Tragom zvezda

Svest u okvirima moderne kosmologije

Jedna od osnovnih težnji fizičara je postavljanje teorije koja nedvosmisleno predviđa posmatračke vrednosti za sve parametre svih elementarnih čestica koje nastanjuju naš univerzum. Naročit idealizam istraživača navodi mnoge na verovanje da bi ispravna teorija, koja opisuje naš svet, trebalo da bude istovremeno i lepa i jednostavna. Međutim, većina parametara elementarnih čestica pre izgleda kao zbir nasumičnih brojeva nego kao jedinstvena manifestacija harmonije u prirodi. Davno je naglašeno da bi manje promene (za faktor dva ili tri) u masi elektrona, konstanti fine strukture, konstanti jake interakcije ili u gravitacionoj konstanti dovele do univerzuma u kome život, kakvog ga mi poznajemo, se ne bi mogao pojaviti.

Naš univerzum je upravo onakav kakav mora da bude da bi nam obezbedio egzistenciju

Na primer, povećanje mase elektrona za faktor dva i po učinilo bi nemogućim postojanje atoma. Povećanje konstante jake interakcije za deset posto bi stvorilo univerzum lišen vodonika. Dodavanje ili oduzimanje jedne jedine prostorne dimenzije učinilo bi planetarne sisteme nemogućim. Dalje, da bi život kakvog ga poznajemo postojao, neophodno je da je univerzum dovoljno veliki, ravan, homogen i izotropan. Ove činjenice, zajedno sa brojnim drugim opažanjima i primedbama, nalaze se u osnovi takozvanog antropijskog principa u kosmologiji. Prema ovom principu, vidimo univerzum onakvog kakav je pošto samo u takvom univerzumu posmatrači, kao što smo mi, mogu postojati. Na prvi pogled ovakva formulacija problema čini se pogrešnom imajući u vidu da čovečanstvo koje se pojavilo 10 milijardi nakon što su se pojavile osnovne osobine našeg univerzuma, ni na koji način ne može uticati ni na strukturu univerzuma ni na svojstva elementarnih čestica u njemu.

U suštini, ne postavlja se pitanje uzroka i posledice, već samo korelacija između svojstva posmatrača i svojstava univerzuma koga on posmatra. Drugim rečima, posredi je uslovna verovatnoća da će univerzum imati svojstva koja mi posmatramo, pod očiglednim i očevidnim uslovom da posmatrači, kao što smo mi, a koji se zanimaju za strukturu univerzuma, zaista postoje. Celokupna rasprava o ovome ima smisla samo ukoliko možemo uporediti verovatnoće da završimo u različitim univerzumima koji imaju različita svojstva prostora i materije, a to je moguće jedino ako takvi univerzumi u suštini postoje. Ukoliko to nije slučaj, potpuno su beznačajni svi razgovori o promenama mase elektrona, konstante fine strukture itd. Jedan od mogućih odgovora na ovu primedbu je taj da talasna funkcija univerzuma opisuje i posmatrača i ostatak univerzuma u svim mogućim stanjima, uključujući sve moguće varijante kompaktifikacije i spontanog narušavanja simetrije. Prilikom merenja, kojim poboljšavamo naše znanje o svojstvima posmatrača, istovremeno pribavljamo informacije o ostatku univerzuma.

Istorija univerzuma

Teorija samoreprodukujćeg inflatornog univerzuma kaže da će univerzum biti podeljen da ogromne oblasti (mini univerzume) koji će ispoljavati sve moguće vrste kompaktifikacije i sve moguće vrste spontanog narušavanja simetrije usaglašene sa procesom inflacije, vodeći ka eksponencijalnom porastu veličine ovih oblasti. Trebalo bi naglasiti da će, tokom neograničenog vremenskog trajanja procesa inflacije u samoregenerišućem univerzumu, takav univerzum podržati neograničen skup miniuniverzuma svih vrsta, čak i ako je verovatnoća stvaranja nekih od njih izuzetno mala. Upravo ovo je potrebno za potporu takozvanog slabog antropijskog principa: mi nastanjujemo oblasti sa određenim svojstvima prostor-vremena i materije, ne zato što su druge oblasti nemoguće, već zato što oblasti potrebne vrste postoje i život kakvog ga mi poznajemo ne bi bio moguć u drugim oblastima. Važno je da je ukupna zapremina oblasti, u kojima bi smo mogli da živimo, neograničena, tako da bi život kakvog ga mi poznajemo mogao nastati čak i ako je verovatnoća za njegovo spontano pojavljivanje izuzetno mala. Ovo, naravno ne znači da mi možemo nasumično birati zakone fizike. Stvar je u odabiru jedne ili druge vrste kompaktifikacije i narušavanja simetrije, kao što je to dozvoljeno u ovoj teoriji.

Potraga za teorijama u kojima deo sveta koji nas okružuje može imati svojstva koja mi posmatramo i dalje predstavlja veliki problem, ali je mnogo lakša od potraga za teorijama u kojima celokupnom svetu nije dopušteno da ima svojstva različita od onih u delu u kome mi trenutno živimo. Prirodno, većina od onoga što je do sada rečeno bilo bi istinito ukoliko bismo razmatrali beskonačno veliki univerzum sa haotičnim početnim uslovima. Međutim, ako se inflacija ne uzima u obzir, antropijski princip ne može objasniti ravnomernost svojstava vidljivog dela univerzuma. Dalje, mehanizam samoregeneracije inflatornog univerzuma omogućava nam da postavimo antropijski princip na postojano tlo, dajući najprirodnije početne uslove za univerzum bez obzira na to da li je konačan ili beskonačan. Želim da još jednom naglasim da je takozvani Slabi antropijski princip, onako kako je fomulisan i korišćen, pojmovno veoma jednostavan. Princip uključuje procenu verovatnoće posmatranja oblasti univerzuma sa datim svojstvima i pod određenim uslovom da su osnovna svojstva samog posmatrača poznata. Prethodna rasprava ne iziskuje filozofsku sofistikaciju, a njen je smisao trivijalne i zemaljske prirode- na primer, mi ne živimo na površini Zemlje zato što tu ima više mesta nego u međuzvezdanom prostoru, već jednostavno zato što u međuzvezdanom prostoru ne bismo mogli da dišemo. Pored toga, bogatstvo i heuristička vrednost rezultata dobijenih Slabim antropijskim principom podstakli su mnoge autore da pokušaju da ih prošire i uopšte koliko god je moguće, čak i ako takvo uopštavanje trenutno nije u potpunosti opravdano. Mogućnost takovog uopštavanja predložena je pomoću neobično važne uloge koju ima pojam posmatrača u postavljanju i tumačenju kvantne kosmologije. Prilikom rasprave o kvantnoj kosmologiji u većini slučajeva možemo ostati potpuno unutar granica postavljenih čisto fizičkim kategorijama, smatrajući posmatrača automatonom ne obazirući se na to da li on ima svest ili oseća bilo šta tokom procesa posmatranja. Međutim, ne možemo a priori isključiti mogućnost da pažljivim izbegavanjem pojma svesti u kvantnoj kosmologiji stvaramo veštačko sužavanje na jednu perspektivu. Brojni autori naglašavali su složenost ove situacije, pritom zamenjujući termin posmatrač sa terminom učesnik i uvodeći termine kao što je „samoposmatrani univerzum“.

U suštini, pitanje se može svesti na to da li je standardna fizička teorija zapravo zatvoreni sistem u odnosu na opis univerzuma kao celine na kvantnom nivou: da li je stvarno moguće potpuno razumeti šta je univerzum bez prethodnog znanja o tome šta je život? Ostavljajući po strani pitanje o osnovanosti izjave povodom ovog problema, osvrnuću se na slične probleme koji se često pojavljuju u razvoju nauke. Znamo da je klasična elektrodinamika nepotpuna na primeru problema o samoubrzanju elektrona, koji za rešenje zahteva upotrebu kvantne teorije. Kvantna elektrodinamika verovatno sadrži problem nultog naelektrisanja koji se može izbeći uključivanjem elektrodinamike u ujedinjenu neabelsku teoriju mera. Kvantna teorija gravitacije pruža čak veće pojmovne poteškoće, a pokušaji za njihovo prevazilaženje značajno su proširili i uopštili prvobitnu teoriju. Ne znamo da li je moguće precizno odrediti značenje mnogih pojmova kvantne kosmologije (verovatnoća stvaranja univerzuma iz „ničega“, podela univerzuma u interpretaciji kvantne mehanike mnogih svetova) bez iskoračenja van granica postojeće teorije, a mogući načini uopštavanja ove teorije i dalje su daleko od jasnih. Jedina stvar koju trenutno možemo uraditi je da pokušamo da pronađemo analogije iz istorije nauke, a koje mogu biti poučne. Pre pojave specijalne teorije relativiteta, prostor, vreme i materija izgledali su kao tri elementarno različita entiteta. Uistinu, za prostor se mislilo da je vsta trodimenzionalne koordinatne mreže koja se, uz dodatak časovnika, može koristiti za opis kretanja materije. Specijalna relativnost otklonila je nepremostivu razliku između prostora i vremena, povezujući ih u ujedinjenu celinu. Međutim, prostor-vreme ipak su ostali nešto poput utvrđene arene u kojoj svojstva materije postaju očigledna. Kao i ranije, prostor sam po sebi ne poseduje vlastiti stepen slobode i nastavlja da igra sekundarnu, podređenu ulogu pozadine za opis uistinu suštinskog materijalnog sveta. Opšta teorija relativnosti donela je presudnu promenu u ovoj tački gledišta. Ustanovilo se da su prostor-vreme i materija nezavisni i više se nije postavljalo pitanje koje je od ta dva elementarnije. Ustanovilo se, takođe, da prostor-vreme ima sopstvene stepene slobode povezane sa perturbacijama metrike- gravitacioni talasi. Prema tome, prostor može postojati i menjati se vremenom u odsustvu elektrona, protona, fotona; drugim rečima, u odsustvu svega što je prethodno podvedeno pod pojmom materije.

Da li kosmologija može odgovoriti na pitanja o poreklu svesti”

Skorašnja tendencija usmerena je ka ujedinjenoj geometrijskoj teoriji svih elementarnih interakcija, uključujući gravitaciju. Pre 70 godina, takav plan- Ajnštajnov san, činio se neostvarljivim, rigorozne teoreme dokazane su na nemogućnosti ujedinjenja prostornih simetrija sa unutrašnjim simetrijama u teorijama elementarnih čestica. Na sreću, ove teoreme su pomerene u stranu posle otkrića teorija o supersimetriji. U načelu, uz pomoć supergravitacije, Kaluca-Klajn teorije i teorija superstruna možemo se nadati postavljanju teorije u kojoj će se sva polja materije tumačiti pojmovima geometrijskh svojstava nekog multidimenzionog superprostora. Prostor će onda prestati da bude samo potreban matematički dodatak za opisivanje stvarnog sveta i imaće sve veći nezavisni značaj, postepeno obuhvatajući sve materijalne čestice pod vidom svojih sopstvenih stepena slobode. Naravno, ovo uopšte ne znači da pojam materije postaje beskoristan. Stvar je jednostavno u otkrivanju elementarnog jedinstva prostora, vremena i materije, koje je bilo skriveno od nas kao što je donedavno skoro na isti način od nas bilo sakriveno jedinstvo slabe i elektromagnetne interakcije.

Prema standardnoj materijalističkoj doktrini, svest, kao i prostor-vreme pre otkrića opšte relativnosti, ima sekundarnu, podređenu ulogu i bila je smatrana samo funkcijom materije i oruđem za opis istinski postojećeg materijalnog sveta. Zasigurno je moguće da se ništa poput modifikacije i uopštavanja pojma prostor-vremena neće desiti sa pojmom svesti u nadolazećem vremenu. Međutim, pravci istraživanja u kvantnoj kosmologiji naučili su nas da i sama izjava problema, koja se na prvi pogled može učiniti potpuno metafizičkom, može ponekad imati stvarno značenje i postati veoma značajna za dalji razvoj nauke. Zbog toga bi želeo da preuzmem određeni rizik i da formulišem nekoliko pitanja na koja još uvek nemamo odgovor. Nije li moguće da svest ima, kao i prostor-vreme, svoje sopstvene stepene slobode i da bi nas ignorisanje ovog dovelo do elementarno nepotpunog opisa univerzuma? Da li će se ispostaviti, sa daljim razvojem nauke, da su proučavanje univerzuma i proučavanje svesti neodvojivo povezani i da će konačni napredak u jednom biti nemoguć bez napretka u drugom? Da li će, posle razvoja ujedinjenih geometrijskih opisa slabih, jakih, elektromagnetnih i gravitacionih interakcija, sledeći važan korak biti razvoj ujedinjenog pristupa celokupnom svetu, uključujući i svet svesti? Sva ova pitanja mogu nam se učiniti unekoliko naivnim i kao onima kojima nije mesto u ozbiljnim naučnim publikacijama, ali rad na polju kvantne kosmologije bez odgovora na ova pitanja čak i bez pokušaja rasprave o njima, postepeno će postati težak kao i rad na teoriji toplog univerzuma bez znanja o tome zašto postoji toliko različitih stvari u univerzumu, zašto se paralelne linije nikada ne seku, zašto je univerzum skoro homogen i izgleda otprilike isto na različitim položajima, zašto je prostor-vreme četvorodimenzionalno i tako dalje. Sada se, sa mogućim odgovorima na ova pitanja, možemo iznenaditi da je pre 1980 godine bilo smatrano lošim čak i sama rasprava o njima. Razlog je zaista veoma jednostavan: postavljajući takva pitanja, priznajemo nepozavanje jednostavnih činjenica o svakodnevnom životu, osim toga ona posežu carstvu koje izgleda kao da ne pripada pozitivnom znanju. Mnogo je lakše ubediti sebe da takva pitanja ne postoje, da ona nikako nisu legitimna ili da je neko na njih davno odgovorio. Najbolje bi bilo da ne ponavljamo stare greške, već da otvoreno priznamo da problem svesti i sa njim povezani problemi ljudskog života i smrti ne samo da nisu rešeni, već su na elementarnom nivou potpuno neistraženi.Primamljiva je potraga za vezama i analogijama, ak ako su na početku plitke i površne, u proučavanju većeg problema- roblema nastanka, trajanja i završetka univerzuma. U nekom budućem vremenu može postati shvatljivo jasno da ova dva problema nisu toliko razdvojena kao što se čine.

RSS
Follow by Email
Facebook
Twitter