Prije nekoliko godina sam pročitao prvu knjigu Sabine Hossenfelder, Lost in Math: How Beauty Leads Physics Astray. Radi se o kritici raširenog znanstvenog pristupa koji daje prednost jednostavnosti i ljepoti matematičkog opisa prirodnih zakonitosti u odnosu na njihovu fizičku manifestaciju i eksperimentalnu provjerivost. Drugačije rečeno, autorica smatra da nema opravdanja teoretiziranju bez čvrstog uporišta u fizičkim dokazima.
U novoj knjizi, Existential Physic: A Scientist’s Guide to Life’s Biggest Questions, izdanoj prije nekoliko mjeseci, autorica ovu tezu konkretizira i objašnjava na primjerima važnih, temeljnih pitanja kojima se fizika i fizičari bave pa uspoređuje ono što se o tim fenomenima doista zna, s teorijama koje se pojavljuju u znanstvenoj zajednici.
Knjiga je izrazito poučna i zanimljiva, vjerojatno i zbog toga jer je autorica vrlo vješta u prezentaciji znanstvenih istina što dokazuje njen video YouTube kanal s preko šesto tisuća pretplatnika. Ipak, osobno sam protiv tako radikalnog stava koji odbacuje svaku teoriju koja nema uporište u konkretnim dokazima. Istina, takva teorija je sličnija vjeri nego znanosti, ali proširuje vidike i možda će uporne teoretičare približiti indirektnim, a možda čak i direktnim dokazima koji će njihove tvrdnje potvrditi ili odbaciti pa time promijeniti poglede na trenutno poznato.
Autoričini argumenti protiv fizički neutemeljenog teoretiziranja su logični i konzistentni. Zasnivaju se na pretpostavkama da je glavni produkt znanosti – znanje te da znanost i religija imaju isti korijen – ljudsku potrebu za znanjem o postanku i uzroku svega. Upravo zbog toga što je korijen potrebe isti, da bi se znanost razlikovala od religije, metoda kojom se služi mora biti bitno različita. Znanost se, za razliku od religije, mora temeljiti na čvrstim, provjerivim činjenicama a ne na vjerovanju u moguću istinu, koliko god se ona matematički činila privlačna.
Radi argumentiranja svog stava autorica se usmjerila na demistificiranje temeljnih fizikalnih fenomena, pokazujući da nas ono što znamo – ako nismo oprezni, može odvesti prema različitim neutemeljenim interpretacijama znanstveno poznatih činjenica.
Knjiga sadrži poglavlja u kojima Sabine Hossenfeld komentira saznanja o fenomenu vremena, postanku svemira, entropiji, materijalnoj prirodi čovjeka, pitanju kvantne neodređenosti, slobodnoj volji, vjerojatnosti nastanka našeg svemira, mislećem svemiru te predvidljivosti ljudskog ponašanja.
Ono što znamo, naime, govori u prilog tezi o blok univerzumu u kojem je svaki trenutak u prošlosti, sadašnjosti i budućnosti stvaran na jednaki način. Naime, ne postoji ništa posebno u trenutku koji doživljavamo kao sada i koji dijeli vrijeme na prošlost i budućnost. Ovaj fizikalni uvid je neintuitivan i suprotstavljen je našem poimanju vremena. Ljudi doživljavaju vrijeme kao mjerljivo fizičko svojstvo svemira u koji smo uronjeni.
Moderna interpretacija proizašla iz Einsteinove specijalne teorije relativnosti vrijeme ne smatra fizičkim svojstvom već dimenzijom – poput lokacije materije u prostoru. Dodatno, Einsteinova teorija opisuje fenomen vremena tvrdeći da je ono relativno u odnosu na referentni okvir promatrača. Prevedeno na laički jezik – ne postoji univerzalno vrijeme nego se ono razlikuje ovisno o poziciji promatrača.
O vremenu, dakle, treba razmišljati kao o poziciji u prostor-vremenskom polju u kojem ne postoji nešto što bi se moglo razlikovati kao prošlost, sadašnjost i budućnost – već postoji pozicija promatrača i pripadajuća perspektiva. A to, onda, znači da prošlost nikad ne prolazi i budućnost nikad ne dolazi. Još jednostavnije – ono što je za nas, iz naše perspektive, prošlost – za nekog drugog, iz druge perspektive, je sadašnjost ili budućnost.
Autorica kao primjer navodi – uz ogradu da se radi o pojednostavljenju – da su sunčane zrake koje uočavamo gledajući kakav romantičan zalazak sunca za nas sadašnjost, dok se za sunce se taj događaj desio 8 minuta i 20 sekundi u prošlosti.
Činjenica da vrijeme nije svojstvo materije već oznaka pozicije u prostorno-vremenskom polju dozvoljava vremensku reverzibilnost. To znači da uz poznavanje inicijalnih okolnosti i fizikalnih zakona, možemo predidjeti promjene oke će se dogoditi u budućnosti ali možemo rekonstruirati i one iz prošlosti. Ipak, treba biti oprezan u tumačenju vremenske reverzibilnosti – odnosno činjenice da ne postoji fizička razlika između vremenskih perspektiva jer baš u tim tumačenjima dolazi do razmimoilaženja znanstvenika.
Naime, problem mjerenja u kvantnoj fizici i princip kvantne neodređenosti onemogućuje potpuno determinističko objašnjenje kolapsa valne funkcije što vodi prema negiranju vremenske reverzibilnosti, a onda i prema različitim interpretacijama tog fenomena. Bez ulaženja u detalje, može se reći da znanstvenici ne znaju što određuje brzinu, odnosno poziciju čestice koja se manifestira kao rezultat kolapsa valne funkcije u trenutku mjerenja i ona se prije mjerenja izražava kao statistička vjerojatnost. Ta neodređenost prije i određenost nakon trenutka mjerenja uvodi koncepte prije, sada i poslije te otvara prostor za različita tumačenja koja se ne mogu fizički provjeriti pa Sabine Hossenfelder smatra špekulacijama bez osobitog znanstvenog značaja.
Kvantna neodređenost nije jedina sporna točka u tumačenju fenomena vremena. Sličan problem je i narušena reverzibilnost zbog nestanka informacija o objektima koji prelaze horizont kozmičkih crnih rupa pa s njima nestaju pod utjecajem Hawkingovog isparavanja. Nestanak informacija o objektima koji nestaju s crnim rupama onemogućuje reverzibilno vraćanje u stanje prije nestanka, što predstavlja slom koncepta vremena utemeljenog u specijalnoj teoriji relativiteta. Znanstvenici imaju različite teorije o očuvaju informacija usprkos Hawkingovom zračenju, no za bilo koju od njih ne postoji neki konkretan fizički dokaz, pa ostaje mnogo prostora za špekulacije i neznanstvena nagađanja.
Nije pitanje vremena iznimka, postoje pitanja jednake razine složenosti koje otvaraju mogućnost različitih interpretacija uzroka ili posljedica onoga što smo u stanju eksperimentalno dokazati. Kad se radi o vremenu, specijalna teorija relativnosti postavlja prepreku koju laici prelaze s određenim oprezom, dozvoljavajući mogućnost da ju ne razumiju pa se onda i u tumačenje fenomena vremena ne upuštaju previše duboko.
No, fenomen postanka svemira je drugačijeg karaktera. O njemu je lakše imati neki sud. Ipak, pitanje je slično, a odgovor jednako kompleksan. Naime, ako prihvatimo određenost (determinizam) kao temeljni princip u evoluciji svemira, gledajući retrospektivno – moguće je zaključivati o njegovom početku. Sljedeći fizikalne reverzibilne zakone unatrag – znanstvenici se uglavnom slažu o okolnostima širenja svemira nešto nakon njegovog nastanka pa do danas, iako o trenutku nastanka ne znaju mnogo. Zapravo, o tom početnom i jedinstvenom događaju u evoluciji svemira znanstvenici nemaju dovoljno informacija za jednoznačnu teoriju pa postoje različite. Nažalost, tvrdi autorica knjige, te se teorije ne mogu dokazati pa ih moramo smatrati neznanstvenima.
Na primjer, koncept kozmičke inflacije koja je nakon velikog praska naglo proširila naš svemir, omogućuje pretpostavku da su se na isti način širili i različiti paralelni svemiri drugih fizikalnih karakteristike i drugačijih fizikalnih zakona. Ili, na primjer, nobelovac Roger Penrose smatra da je veliki prasak rezultat sudara svemira koji se ciklički rasprostiru i sažimaju unutar različitih prostorno-vremenskih dimenzija i da je naš svemir samo jedan od njih u određenoj fazi širenja.
Slično teoretiziranju o početku svemira, razvijaju se teorije o njegovom kraju i jednako se o njemu špekulativno zaključuje. Ono što podupire takva nagađanja je nedostatak provjerivih informacija i induktivna metoda prema kojoj zaključujemo o ponašanju materije i energije na temelju prošlih uvida. Kako se radi o redovima veličine koje su izvan našeg eksperimentalnog dosega, moguće je donositi vrlo hrabre zaključke.
Ipak, mene je naviše zainteresirao dio knjige koji se bavi entropijom, u poglavlju koje pokušava odgovoriti na pitanje zašto nitko i nikada nije postao mlađi. Kako sam već navikao da fizičari entropiju sagledavaju iz svih kuteva i da ju opravdano smatraju temeljnom tendencijom prirode, tako sam se začudio stavu autorice koja njeno tumačenje smatra nedostatnim zbog antropocentričnosti. Naime, u knjizi je izloženo stanovište da je ishodište razumijevanja entropije u percepciji mikrostanja na temelju broja različitih mikrostanja. Što je veći broj različitih mikrostanja koja vode prema jedinstvenoj percepciji mikrostanja – time je entropija veća. Ideja da se u definiciju fizikalne veličine uvlači ljudska percepcija mikro i makro razine je za autoricu, u najmanju ruku, sumnjiva.
Iako je taj problem u knjizi spomenut usput, on dosta govori o prirodi entropije. Radi se o fizikalnom procesu koji djeluje na razini elementarnih čestica, a njegov utjecaj se manifestira tek na razini ljudske percepcije. Ako, na primjer, promiješamo kavu u koje smo ranije dodali mlijeko, dobit ćemo napitak u kojem se sastav nije promijenio, osim što su se izmiješale molekule kave i mlijeka. Ako zanemarimo ljudsku percepciju kojom možemo ustanoviti da se promiješana kava sastoji od velikog broja različito razmještenih molekula kave i mlijeka i da dodatnim miješanjem nećemo uspjeti postići njihov razmještaj koji bi nam izgledao drugačije – onda nam preostaje da djelovanje entropije opišemo drugačije, objektivnije.
Zapravo se radi o smanjenu slobodne energije u sustavu, odnosno sve manjoj sposobnosti sustava za dalje promjene što predstavlja kontradikciju u odnosu na princip reverzibilnosti fizikalnih zakona prema kojima bi se promjene mogle dešavati u bilo kojem smjeru. Teoretski bi se, djelujući na svako pojedino mikro stanje, proces mogao obrnuti i stanje sustava mikro stanje. Ipak, to se ne dešava jer se radi o mnoštvu mikrostanja, pa je vjerojatnost da se svako mikro stanje spontano sljedeći reverzibilnost prirodnih zakona vrati u prethodno stanje izrazito mala. Odnosno, entropiju možemo razumjeti kao tendencija sustava da spontano zauzme vjerojatnije stanje.
Da bi entropija djelovala na način kako smo navikli, nužna je pretpostavka da je inicijalno ona bila mala. To znači da je u trenutku nastanka svemira entropija bila minimalna i da od tada spontano raste. Iako nam se to čini logično, logika i prirodni zakoni s takvom početnom vrijednošću nemaju veze. Količina entropije u vrijeme nastanka svemira nije morala biti mala – mogla je imati bilo koju vrijednost i tada ne bi uočavali njeno stalno statističko povećanje već pravo stohastičko ponašanje pri kojem ne bi postojala niti percepcija “strijele” vremena, odnosno vremenskog kretanja u jednom smjeru – od prošlosti prema budućnosti, niti bi mogli imati doživljaj starenja. Zašto je entropija u inicijalnoj točci nastanka svemira bila mala, nitko ne zna ali se otvara prostor za različite pretpostavke i tumačenja koja se ne mogu nazvati znanstvenima.
Slično, kad se u procjenu ponašanja pod utjecajem stohastičkog rasporeda elementarnih čestica uvede pretpostavljeno beskonačno trajanje svemira u nekom obliku – onda, opet stohastički gledano, svaka materijalna konfiguracija se može manifestirati s određenom vjerojatnošću. I ta činjenica vodi prema špekulativnim idejama spontanog minimiziranja entropije i novog velikog praska ili spontanog nastanka Boltzmannovog mozga izravno iz kozmičkog kaosa.
Entropija pa onda starenje i propadanje je posljedica izrazito male, minimalne entropije u trenutku nastanka svemira. Nastanak svemira, slobodna energija, zakoni fizike i promjene koje su posljedica interakcije elementarnih čestica pod utjecajem slobodne energije iz stanja niske prema višoj entropiji, pokazuje znanost, dovele su do postanka svega oko nas, pa i nas samih. Takav znanstveni stav nije intuitivan. Odnosno, stoljećima se vodi diskusija je li čovjek rezultat isključivo mehaničke interakcije čestica ili postoji nešto više. Odnosno, ako ne postoji nešto više od sudaranja elementarnih čestica koji se događaju i u neživoj prirodi, kako onda objasniti svijest i doživljaj samoga sebe.
Autorica navodi podatak da gotovo 80% Amerikanaca vjeruje u dualizam – odnosno u postojanje fizičke realnosti i nekog oblika eterične energije koja se ne može mjeriti ali je esencijalna za postojanje svijesti. U nekim znanstvenim radovima se navodi da je dualizam prirodna ljudska percepcija života, a da se materijalistička treba osvijestiti i naučiti. U svojem izlaganju Sabine Hossenfelder bez imalo sumnje odbacuje dualizam dokazujući da bi svaki drugi stav bio u suprotnosti s onim što je znanost višestruko dokazala.
Udaljavajući se od problema svjesnosti, problem se može sagledati fenomenološki – na razini principa redukcionizma. Odnosno, u temelju negiranja dualizma je činjenica da se svaki prirodni fenomen može objasniti interakcijom elementarnih čestica. Još apstraktnije rečeno, svaka cjelina je rezultat interakcije njenih komponenata. Niti više, niti manje. Naravno, i u znanstvenoj zajednici postoje sumnje. Neki znanstvenici smatraju da je svjesnost elementarno svojstvo materije i da se ona nalazi svugdje, ali se u visokim koncentracijama manifestira kao svjesnost koju prepoznajemo. Autorica knjige se takvim idejama oštro suprotstavlja jer su potpuno neznanstvene. Naime, takva esencijalna svjesnost se ne može detektirati, fizikalnom svojstvu materije ne dodaje nikakvu novu informaciju i služi jedno zato da bi se opravdala ideja dualizma – neke imaginarne sile koja se manifestira kao svjesnost, a nema nikakve druge fizičke manifestacije.
Ipak, u pokušaju da razumije argumente o postojanju sile koju nije moguće izmjeriti, autorica se osvrće na koncept slabog i snažnog nastajanja (emergence). Naime, pojam slabog nastajanja govori o pojavama koje se manifestiraju na višim razinama složenosti, dok na razini elementarnih čestica se ne mogu jednostavno prepoznati. Jedan od karakterističnih primjera je fenomen vlažnosti vode – naime kako objasniti da je voda vlažna, a sastoji se od plinova. Je li moguće, dakle, da se na višim razinama složenosti pojavi svojstvo koje nije moguće objasniti na razini elementarnih čestica (snažno nastajanje – strong emergence). Kad bi takav fenomen postojao, onda bi – možda – mogla postojati sila svjesnosti koja nije objašnjiva interakcijom elementarnih čestica. Ipak, nitko do sada nije uspio dokazati da snažno nastajanje postoji, niti da je uopće moguće.
Postavlja se pitanje, osim direktnim uočavanjem, kako bi takav fenomen uopće bio dokaziv. Autorica smatra da bi dokazivanje mogućeg snažnog nastajanja trebalo tražiti u matematičkom diskontinuitetu – odnosno u točkama singulariteta u kojima matematički opis nekog fenomena daje beskonačne vrijednosti pa se, u matematičkom smislu, taj fenomen ne može točno opisati. Neki matematički izrazi imaju takvo svojstvo i, eventualno, bi ta matematička nedefiniranost mogla spriječiti teoretsko prepoznavanje nekog fizički prisutnog fenomena. Ipak, za materijalno postojanje takvog fenomena koji bi izmakao matematičkom opisu za sada nema nikakvog traga.
Ipak, upravo zbog fizičke prirode svih pojava u prirodi, autorica nastavlja svoje izlaganje o fizikalnim osnovama čovjeka, teoretski je moguće ljudski organizam zamijeniti umjetnim komponentama iste funkcije pa time ostvariti funkcionalnost koja se ne bi razlikovala od ljudske. Ipak, takva sukcesivna zamjena otvara pitanje identiteta – pa nije jasno bi li potpuno zamijenjena osoba zadržala svoj identitet ili bi postala neka druga, o čemu prirodni znanstvenici i brojni filozofi imaju svoje mišljenje.
Jednako kako se zalaže za istiskivanja teorija koje na različite načine uvode princip dualizma u opis ljudske prirode, Sabine Hossenfelder se, u znanstvenom smislu, obračunava s pobornicima različitih teorija koje neutemeljeno daju smisao fenomenu kvantne neodređenosti.
Osobno, spadam u grupu ljudi koje taj fenomen posebno zanima, a prema autoričinim opaskama – to je jer sam upao u zamku racionalne interpretacije matematičkih konstrukata. Kao što je u ranijoj knjizi ustvrdila – matematika je disciplina koja ima mogućnost opisati ponašanje u prirodi, ali za to koristi poseban jezik koji se ne može jednostavno, a ponekad se ne može nikako prevesti na racionalni, ljudima blizak iskaz. Oni koji to pokušavaju, nužno se upuštaju u neintuitivna objašnjenja koja se često kose za uobičajenim poimanjem stvarnosti i onda fizika i fizikalni zakoni izgledaju nevjerojatno a ponekad i apsurdno. Prema mišljenju Sabine Hossenfelder, bolje se ostaviti jezične interpretacije matematičkih istina – pogotovo ako takvi izričaji ne pridonose boljem razumijevanju pojava ili ne daju neku novu informaciju.
Govoreći konkretnije, autorica se suprotstavlja uvođenju koncepta mnogih svjetova (many world) ali i drugih, alternativnih tumačenje problema kvantne neodređenosti. Ovaj fizikalni fenomen je dobra podloga za uvođenje egzotičnih teorija jer za njega znanstvenici nemaju objašnjenje – pa se stav koji zagovara kopenhaška struja i koji se može sažeti u “šuti i računaj”, a ima pragmatični karakter primjene matematičkih formula u izračunu kvantnog ponašanja bez previše pitanja o smislu i značenju tog fenomena, suprotstavlja različitim drugim stavovima koji kvantnu neodređenost računaju na isti način ali traže smisao i razlog takvog ponašanja.
Hue Everett koji je prvi oblikovao ideju mnogih svjetova, striktno se držao Schrödingerove jednadžbe i bespogovorno prihvatio sve reperkusije koje ona nosi, pa je kolaps valne funkcije u trenutku mjerenja interpretirao kao dijeljenje (split) inicijalnog vala u mnoštvo rezultirajućih valnih komponenti koji opisuju svaki mogući ishod takvog mjerenja – što prevedeno na ljudima razumljiv jezik znači dijeljenje svijeta na mnoštvo rezultirajućih pod-svjetova u kojima je sadržan svaki mogući ishod kvantnog mjerenja. Problem s ovim tumačenjem, osim matematičko-tehničkih, koji se uglavnom svode na određivanje vjerojatnosti da se promatrač nađe u nekom od tih podijeljenih svjetova, a koja mora odgovarati vjerojatnosti pronalaženja čestice u skladu sa Schrödingerovom jednadžbom – postoji fenomenološki problem nedokazivosti takve podjele. Naime, višestruki svjetovi su međusobno nedodirljivi, nemjerljivi pa onda i potpuno neznanstveni.
Sličan stav autorica knjige ima i prema simulacijskoj teoriji Nicka Bostroma. On, naime, smatra da je velika vjerojatnost da se naši životi odvijaju u simulaciji, što bi značilo da je osim zamjene ljudskog mozga nekom višom umjetnom inteligencijom, zamijenjena i kompletna stvarnost. Autoričino suprotstavljanje, dakle, nije proisteklo iz teoretske nemogućnosti zamjene bioloških komponenata elektroničkim ili programskim, već zbog potpuno neznanstvene pretpostavke postojanja nadljudskih agenata koji stvaraju simulaciju života jer za takve simulatore stvarnosti ne postoje fizički dokazi i mogu se smatrati jednako vjerojatnim kao i božanski stvoritelj.
Ipak, možda najčešća diskusija vezana uz fenomene fizike koji graniče s nevjerojatnim, je diskusija o slobodnoj volji. Slobodna volja je nešto o čemu imamo neposredno iskustvo, a izravno je u suprotnosti s konvencionalnom fizikom i znanošću. Prema mišljenju Sabine Hossenfelder, glavni problem je u nekonzistentnoj definiciji slobodne volje, koju je lako tumačiti na različite načine.
Ako bi se iz diskusije o ljudskom ponašanju izbacio koncept slobodne volje onda bi se većina diskutanata složila da je fizika koja opisuje ponašanje elementarnih čestica u svemiru koji poznajemo – pa onda i u našem tijelu, deterministička uz izuzetak slučajnih fluktuacija na kvantnoj razini koje nemaju veliki utjecaj na makroskopske veličine. Drugim riječima, uz poznato početno stanje i primjenom poznatih fizikalnih zakona može se znati kretanje i odnosno evolucija stanja materije i energije u vremenu. Naravno, kvantna neodređenost unosi element slučajnosti, ali on je na makro razini zanemariv te, osim svega, on je slučajan i nema nikakvih dokaza da je upravljan bilo čime. Ovakvo tumačenje eliminira potrebu za uvođenjem “volje” u ponašanje svega, pa tako i čovjeka.
Ipak, naša snažna percepcija voljnog utjecaja na okolinu se ne može zanemariti pa se, u filozofskom smislu, razvijaju teorije kompatibilizma koji na određeni način pomiruju fizikalni determinizam i osjećaj slobodne volje. Autorica knjige smatra da su takve interpretacije određeni oblik zamagljivanja determinističke istine i da se radi o promjeni definicije, a ne o objašnjenju fenomena. Daniel Dennet, na primjer, smatra da se naša volja može smatrati slobodnom jer je nama nepredvidiva, dok Shon Carroll slobodnu volju opisuje kao izvedeno svojstvo (weak emergence) fizikalnih veličina koje se manifestira tek na makrorazini. S druge strane postoji filozofski pravac libertarijanizma koji otvoreno negiraju determinizam, smatrajući da postoji sloboda odlučivanja uvodeći različite teorije bez empirijske podloge.
Slobodna volja bi, kao posljedica stvarnih fizičkih fenomena, morala biti primijećena kao odstupanje ponašanja na makroskopskoj razini, u odnosu na ponašanje elementarnih čestica. Za sada ne postoje nikakvi dokazi da takvo odstupanje postoji. Ipak, znanstvenici takvo ponašanje pokušavaju otkriti u rubnim područjima istraživanja. Na primjer, za beskonačno velike sustave neka svojstva se ne mogu izračunati klasičnim metodama u konačnom vremenu. Zbog toga, tvrde neki znanstvenici, u takvom slučaju ne možemo predvidjeti ponašanje sustava pa moramo zaključiti da ono nije determinističko. Ipak, radi se o sustavima koji ne opisuju našu realnost pa nisu primjenjivi u opisu svijet u kojem živimo i kojega želimo razumjeti. Slično je i s nedefiniranošću u točkama singulariteta matematičkih funkcija kojima opisujemo fizikalne zakone. To su točke diskontinuiteta matematičke predvidivosti i takva mjesta bi mogla voditi u parcijalni nedeterminizam ali matematika koja opisuje fizikalne zakonitosti na kojima se temelji konvencionalna znanost ne pokazuje takvo matematičko ponašanje.
Konačno, rezimira autorica, imamo konvencionalnu – dokazivu znanost koja ne ostavlja mjesta za utjecaj nefizikalnih veličina na ponašanje elementarnih čestice pa time istiskuje slobodnu volju, a imamo i naš osobni doživljaj slobode koji su međusobno nekompatibilni. Izlaz bi mogao biti u redefiniranju našeg stava prema slobodnoj volji, koji bi ju mogao smjestiti u područje prirodnih zakona ali ostaviti prostor za moralnu prosudbu nečijeg ponašanja. Ipak, u tom procesu je potrebno isključiti osjećaj krivnje, a moralnu procjenu je nužno redefinirati. Moralna procjena, naime, bi trebala postati uputa za pronalaženje najbolje taktike za usklađivanje nečijeg ponašanja sa socijalnim normama, isključujući moralnu osudu.
Problem slobodne volje je vrlo popularna tema u laičkim diskusijama jer zakone fizike suprotstavlja neposrednom iskustvu. Sličnu popularnost ima i ideja fino podešenih fizikalnih konstanti, ali iz drugog razloga. U ovom slučaju se ne radi o neposrednom iskustvu koji je u suprotnosti sa zakonima fizike, već u intuitivnom doživljaju vjerojatnosti koji negira mogućnost da su fizikalne konstante koje opisuju realnost pogođene slučajno.
Naime, fizikalni zakoni koji opisuju ponašanje materije i energije funkcioniraju u skladu s opažanjima isključivo uz primjenu dvadeset šest vrlo precizno određenih konstanti. Promjena bilo koje od njih dovela bi do prestanka funkcioniranja svemira koji poznajemo, a u većini slučaja i do njegovog uništenja i nestanka. Zbog intuitivnog doživljaja vjerojatnosti, mnogi znanstvenici traže razumno objašnjenje formiranju vrijednosti tih konstanti jer ne vjeruju da su se one mogle, baš u toj konfiguraciji, formirati slučajno.
Autorica knjige se suprotstavlja takvom vjerovanju, jer nema temelja za vjerojatnosnu procjenu. Za konstante koje mjerimo nemamo uzorak ponavljanja, jer su one jedine koje smo ikada imali priliku izmjeriti. Naime, vjerojatnosnu procjenu provodimo na temelju frekvencije ponavljanja. Da bi mogli procijeniti kolika je vjerojatnost baš ovih konstanti, morali bi imati na raspolaganju informaciju o nekim drugim univerzumima s nekim drugim rasporedom konstanti da bi mogli zaključiti kolika je vjerojatnost pojave baš ovih.
U knjizi se spominje zanimljivi mentalni eksperiment koji objašnjava zabludu vjerojatnosne procjene jedinstvenog događaja. Zamislimo da iz košare s papirićima na kojima su zapisani neki brojevi, ne gledajući izvučemo papirić na kojem piše – na primjer: 32543251 – neki broj bez značenja. Koja je vjerojatnost da ćemo izvući baš taj broj? Jesmo li začuđeni što smo izvukli baš taj broj? Smatramo li da je na djelu fino podešavanje kozmičkog stvoritelja? Ne, uopće se ne čudimo tom broju jer nemamo intuitivnu vjerojatnosnu procjenu. Ništa o vjerojatnosti pojave tog broja nije moguće reći jer ne znamo niti koliko ima papirića u košari, niti jesu li na njima različiti brojevi ili su svi isti. U ovakvom eksperimentu, kao niti u slučaju postojećih fizikalnih konstanti – vjerojatnost se ne može iskazati.
Način razmišljanja koji bi objasnio uspostavu baš ovih konstanti ipak postoji. On se može tražiti analizirajući ponašanje u svemiru, pokušavajući primijeniti neku temeljnu zakonitost u evoluciji materije i energije. Jedan od kandidata je princip najmanjeg djelovanja (principle of least action) – koji uspostavu fizikalnih odnosa u svemiru objašnjava principom minimizacije aktivnosti. Ukratko rečeno, desit će se ono – za što je, gledajući ukupnu kompleksnost, potrebna najmanja aktivnost. Ipak, još je prerano reći ima hoće li takav pristup dovesti do objašnjenja i teoretskog objašnjenja uspostave baš ovih, izmjerenih konstanti.
Sabine Hossenfelder se u knjizi dotiče i teme o kojoj sam tek povremeno čitao i o kojoj nisam nailazio na česte rasprave. Tema je zanimljiva, iako mi se čini da ima slabije intuitivno uporište nego prethodne dvije. Radi se o ideji da je svemir svjestan. Ideja, naravno, proizlazi iz povezanosti preko 100 milijardi galaksija u klastere, super klastere i galaktičke filamente – nalik neuronskim veza ma u ljudskom mozgu.
Autorica postavlja pitanje da li sličnost konfiguracija znači i sličnost funkcije. U želji da se to pitanje bolje sagleda, najprije treba demistificirati sličnost. Naime, jedna od karakteristika koja utječe na sličnost je veličina. Drugačije rečeno, veličina je bitna. Na različitim veličinama se manifestiraju i drugačije sile a znanost dokazuje da zakoni prirode nisu neovisni o veličini.
Osim toga, svemir pokazuje tendenciju širenja, koja u slučaju ljudskog mozga ne postoji. Također, prostranstva koje kozmički signali moraju prevaljivati u prenošenu informacija su golemi, pa bi eventualna interakcija između dijelova kozmičkog mozga trajala milijunima i milijardama godina, dok bi lokalna transformacija kozmičkih dijelova koji međusobno komuniciraju mogla bila znatno brža.
Ipak, teoretska mogućnost postoji. Ako se u budućim znanstvenim istraživanjima dokaže da temeljni fizikalni princip ne sadrži svojstvo lokalnosti, odnosno da je udaljenost izvedena, a temeljna veličina – to će značiti da je moguć brz prijenos informacija bez obzira na kozmičku udaljenost. No, za sada ne postoji niti trag dokazu takve hipoteze, pa se ideja mislećeg univerzuma može proglasiti špekulacijom bez znanstvenih temelja.
Posljednje poglavlje u knjizi rezervirano je za temu o kojoj se sve više govori, najviše u kontekstu razvoja umjetne inteligencije. U želji postizanja umjetne inteligencije slične ili superiornije ljudskoj, nužno je postaviti temeljno pitanje – jesu li ljudi predvidivi?
Činjenica je da već danas mnoge složene poslove koji su do nedavno bili rezervirani isključivo za ljude, preuzimaju računalno podržani sustavi. Očito je, dakle, da se neki poslovi i neke ljudske funkcije mogu smatrati predvidivim, no ostaje pitanje je li je cjelokupno ljudsko funkcioniranje moguće predvidjeti i automatizirati.
Ovo naizgled jednostavno pitanje otvara kompliciranu tehničko-filozofsku raspravu. Najprije, deterministički koncept nameće tezu predvidivosti ali, s druge strane, Scrivenov paradoks uvodi sumnju u svaki sustav koji na nju računa. Naime, taj paradoks kaže da – ako je sustav u skladu s determinističkim poimanjem fizičkih zakona, onda je moguće izraditi takav sustav koji tu predvidivost anticipira i zaobilazi ili poništava. U ovaj filozofsko-logičku kontradikciju treba dodati i problem slučajnost koju uvodi kvantna neodređenost i koja se može tumačiti kao negiranje predvidivosti zbog imanentne slučajnost u odlučivanju.
Uz ovakve teoretske prepreke predviđanju ljudskog ponašanja treba uklopiti i onu praktičnu, a to je kompleksnost eventualnih izračuna koji bi takvu predvidivost omogućavali. Radi se o matematičkim modelima koji su često u području teorije kaosa pa imaju determinističku prirodu ali su nepredvidivi jer značajno ovise o početnim uvjetima koje uopće nije moguće mjeriti ili su mjerenja nedovoljno precizna.
Čak i u sasvim hipotetskom slučaju da ljudsko ponašanje možemo iskazati nekim matematičkim modelom i da poznajemo sve početne uvjete, takav izračun se ne bi mogao provesti na bilo kojem poznatom računalnom sustavu i to ne samo jer ne postoji, nego zato što ga za sada ne možemo niti zamisliti.
Iako se u znanstvenoj zajednici pojavljuju ozbiljne rasprave o etičkim pitanjima koja nastaju s razvojem opće umjetne inteligencije slične ljudskoj, u njenom razvoju smo još daleko od cilja. S jedne strane se nalazi principijelna ograda ograničenja matematičkog modeliranja, a s druge strane se priječe tehničke poteškoće izračuna u sagledivom vremenu i uz prihvatljivu energetsku potrošnju. Imajući u vidu stupanj znanosti iz ovog područja, možemo zaključiti da još ne znamo hoćemo li uopće moći simulirati usporedivo ljudsko ponašanje, a još manje kada će to biti.
Rezimirajući stavove iznesene u knjizi Sabine Hossenfelder zaključuje da je znanost ograničena i da je kao takvu treba prihvatiti. Ona nam pomaže da razumijemo sebe i svijet u kojem živimo ali pomaže nam i da sagledamo ograničenja naše percepcije i shvaćanja. Ta ograničenja nisu prepreka istraživanju, već suprotno – definiraju područja posebno intenzivnog rada i otvaraju prostor za nova saznanja te stalno otvaraju nova pitanja. Zbog toga proces učenja nikada ne može i neće završiti. Jednostavno ne treba očekivati, niti se treba nadati da ćemo u nekom trenutku znati sve, ali to ne znači da od te težnje treba odustati. Upravo suprotno.
Sabine Hossenfelder je njemačka teorijska fizičarka, spisateljica i popularizator znanost s izrazito praćenim YouTube kanalom. Više o njoj i njenom radu može se pronaći na wikipedia stranicama i na osobnim web stranicama.
