest łatwe.

Wróćmy na grunt fizyki. O co chodzi z wieloświatem? I czy fizyka daje jakieś dowody na jego istnienie?

Słowo „wieloświat” pojawia się w wielu różnych kontekstach, więc najpierw trzeba wyszczególnić różne teorie wieloświata. Nie należy ich wszystkich odrzucać, ale też nie każdą warto akceptować. W szczególności wieloświat jest przewidziany w wielu modelach kosmologicznych oraz fizyki cząstek. Np. krajobraz teorii strun, opisującej cząstki, oraz niektóre modele inflacyjne wczesnego świata zdają się sugerować, że mogą istnieć inne światy, różniące się od naszego pewnymi fundamentalnymi własnościami (np. wartością stałej kosmologicznej, decydującej o tempie rozszerzania się lub kurczenia się wszechświata).

Choć wieloświat jest przewidywany przez szanowaną fizykę, problemem jest brak bezpośrednich dowodów na istnienie innych światów. W szczególności nie możemy „wyjrzeć” poza horyzont naszego świata, który jest ograniczony przez odległość, jaką światło zdążyło przewędrować od Wielkiego Wybuchu.

Wiele osób powie, że nie jest to „prawdziwa” kosmologia, ponieważ nie mamy dowodu na wieloświat, więc wolę nazywać ten obszar badawczy „metakosmologią”. Jednakże, być może będziemy mieć takie dowody w przyszłości. Być może odkryjemy dodatkowe wymiary przestrzeni lub jednoznacznie rozwiążemy równanie tzw. M-teorii, aby znaleźć perfekcyjną teorię wieloświata.

Wiele pomysłów w historii kosmologii zaczynało jako niepotwierdzone teorie, a później stawały się w pełni szanowaną fizyką. Wczorajsza metakosmologia jest dzisiejszą kosmologią, a dzisiejsza metakosmologia jest kosmologią jutra. Wierzę, że to samo spotka teorię wieloświata.

Wieloświat odpowiada Panu z powodów filozoficznych?

Teoria wieloświata może być wykorzystana do wyjaśnienia „precyzyjnego dostrojenia” stałych fizycznych, które wydaje się konieczne, aby mogli pojawić się obserwatorzy. Np. stała kosmologiczna musi być tak precyzyjnie dostrojona, tzn. jej wartość musi mieścić się w ścisłych granicach, aby mogły uformować się galaktyki. Niektórzy uważają to za przypadek, ale ja nie zgadzam się z nimi, gdyż obserwujemy zbyt dużo takich niewyjaśnionych „zbiegów okoliczności”.

Gdy w 1979 r. wspólnie z Martinem ­Reesem napisaliśmy artykuł o tych precyzyjnych dostrojeniach, stał się on bardzo kontrowersyjny. Wiele osób powiązało go z filozofią czy nawet teologią. Ale to nie było naszą intencją. Wieloświat wyjaśnia precyzyjne dostrojenia bez potrzeby przywoływania boskiej interwencji.

Możemy to zilustrować na przykładzie loterii. Jeżeli kupisz los i wygrasz milion dolarów, możesz pomyśleć, że dokonał się cud.

Ale to nie jest żaden cud, gdyż milion ludzi kupiło ten los – i ktoś musiał wygrać. Podobnie jest z wieloświatem. Jeżeli istnieje jeden wszechświat i ten wszechświat akurat sprzyja życiu, to jest to cud.

Jednak jeżeli istnieją miliardy wszechświatów, w których życie nie mogło powstać, to cud znika. Jeśli przyjmiemy istnienie wielu wszechświatów, to ten nasz, przyjazny dla życia, z odpowiednią stałą kosmologiczną, jest taką właśnie przewidywaną wygraną w loterii.

Spróbujmy przewidzieć przyszłość. Jak fizyka i kosmologia będą wyglądać w następnych dekadach?

Jednym z najbardziej naglących pytań jest to o ciemną materię i ciemną energię. Wiadomo, że wszechświat składa się w 5 proc. z materii zwykłej, w 25 proc. z ciemnej materii, a w pozostałych 70 proc. z ciemnej energii. Wciąż nie wiemy, czym są ciemna materia i ciemna energia, ale moim ulubionym kandydatem na ciemną materię są pierwotne czarne dziury, uformowane krótko po powstaniu wszechświata. Wielu ludzi myśli, że ciemna energia może być stałą kosmologiczną, ale jest to pytanie otwarte.

Jeszcze innym pytaniem jest to o przeszłość i przyszłość świata. Często mówimy, że świat powstał ok. 13,8 mld lat temu w wyniku Wielkiego Wybuchu. Ten pogląd odpowiada osobliwości przewidzianej przez fizykę relatywistyczną. Jednakże wielu kosmologów uważa, że to nie wtedy powstał wszechświat. Sugerują, że Wielki Wybuch był poprzedzony przez Wielki Kolaps, i że ewolucja wszechświata postępuje w sposób cykliczny.

Kolejnym ważnym pytaniem jest to o możliwość istnienia dodatkowych wymiarów poza czterema wymiarami czasoprzestrzennymi. Nie znaleziono ich eksperymentalnie, ale są one przewidziane przez niektóre teorie fizyczne. Jestem szczególnie zainteresowany odpowiedzią na to pytanie, ponieważ w moim projekcie rozszerzenia fizyki o świadomość dodatkowe wymiary mogłyby stworzyć przestrzeń dla doświadczeń mentalnych: być może istnieje wymiar dla doświadczeń okołośmiertnych, inny wymiar dla doświadczeń pozacielesnych, itd. Ale na tym etapie to jedynie spekulacje. ©

BERNARD J. CARR jest emerytowanym profesorem matematyki i astronomii na Queen Mary University of London.

Dziękujemy, że nas czytasz!

Wykupienie dostępu pozwoli Ci czytać artykuły wysokiej jakości i wspierać niezależne dziennikarstwo w wymagających dla wydawców czasach. Rośnij z nami! Pełna oferta →

Dostęp 10/10

  • 10 dni dostępu - poznaj nas
  • Natychmiastowy dostęp
  • Ogromne archiwum
  • Zapamiętaj i czytaj później
  • Autorskie newslettery premium
  • Także w formatach PDF, EPUB i MOBI
10,00 zł

Dostęp kwartalny

Kwartalny dostęp do TygodnikPowszechny.pl
  • Natychmiastowy dostęp
  • 92 dni dostępu = aż 13 numerów Tygodnika
  • Ogromne archiwum
  • Zapamiętaj i czytaj później
  • Autorskie newslettery premium
  • Także w formatach PDF, EPUB i MOBI
89,90 zł
© Wszelkie prawa w tym prawa autorów i wydawcy zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów i innych części czasopisma bez zgody wydawcy zabronione [nota wydawnicza]. Jeśli na końcu artykułu znajduje się znak ℗, wówczas istnieje możliwość przedruku po zakupieniu licencji od Wydawcy [kontakt z Wydawcą]
Marta Bielińska prowadzi zajęcia z filozofii nauki i przygotowuje doktorat na Uniwersytecie Oksfordzkim, gdzie ukończyła studia magisterskie z filozofii oraz z fizyki teoretycznej. Wcześniej związana była z Uniwersytetem Jagiellońskim. Laureatka Stypendium… więcej

Artykuł pochodzi z numeru Nr 21/2023

Artykuł pochodzi z dodatku „Copernicus Festival 2023: Kosmos