Bobby Azarian, američki kognitivni neuroznanstvenik i znanstveni novinar, napisao je zanimljivu knjigu pod naslovom The Romance of Reality: How the Universe Organizes Itself to Create Life, Consciousness, and Cosmic Complexity, koju treba čitati s oprezom. Radi se, naime, o logički konzistentnoj interpretaciji fizikalnih temelja realnosti u kojoj autor često i bez upozorenja ulazi u područje pseudo znanosti, reinterpretirajući znanstvene argumente u korist vlastitih teza.
Knjiga je zanimljiva jer opisuje kontroverznu paradigmu svrhe utkane u fizikalne temelje prirode. Uzimajući u obzir novo gledište o uzroku i tendenciji fizikalnih promjena, autor logički konzistentno opisuje postojeće fenomene, a nakon toga širi teoriju do upravo fantastičnih i dalekosežne odjeka tako shvaćene stvarnosti.
Jedna od bitnih karakteristika promijenjene paradigme je otpor znanstveno dominantnom konceptu redukcionizma. Znanstveno etabliranom pogledu, u kojem se fizikalni utjecaji analiziraju razlažući složene sustave na elementarne komponente, autor suprotstavlja ideju pojave novih svojstava kod nedjeljivih, samoorganizirajućih adaptivnih kompleksnih sustava. Ne radi se samo o promjeni kuta gledanja na prirodne zakone, već autor uvodi ideju smisla u prirodni proces transformacije materije. Prema autorovoj tvrdnji, naša je stvarnost manifestacija osnovne i uvijek prisutne težnje u prirodi prema maksimalno efikasnom iskorištenju slobodne energije.
Iako ovaj opis djeluje nerazumljivo, ideja je u osnovi jednostavna i zasniva se na drugom zakonu termodinamike. Umjesto redukcionistički zasnovanog pogleda koji kozmički razvoj pripisuje nasumičnom sudaranju elementarnih čestica čije djelovanje je isključivo mehaničko i odvija se pod utjecajem krutih fizikalnih zakona – novim pristupom se uvodi koncept svrhovitog adaptivnog samoorganiziranja.
Autor smatra, a onda to i argumentira radovima brojnih znanstvenika, da je naša realnost definirana stalnim adaptivnim procesom koji vodi u razvoj sve složenijih kompleksnih sustava. Na tom putu pojava biološkog života, evolucija prema čovjeku, razvoj društva, a onda i proces transcendencije kroz dalju biološku i društvenu evoluciju na zemlji ali i u svemirskim prostranstvima, nije slučajna – već nužna i neizbježna.
Prema riječima autora, osnovna tendencija u prirodi je maksimalno efikasno iskorištenje slobodne energije. Prirodne zakonitosti omogućuju uspostavu, razvoj i održavanje kompleksnih sustava prilagođenih tom zadatku. Drugim riječima, visoka razina slobodne energije pogoduje razvoju kompleksnih sustava koji se njenim iskorištenjem opiru ulasku u zonu energetske ravnoteže. Zbog toga se tendencija opiranja kompleksnih sustava ulasku u zonu energetske ravnoteže može predstaviti kao imanentna karakteristika prirode, odnosno kao njena svrha.
Knjiga obiluje logički konzistentnim argumentima koji opravdavaju tvrdnju da je kompleksnost koju uočavamo temeljno svojstvo prirode, odbacujući uobičajenu ideju konvencionalne fizike koja dozvoljava pojavu kompleksnih sustava ali samo kao stohastičku iznimku na putu energetske i materijalne transformacije prema konačnom raspadu i hladnoj kozmičkoj smrti.
Uobičajeno tumačenje entropije i njenog djelovanja, koje je utkano u većinu znanstvenih teorija o postanku svemira, utemeljeno je na dva osnovna zakona termodinamike. Naravno da autor ne negira njihovu ispravnost, već ukazuje na ograničenost uobičajene interpretacije. Naime, prvi zakon govori o konstantnoj i nepromjenjivoj količini energije u zatvorenom sustavu, dok se drugi odnosi na stalni rast entropije, odnosno nereda ili neiskoristive energije, u takvom zatvorenom sustavu. Ono što se ispušta iz tumačenja i zanemaruje u sagledavanju šire slike je struktura prirode koja je satkana od mnoštva otvorenih sustava kroz koje energija protječe i tim protokom utječe na njihovo oblikovanje i organizaciju.
Ideja parcijalne spontane transformacije otvorenih sustava koji jasno pokazuju tendenciju samoorganizacije nije nova, u znanosti je ona očita, ali zanemarena. Konkretno, ljudi i civilizacija su jasan pokazatelj da entropija nije stalno rasipanje energije, već u njenom stohastičkom djelovanju nastaju i vrlo kompleksni dijelovi. Nažalost, taj proces nije ozbiljno analiziran i tek fragmentarno se pojavljuju ideje koje proces nastanka i razvoja takvih složenih i visoko organiziranih sustava pokušavaju teoretski objasniti i matematički opisati.
Da bi dodao plastičnost ovom opisu, autor spominje primjer tornada koji se kao odgovor na visoki gradijent energije redovito organizira u atmosferski kovitlac kako bi kompenzirao razliku u atmosferskim pritiscima. Radi se o samoorganizirajućem, kompleksnom sustavu vrlo složene ali uređene strukture na temelju kojeg možemo tražiti paralele i u drugim sličnim okolnostima.
U svojoj argumentaciji efekata samoorganizirajućih adaptivnih kompleksnih sustava autor opisuje žive organizme kao naprednu manifestaciju tog principa, upozoravajući na činjenicu da se život aktivno i efikaasno suprotstavlja entropiji sve dok postoji mogućnost za konverziju slobodne energije (free energy) u neiskoristivu toplinu (entropija). U tom smislu, djelovanje bioloških organizama se može analizirati i kao termodinamički fenomen, čija fiziološka organizacija je izravni rezultat prilagodbe efikasnijem iskorištenju raspoložive slobodne energije.
U skladu s takvim viđenjem, odnosno primjenom nove paradigme, objašnjenje postanka života na zemlji može se odmaknuti od ideje slučajno nastalog koktela kemijskih spojeva kao primarnog faktora njegovog nastanka. Prema novijim teorijama, nastanak života na zemlji je rezultat protoka podmorske vulkanske hidrotermalne energije kroz oceansko, mineralima bogato tlo. Radi se o međudjelovanju toplinske energije, morske vode, odnosno hidrogena i karbon dioksida uz potporu konfiguracije poroznih stijena koje su predstavljale oštru granicu, odnosno membranu između područja različitih kemijskih svojstava. U tom su slučaju porozne stijene djelovale kao Markov blanket i omogućile uspostavu međusobne razmjene kemijskih elemenata, što se može shvatiti kao začetak metabolitičkih procesa. Uvodeći princip prirodne adaptacije kompleksnih sustava u takvo okruženje, ovaj koktel različitih komponenti, prolazeći kroz mnogobrojne faze adaptacije, postiže dovoljno efikasnu konfiguraciju spojeva za uspostavu samoodrživosti – odnosno života. Govoreći jezikom znanosti o kompleksnim sustavima, radilo se o kaskadi faznih tranzicija. Ipak, uporno naglašava autor, ne radi se o slučajnosti već o slijedu tranzicija koje su neminovne i dogodit će se uvijek ako je na raspolaganju slobodna energija, pogodan skup kemijskih spojeva i dovoljna količina vremena.
Nastanak života je biološka prekretnica kojom započinje proces ubrzanog razvoja sve složenijih sustava. Živa stanica predstavlja osnovu drugačijeg, samostalnog djelovanja (agency), odnosno djelovanja s aktivnim utjecajem na okoliš pa onda i na životne okolnosti (casual power). Za razliku od nežive materije koja se pasivno odaziva na utjecaj iz okoline, živi organizmi na njega djeluju aktivno.
Autor tu kvalitativnu promjenu u prirodi objašnjava uvodeći koncept biološkog informacijskog procesa koji je sposoban informacije iz okoline prikupiti i iskoristiti za efikasniju prilagodbu. U početku je to jednostavan proces prilagodbe kroz evolucijsku replikaciju i adaptaciju, koji s vremenom postaje proces aktivnog učenja. Činjenica da je mogućnost akumuliranja informacija iz okoline kroz proces učenja bitno svojstvo živih organizama, omogućuje autoru da svoju analizu usmjeri prema opisu fizikalnih a onda i svih ostalih prirodnih procesa sa informacijskog stanovišta.
U osnovi takvog opisa i analize je veza statističke entropije i razine akumuliranih informacija iz okoline koju je utemeljena na Shannonovoj informacijskoj teoriji iz 1948. godine. Prema toj teoriji je entropija definirana kao razina nesigurnosti u ispravan ishod prijenosa podataka. Kao što Boltzmannova statistička entropija govori o broju različitih mikrostanja koja jednoznačno opisuju makro stanje, tako Shannonova entropija opisuje razinu informacijske nesigurnosti u ispravno prenesenu informaciju. Konkretno, Shannonova entropija predstavlja apsolutnu granicu najbolje moguće kompresije bez gubitaka bilo kakve komunikacije.
Cijela ova entropijsko-teoretska diskusija ima za cilj predstaviti biološku akumulaciju informacija o okolini kao računalni proces koji djeluje suprotno informacijskoj, a jednako tako i statističkoj te termodinamičkoj entropiji. Pojednostavljeno rečeno, živi organizam se spontano mijenja (evolucijska adaptacija) na temelju informacija iz okoline, kako bi joj se najbolje prilagodio i time smanjio razinu nesigurnosti (informacijsku entropiju), a sve radi povećanja šanse za preživljavanje. U tom procesu nastaju sve kompleksniji živi sustavi i to u skladu s diktatom okoline, odnosno adekvatno razini složenosti ekstrakcije slobodne energije.
Povezujući ova saznanja, autor nudi teoretsku podlogu za univerzalni opis stvarnost na svim razinama, povezujući princip termodinamičke entropije, informacijsku teoriju i evoluciju. Objedinjujući ove teorije moguće je razumjeti smjer djelovanja kompleksnih sustava, a onda – prema tvrdnji autora – i njihove najsloženije adaptacijske implikacije poput razvoja svjesnosti i slobodne volje pa sve do evolucije svemira.
Na temelju postavljenog okvira prema kojem se adaptacija kompleksnih bioloških sustava odvija u procesu akumulacije informacija – odnosno učenja, autor upućuje na razliku filogenetičkog i optogenetičkog učenja, odnosno razlikuje evolucijsko – biološko učenje kroz proces genetske varijacije i prirodne selekcije te na bitno efikasnije i ubrzanije svjesno (kognitivno) učenje. Iako oba procesa učenja imaju zadatak interno oblikovati interni reprezentativni model okolnosti koje djeluju na kompleksni organizam i tako reducirati prijeteću nesigurnost, odnosno smanjiti grešku predviđanja vanjskih utjecaja koja bi organizam mogli ugroziti, svjesno učenje je temelj ubrzanoj promjeni i aktivnoj akumulaciji znanja.
Kao što je već ranije naglasio, suprotstavljajući se općem principu redukcionističkih teorija, autor pojašnjava da je akumulacija informacija i adaptacija kompleksnih sustava radi prilagođavanja utjecajima okoline nesaglediva s redukcionističkog gledišta. Naime, radi se o ponašanju kompleksnog sustava koje se oblikuje i mijenja kroz niz povratnih veza i međudjelovanja izgrađenih temeljem akumuliranih informacija iz okoline – što sve nije moguće ustanoviti na elementarnoj kemijskoj ili fizikalnoj razini. Upravo zato nastanak života ne može biti razumljiv primjenjujući redukcionistički princip koji ne uzima u obzir prirodnu samoorganizaciju adaptivnih kompleksnih sustava, već stupnjevitu tranziciju kemijskih spojeva prema živim organizmima smatra spletom slučajnih okolnosti.
Kritika koju teoriji opće i kontinuirane evolucije temeljenoj na prirodnoj samo organizirajućoj adaptaciji upućuju mnogi znanstvenici je zaustavljanje evolucijskog procesa u mnogim, a često i vrlo očiglednim slučajevima. Primjerice, evolucija morskih pasa je zaustavljena prije više milijuna godina. Ne radi se samo o sporadičnom primjeru, nego se radi o sveprisutnoj pojavi. Autor odbacuje takve kritike te upozorava da se one oslanjaju na dvije pogrešno interpretirane činjenice. Najprije, iako evolucija ne teži stalnom rastu kompleksnosti na svim razinama, evidentno je da je evolucijskim procesom nastao veliki broj bioloških vrsta te da brojne među njima dosežu iznimno visok stupanj kompleksnosti i da ta pojava nije zanemariva te da ju treba analizirati. Osim toga, kritički napad na ideju kontinuirane evolucije promatra promjene obilježja unutar vrste, zanemarujući stvaranje povezujuće mreže organizama i njihov utjecaj na kompleksnost cjeline. Za takvo evolucijsko međudjelovanje postoji mnogo primjera, ali najočitiji je razvoj ljudskog društva. Gledajući čovjeka u biološkom smislu moglo bi se zaključiti da je evolucija dosegla svoj limit, ali uzimajući u obzir razvoj civilizacije i njezine dosege – jasno je da se društvo dramatično razvija. Autor tvrdi da je i taj razvoj rezultat evolucije, samo na drugoj razini.
U okviru ovako naznačene integrativne evolucijske sinteze, koju autor zagovara, predlaže se ne-redukcijska teorija kojom se opisuje temeljno ponašanje u prirodi. Ona se bazira na drugom zakonu termodinamike i općem darvinističkom evolucijskom principu razvoja (darvinistička teleologija). U jednoj rečenici ova bi se teorija mogla opisati kao težnja preživljavanju uspostavljanjem stabilnosti izvan područja energetske ravnoteže (ekvilibrij) temeljem efikasne ekstrakcije slobodne energije. Da bi se takvo stanje moglo dugoročno održati, nastavlja autor, kompleksni sustav mora integrirati informacije o okruženju i tako reducirati prijeteću nesigurnost iz okoline. Radi se, drugim riječima, o smanjenju Shannonove informacijske entropije temeljem akumulacije znanja.
Funkcioniranje tog mehanizma je rekurzivno, odnosno povećanje kompleksnosti je put prema novoj razini organiziranosti jer s porastom složenosti uvjeta u okolini, ekstrakcija slobodne energije postaje teža pa posljedično nastaju prilagođeniji, odnosno kompleksniji sustavi. U tom procesu nastaje sve veći broj različitih evolucijskih niša određenih različitim uvjetima ekstrakcije energije pa se u tim nišama razvijaju i različiti sustavi. Što je evolucijska niša složenija ili otvorenija vanjskim utjecajima, složeniji je i sustav koji se u njoj razvija. Ako se evolucijska niša ne mijenja milijunima godina, evolucija će zastati, no ako ona ostaje otvorena – poput ljudima otvorene biosfere, evolucija i dalji razvoj kompleksnosti će se nastaviti.
Sagledavajući prirodni proces spontane samoorganizacije materije u sustave sve veće kompleksnosti, autor uvodi pojam poetičkog meta naturalizma, kojim opisuje objedinjenu teoriju ponašanja sustava na svim razinama. U toj teoriji posebno je značajan pojam meta naturalizma koji ukazuje na postojanje svrhe u prirodnim procesima. Radi se o bitnoj promjeni kuta gledanja, jer ako je nastanak inteligentnog života i dalji razvoj inteligencije imanentna neminovnost kozmičkog razvoja, onda se ta činjenica može smatrati evolucijskom svrhom.
Evolucija, u najširem smislu, predstavlja proces koji se proteže kroz sve oblike ili slojeve koji se manifestiraju u prirodi. Radi se o procesu koji akumulira informacije i u sljedećoj evolucijskoj iteraciji te informacije pomažu u boljoj adaptaciji okolini. To je proces koji, barem što se tiče čovjeka i okruženja u kojem on djeluje, a to je planet zemlja a onda i cijeli svemir, može trajati vrlo dugo. Zapravo, uz uvjet da se kao vrsta održi, čovjek ili njegovi nasljednici mogu učiti i razvijati se sve dok u svemiru postoji slobodna energija koja se može iskoristiti.
Ovako sagledana budućnost nadilazi okvire poznate znanosti i temelji se na pretpostavci da se evolucijski, iterativni proces može tumačiti kao akumulacija informacija, odnosno znanja i da on nema ograničenja. To je suprotno tumačenjima brojnih znanstvenika koji zbog redukcionističkog pristupa ne pristaju na teorije koje se ne mogu svesti na fiziku elementarnih čestica. Reperkusije takvog stava su dobro opisane u ideji Briana Greena, kojeg autor navodi kao primjer, i koji tvrdi da je život nebitna kozmička pojava, slučajni događaj bez utjecaja na razvoj i budućnost svemira. Takvom gledištu suprotstavljeni su teoretičari kompleksnih sustava koji smatraju da se evolucija svemira odvija prema prirodnim zakonitostima koji garantiraju sve složenije adaptivne strukture i svojevrsno “buđenje” svemira.
Sukob redukcionističkog i adaptivno kompleksnog pogleda na djelovanje prirodnih zakona posebno je dobro vidljiv na tradicionalno teškim temama poput svjesnosti i slobodne volje. Naime, svjesnost se ne manifestira na elementarnoj fizikalnoj razini, već se pojavljuje (emergence) na vrlo visoko organiziranoj razini složenih kompleksnih sustava, za sada, isključivo na biološkoj podlozi. Znanstvenici nemaju jedinstveno stanovište o načinu na koji svjesnost nastaje ali postoji visoki stupanj suglasnosti da je ona utemeljena na nekom obliku projekcije ili modela stvarnosti, odnosno virtualne reprezentacije okolnosti izvan ali i unutar tijela. No, takvo pojašnjenje i dalje ne rješava pitanje subjektivnosti uvida, a anatomsko seciranje ili skeniranje mozga te druge redukcionističke znanstvene metode na to pitanje, za sada, ne nude konkretan odgovor.
Autor koristi ovu temu za analizu i zaključke koji izlaze iz okvira znanosti i ulaze u područje nagađanja i pseudoznanosti. Najprije, autor smatra da se svjesnost mora tumačiti na temelju koncepta jake pojavnosti (strong emergence) koja dozvoljava pojavu sasvim nove materijalne manifestacije na višim razinama složenosti te koja se ne može reducirati na fizikalne komponente na nižim razinama. Taj princip u fizici nije dokazan i nema teoretskog uporišta, već se radi o pseudoznanstvenom nagađanju. Uglavnom, autor svoja razmišljanja o svjesnosti zasniva na integralnoj informacijskoj teoriji svjesnosti, pri kojoj svijest spontano pojavljuje na dovoljno visokom stupnju informacije povezanosti koju omogućuje moždana neuronska mreža. O tome postoje znanstveni radovi koji opravdavaju neke od pretpostavki teorije, ali i dalje nema jasnog objašnjenja o mehanizmu pojave subjektivnog doživljaja.
Još špekulativnije je nagađanje o utemeljenosti slobodne volje. Da bi ga objasnio, autor se poziva na ograničenosti determinističkog poimanja fizičkih zakonitosti jer unutar njih djeluje i kvantna neodređenost pa time unosi stohastičko ponašanje. Zbog toga potpuna određenost, kakvu je simbolizirala ideja Laplaceovog demona – koji uz određene početne uvjete može izračunati bilo koje stanje u budućnosti, u općem slučaju zauvijek nestaje. Ipak, stohastička komponenta u fizikalnim zakonitostima nije pretpostavka slobodnoj volji, kako bi ju autor želio predstaviti. Istina, stohastičku komponentu fizikalne realnosti autor ne smatra cjelovitim objašnjenjem slobodne volje, nego ju koristi kao temelj kauzalne “pukotine”, koja omogućuje da se svjesno djeluje i promjeni slijed događaja.
Ovo stajalište je vrlo kontroverzno i slabo prihvaćeno jer nema dokaza o bilo kojoj prirodnoj manifestaciji bez čvrstog uporišta u fizici elementarnih čestica pa ideja “slobode” u slobodnoj volji ostaje i dalje vrlo upitna i bez dokaza.
Cijela ova diskusija oko determinizma, svjesnosti i slobodne volje ima za cilj pokazati kako akumulacija informacija i učenje, kroz genetsko nasljeđe ili kognitivno prikupljanje i pamćenje informacija (Phylogenetic i Ontogenetic), kod pojave visoko organiziranih adaptivnih kompleksnih sustava vodi prema svjesnosti i slobodnoj volji, što im omogućuje djelovanje izvan fizičkog determinizma, a to znači dodatno ubrzanje adaptacije i još bržu evoluciji prema sljedećim razinama kompleksnosti.
Način na koji autor interpretira fizikalnu realnost ima značajne metafizičke reperkusije. Naime, povezujući entropiju, koja je neminovna posljedica iskorištenja slobodne energije, s informacijskom teorijom – autor uvodi koncept akumulacije informacija i oblikovanje znanja kao temeljno svojstvo kompleksnih sustava. Akumulirane informacije o okolini, koje se mogu interpretirati kao interni model okruženja, omogućuju sve bolju adaptaciju. U rekurzivnom procesu stalne adaptacije i efikasnije ekstrakcije slobodne energije nastaje život, a živa bića imaju mogućnost još bržeg učenja i dodatno ubrzane adaptacije. Ta se efikasnost posebno dramatično manifestira nakon razvoja mozga koji omogućuje kognitivne funkcije i ontogenetičko učenje.
Nakon pojave čovjeka, nastupa razdoblje širenja svjesnosti koje omogućuje sve složenije strukture koje prerastaju ograničenja pojedinaca i vode prema kompleksnim društvenim organizacijama i sustavima. Autor se upušta u dalekosežne pretpostavke o kozmičkoj evoluciji u kojoj rastuća svjesnost igra važnu ulogu. Prema ideji da problemi koji se pojavljuju pred evolucijskim adaptacijskim kompleksnim sustavima, analogno evoluciji bioloških organizama, iniciraju uspostavu adekvatnih rješenja – problem ograničenja koja nameće naš planet, a u budućnosti i naš planetarni sustav vodi prema nužnom i prirodnom širenju inteligencije u svemir, daleko izvan poznatih granica. Taj proces autor naziva buđenjem svemira.
Koje su granice probuđene svjesnosti teško je predvidjeti, ali ako vjerujemo u ideju prirodne težnje stalnom rastu kompleksnosti, onda ih praktično i nema. Takva neograničenost nije samo prostorna već i vremenska. Sljedeći logiku spontanog rasta kompleksnih sustava, naime, autor otvara diskusiju o postanku svemira nudeći ideju inteligentne evolucije koja je konzistentna s ostalim idejama iznesenima u knjizi ali daleko izvan dosega znanosti, duboko u području znanstvene fantastike. Ipak, autor se ne libi takvih ideja jer je, prema njegovim riječima, povijest pokazala da su neke pseudoznanstvene ideje iz prošlosti s vremenom postale znanost.
Ukratko, autor ne vjeruje u teoriju o slučajnom nastanku svemira s fino podešenim konstantama koje omogućuju fiziku i život koji poznajemo. Kao što se navodi u knjizi, priklanjanje teoriji multiverzuma (Multiverse) koja govori da u trenutku velikog praska nastaje veliki broj različitih univerzuma s različitim fizikalnim uređenjima, a naš svemir je samo jedan od njih – ostavlja vrlo malu vjerojatnost da se nalazimo baš u onom u kojem su pogodni uvjeti za razvoj inteligentnog života. No, ako primijenimo koncept smislene evolucije prema sve kompleksnijim stanjima – onda možemo teoretizirati o velikom prasku u kojem je nastao naš svemir kao rezultatu inteligentnog djelovanja naših super inteligentnih prethodnika unutar prethodne kozmičke generacije.
U zaključku osvrta na ovaj drugačiji pogled na zakone prirode i njegove posljedice, nužno je izraziti sumnju u znanstvenu utemeljenost osnovne teze a pogotovo na pretpostavljene reperkusije – iako se autor neprestano poziva na znanstvene autoritete. Nažalost, čini se da su korišteni znanstveni radovi i citati vrlo često izdvojeni iz originalnog konteksta i nekritički korišteni kao dokaz autorovih ideja. Ipak, čak i uz znanstvenu neutemeljenost, iznesene ideje imaju logičku konzistenciju i nude zanimljiv okvir za razmišljanje. Ako ništa drugo, onda kao koristan intelektualni izazov za analizu i pobijanje.
Razgovor je objavljen 17.6.2022. godine.
Bobby Azarian je znanstveni novinar i kognitivni neuroznanstvenik s doktoratom na Krasnow institutu za napredne studije na Sveučilištu George Mason.
Više o autoru knjige može se naći u biografiji na stranicama Amazona…
