Οι Μεταφυσικές Αποσκευές της Φυσικής
Ένα θέμα στην ώρα δεν θα ήταν ολοκληρωμένο χωρίς μια συζήτηση με τον Λι Σμόλιν. Η εγκατάλειψη του γυμνασίου, θεωρητικός φυσικός και ιδρυτικό μέλος του Perimeter Institute for Theoretical Physics στο Waterloo του Καναδά, η ζωή και το έργο του Smolin αντικατοπτρίζουν πολλές από τις αξίες αυτού του περιοδικού. Αναζητώντας συνεχώς τα άκρα της φυσικής, έχει επίσης ωθήσει πέρα από αυτά, στα οικονομικά και στη φιλοσοφία της επιστήμης και στη λαϊκή γραφή. Δεν είναι κάποιος που πρέπει να αποφεύγει μια αντιπαράθεση, το βιβλίο του 2008 The Trouble with Physics στόχευσε στη θεωρία χορδών, χαρακτηρίζοντας μια από τις πιο καυτές εξελίξεις στη θεωρητική φυσική των τελευταίων 50 ετών αδιέξοδο. Στο πλαίσιο της σκέψης του για το χρόνο, επίσης, έχει υιοθετήσει μια διαφορετική προσέγγιση από την επικρατούσα τάση, υποστηρίζοντας ότι η ροή του χρόνου δεν είναι απλώς πραγματική, αλλά πιο θεμελιώδης από τον φυσικό νόμο.
Μου μίλησε στο τηλέφωνο από το σπίτι του στο Τορόντο.
Πόσο καιρό σκέφτεστε τον χρόνο;
Η όλη ιστορία ξεκινά στη δεκαετία του '80, όταν προβληματιζόμουν για την αποτυχία της θεωρίας χορδών να μας πει μοναδικά τις αρχές που καθορίζουν ποιοι είναι οι νόμοι της φυσικής. Προκάλεσα τον εαυτό μου να εφεύρει έναν τρόπο που η φύση θα μπορούσε να επιλέξει ποιοι ήταν οι νόμοι της φυσικής. Εφηύρα μια υπόθεση που ονομάζεται Κοσμολογική Φυσική Επιλογή, η οποία ήταν ελεγχόμενη, η οποία έκανε σαφείς προβλέψεις. Αυτή δεν ήταν η κύρια καθημερινή μου δουλειά. Η κύρια καθημερινή μου δουλειά ήταν να εργάζομαι πάνω στην κβαντική βαρύτητα, όπου υποτίθεται ότι ο χρόνος είναι εξωπραγματικός, ότι ο χρόνος είναι μια ψευδαίσθηση και δούλευα, όπως οποιοσδήποτε άλλος, με την υπόθεση ότι ο χρόνος είναι μια ψευδαίσθηση για το μεγαλύτερο μέρος της καριέρας μου. Μου πήρε πολλά χρόνια για να βυθιστούν οι ενδείξεις της Κοσμολογικής Φυσικής Επιλογής—κάτι σαν 20 ή 25 χρόνια.
Η υπόθεση της κοσμολογικής φυσικής επιλογής σας υποδηλώνει ότι οι νόμοι της φύσης αλλάζουν με το χρόνο. Πώς μπορεί να γίνει αυτό;
Υπάρχουν δύο είδη εξηγήσεων ως προς το γιατί κάποιο σύστημα είναι μονόδρομο παρά άλλο. Το ένα είναι ότι πρέπει να είναι έτσι γιατί υπάρχει κάποια θεμελιώδης αρχή που το κάνει. Στην πραγματικότητα, η γενιά μου μεγάλωσε για να βρει το μοναδικό σύνολο νόμων που θα ικανοποιούσαν τις αρχές της σχετικότητας και της κβαντικής μηχανικής. Νομίζαμε ότι θα βρίσκαμε μια μοναδική απάντηση. Αλλά τώρα ξέρουμε ότι υπάρχουν πολλοί, πολλοί διαφορετικοί πιθανοί νόμοι συμβατοί με τις αρχές της φύσης. Ο μόνος άλλος τρόπος στην επιστήμη που τα πράγματα εξηγούνται με τρόπο που οδηγεί σε ελεγχόμενες υποθέσεις είναι εάν υπάρχει κάποια δυναμική διαδικασία που ενεργεί εγκαίρως, η οποία κάνει τον κόσμο να βγαίνει όπως έκανε.
Τι σημαίνει αυτό για την κατανόηση του χρόνου;
Η τυπική άποψη στη φυσική είναι ότι ο χρόνος δεν είναι θεμελιώδης και ότι αναδύεται ως ψευδαίσθηση από τη δράση των νόμων. Αλλά αν οι νόμοι εξελιχθούν, αυτό δεν μπορεί να ισχύει. ο χρόνος πρέπει να είναι πιο θεμελιώδης. Εάν οι νόμοι μπορούν να αλλάξουν με τον χρόνο, τότε το θεωρώ σχεδόν ως ορισμό του χρόνου που είναι πραγματικός. Τα επιχειρήματα που δίνουν ο Αϊνστάιν και άλλοι άνθρωποι για τον καιρό είναι μια ψευδαίσθηση προϋποθέτουν ότι οι νόμοι της φύσης δεν αλλάζουν ποτέ. Αν αλλάξουν, η περίπτωση ότι ο χρόνος είναι μια ψευδαίσθηση καταρρέει. Σημαίνει ότι ο χρόνος είναι πιο θεμελιώδης από τους νόμους της φύσης.
Ο Νεύτωνας ήταν επαναστατικός εν μέρει επειδή εφάρμοσε ένα διαχρονικό σύνολο νόμων σε ολόκληρο το σύμπαν. Έκανε λάθος που το έκανε;
Η φυσική εφευρέθηκε από ανθρώπους που έτυχε να είναι πολύ θρησκευόμενοι. Ο Νεύτωνας είναι ένα παράδειγμα. Για αυτόν οι νόμοι της φύσης και οι μαθηματικές τους αναπαραστάσεις ήταν συνώνυμοι με τη γνώση των σκέψεων του Θεού:Ο χώρος ήταν το αισθητήριο του Θεού και ο αληθινός χρόνος ήταν ο χρόνος κατά τον οποίο ο Θεός βίωσε τον κόσμο και έφτιαξε πράγματα στον κόσμο. Και το στυλ του Νεύτωνα να κάνει φυσική λειτουργεί τέλεια όταν το εφαρμόζεις σε ένα μικρό μέρος του σύμπαντος, λες κάτι που συμβαίνει σε ένα εργαστήριο. Αλλά όταν παίρνετε το στυλ του Νεύτωνα να κάνει τη φυσική και το εφαρμόζετε στο σύμπαν ως σύνολο, υποθέτετε σιωπηρά ότι υπάρχει κάτι έξω από το σύμπαν που κάνει τα πράγματα να συμβαίνουν μέσα στο σύμπαν, με τον ίδιο τρόπο που υπάρχει κάτι έξω από το εργαστηριακό σύστημα που κάνει τα πράγματα να συμβαίνουν στο εργαστήριο. Αυτό που νομίζω ότι συνέβη είναι ότι ακόμη και φυσικοί που δεν έχουν θρησκευτική πίστη ή δέσμευση έχουν ρουφήξει μια μορφή εξήγησης που έχει θρησκευτικό υπόβαθρο, με το οποίο εννοώ ότι απαιτεί να δείξουμε κάτι έξω από το σύμπαν για να δώσει μια πλήρη εξήγηση. Πολλοί άνθρωποι που θεωρούν τους εαυτούς τους άθεους το κάνουν αυτό συνήθως. Κατά την άποψή μου, τους κάνει να κάνουν ατημέλητες σκέψεις για την κοσμολογία. Όταν πρόκειται για την επέκταση της επιστήμης στο σύμπαν ως σύνολο, πρέπει να σκεφτείτε διαφορετικά από την εφαρμογή της επιστήμης σε ένα εργαστηριακό σύστημα.
Δεν είναι δυνατόν το σύμπαν μας να επηρεαστεί από άλλα σύμπαντα;
Είναι δυνατόν. Αλλά ξέρετε, η επιστήμη δεν έχει να κάνει με το τι μπορεί να συμβαίνει, η επιστήμη είναι αυτό που μπορούμε να αποδείξουμε ότι ισχύει μέσω δημοσίως διαθέσιμων στοιχείων. Υπάρχει ένας άπειρος αριθμός πραγμάτων που μπορεί να συμβαίνει:Μπορεί να υπάρχουν άλλα σύμπαντα, μπορεί να υπάρχει ένα πλατωνικό βασίλειο στο οποίο τα μαθηματικά αντικείμενα κινούνται αιώνια, μπορεί να υπάρχει Θεός και παράδεισος και άγγελοι. Αλλά η επιστήμη δεν ασχολείται με αυτό. Αν θέλετε να εξηγήσετε ολόκληρο το σύμπαν μέσα στην επιστήμη, πρέπει να εξηγήσετε τους νόμους με όρους πραγμάτων μέσα στο ίδιο το σύμπαν. Νομίζω ότι αυτή είναι η μόνη φιλοδοξία για κοσμολογία που είναι πιστή στο πραγματικό πνεύμα της επιστήμης.
Σας αρέσει να λέτε μια ιστορία στις περιηγήσεις σας με βιβλία σχετικά με μια rock 'n' roll εκδοχή αυτής της ιδέας.
Ο 7χρονος γιος μου ακούει αυτό το CD μερικές φορές για να κοιμηθεί, από το συγκρότημα They Might Be Giants. Είναι ένα νεοϋορκέζικο rock 'n' roll συγκρότημα. Λένε, «Μου αρέσουν οι ιστορίες / για τους αγγέλους, τους μονόκερους και τα ξωτικά / Τώρα μου αρέσουν αυτές οι ιστορίες / όσο κανένας άλλος / Αλλά όταν αναζητώ τη γνώση / Είτε απλή είτε αφηρημένη / Τα γεγονότα είναι με την επιστήμη. Και συνεχίζουν στους επόμενους στίχους για να εξηγήσουν μια αρκετά αποτελεσματική φιλοσοφία της επιστήμης. Μου έκανε τόσο μεγάλη εντύπωση αυτό.
Πού βρίσκεται η κοινότητα της κοσμολογίας σε αυτό το φάσμα;
Νομίζω ότι πρέπει να σκεφτείς πολύ προσεκτικά αυτά τα θέματα για να μην χάσεις το δρόμο σου, γιατί υπάρχουν τόσα πολλά από αυτά που ο κοσμολόγος Τζιμ Χάρτλ συνήθιζε να αποκαλεί μεταφυσικές αποσκευές που μολύνουν τη σκέψη μας. Αυτό συμβαίνει επειδή οι ρίζες του θέματός μας προέρχονται από μια εποχή όπου ο μυστικισμός, η θρησκεία, η φιλοσοφία και η φυσική ήταν όλα μπερδεμένα. Νομίζω ότι η κοινότητα σήμερα είναι κάπως μεθυσμένη από εικασίες. Μερικοί κοσμολόγοι καταλήγουν να κάνουν εικασίες για τις φαντασιώσεις ότι το σύμπαν είναι πραγματικά μαθηματικά. Τέτοια πράγματα απλά δεν είναι δόκιμα, είναι μεταφυσικές φαντασιώσεις. Νομίζω ότι πέφτουν πάνω στη μεταφυσική δομή που επέβαλε ο Νεύτωνας στη φυσική.
Αν ο χρόνος είναι πραγματικός και θεμελιώδης, πώς κατανοούμε το γεγονός ότι η γενική σχετικότητα απαγορεύει ένα συγχρονισμένο παγκόσμιο ρολόι για ολόκληρο το σύμπαν;
Υπάρχουν καλά επιχειρήματα, μερικά από αυτά που προέρχονται από τον φιλόσοφο Hilary Putnam, ότι αν υποθέσουμε τη σχετικότητα της ταυτόχρονης λειτουργίας, τότε δεν μπορείτε να διακρίνετε αντικειμενικά μεταξύ του παρελθόντος, του παρόντος και του μέλλοντος. Χρειαζόμουν να υπάρχει κάτι ημιτελές σχετικά με αυτήν την αρχή για να είναι συνεκτική η άποψή μου. Αυτό με κράτησε πίσω για πολύ καιρό. Στη συνέχεια, υπήρξε μια εξέλιξη που ξεκίνησε από τον ίδιο τον Julian Barbour, είναι λίγο ειρωνική, που ονομάζεται δυναμική σχήματος. Μετά από πολλά, πολλά χρόνια δουλειάς, αυτός και ορισμένοι συνάδελφοί του κατέληξαν σε μια διατύπωση μιας βαρυτικής θεωρίας που ήταν σχεδόν ισοδύναμη με τη γενική σχετικότητα, αλλά με τη διαφορά ότι το μέγεθος είναι σχετικό. Αυτό σημαίνει ότι δεν μπορείτε να συγκρίνετε με απόλυτους όρους τα μεγέθη δύο αντικειμένων που απέχουν πολύ μεταξύ τους. Στη συνέχεια, τρεις νεαροί φυσικοί στο Ινστιτούτο Perimeter, οι Sean Gryb, Tim Koslowski και Henrique Gomes, το ολοκλήρωσαν όμορφα φτιάχνοντας μια εκδοχή της γενικής σχετικότητας που ονομάζεται δυναμική σχήματος στην οποία το μέγεθος και όχι ο χρόνος είναι σχετικό, άρα υπάρχει μια απόλυτη παγκόσμια αίσθηση του χρόνου. Αυτό ήταν ένα πολύ σημαντικό βήμα για μένα. Μόνο με την εφεύρεση της δυναμικής των σχημάτων μπόρεσα να υποστηρίξω ότι μπορούσες να πιστέψεις σε έναν παγκόσμιο ταυτόχρονο που οδήγησε σε μια αντικειμενική διάκριση του παρελθόντος, του παρόντος και του μέλλοντος.
Υποδηλώνει η θεωρία σας μια προέλευση για το βέλος του χρόνου;
Στη φυσική εξηγούμε τα πράγματα όχι μόνο με νόμους αλλά με αρχικές καταστάσεις. Ένα σύστημα ξεκινά σε μια αρχική κατάσταση και στη συνέχεια εξελίσσεται με την πάροδο του χρόνου υπό τον νόμο. Ένα από τα μεγάλα μυστήρια της κοσμολογίας είναι γιατί το σύμπαν βρίσκεται εκτός θερμικής ισορροπίας, τόσα δισεκατομμύρια χρόνια μετά την έναρξή του. Στην καθιερωμένη σκέψη αυτό κατηγορείται στο ότι το σύμπαν ξεκίνησε σε ένα εξαιρετικά απίθανο αρχικό στάδιο. Ο δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής λέει ότι τα συστήματα εξελίσσονται από μια λιγότερο πιθανή σε μια πιο πιθανή κατάσταση. Το βέλος του χρόνου είναι βασικά αυτή η διαδικασία εξέλιξης σε πιο πιθανές καταστάσεις. Τώρα, εάν ο χρόνος δεν είναι πραγματικός, αλλά απλώς εμφανίζεται ως μια κατά προσέγγιση περιγραφή, πρέπει να εξηγήσετε γιατί το μέλλον είναι διαφορετικό από το παρελθόν, γιατί θυμόμαστε το παρελθόν και δεν θυμόμαστε το μέλλον, γιατί το μέλλον φαίνεται να μεταβάλλεται από πράγματα που εμείς είχα την τάση να κάνω στο παρελθόν. Δεδομένου ότι η αρχική κατάσταση είναι απλώς ένα ατύχημα, πρέπει να το εξηγήσετε και αυτό. Αλλά αν ο χρόνος είναι πραγματικός, τότε αυτά τα πράγματα μπορούν απλώς να γραφτούν στους νόμους της φύσης. Δεν χρειάζεται να τεντωθείτε τόσο μακριά για να εξηγήσετε τις αρχικές συνθήκες. Επιπλέον, η δυναμική των σχημάτων και η βαρύτητα εξηγούν πώς τα συστήματα μπορούν να πεταχτούν εκτός ισορροπίας. Αυτό σημαίνει ότι υπάρχουν λιγότερα για να εξηγήσουμε γιατί υπάρχει ένα βέλος χρόνου.
Γράψατε για μερικές από αυτές τις ιδέες στο πρόσφατο βιβλίο σας, Time Reborn . Ποια ήταν η αντίδραση;
Δεν είναι αυτό που πίστευα ότι θα ήταν. Νόμιζα ότι οι φυσικοί θα κατανοούσαν το επιχείρημα επειδή είναι ένα επιχείρημα που βασίζεται στη φυσική και οι φιλόσοφοι θα μπερδεύονταν από αυτό. Στην πραγματικότητα όμως έχει συμβεί το αντίθετο. Οι φιλόσοφοι το καταλαβαίνουν πραγματικά. Υπάρχουν συμπόσια που έχουν οργανωθεί για να συζητηθεί το βιβλίο από φιλοσόφους που κατανοούν το θέμα και κατανοούν τα επιχειρήματα που προβάλλει το βιβλίο. Αλλά οι φυσικοί φαίνεται ότι πραγματικά δεν το έχουν καταλάβει, κάτι για το οποίο αισθάνομαι άσχημα, καθώς αυτή είναι η κοινότητα στην οποία βρίσκομαι στην πραγματικότητα και αυτή είναι αυτή που είμαι—είμαι φυσικός.
Έχετε επίσης ένα επιχείρημα για την πραγματικότητα του χρόνου που βασίζεται στη φιλοσοφία του νου. Μπορείτε να το περιγράψετε;
Έχει να κάνει με την επιθυμία μιας εκδοχής του νατουραλισμού στην οποία τα προσόντα της εμπειρίας έχουν μια φυσική θέση, με τον τρόπο που θα το υποστήριζαν οι φιλόσοφοι Galen Strawson και David Chalmers. Θέλουν να είναι φυσιοδίφες, θέλουν να πιστεύουν ότι υπάρχει ένα ενιαίο φυσικό σύμπαν, αλλά επίσης δεν πείθονται από τα επιχειρήματα ανθρώπων όπως ο Dan Dennett ότι τα χαρακτηριστικά είναι ψευδαισθήσεις. Πιστεύουν ότι υπάρχει σίγουρα κάτι που ξέρουμε όταν ξέρουμε πώς είναι η εμπειρία του κόκκινου χρώματος και θέλουν αυτό να είναι κάτι που ισχύει για τον φυσικό κόσμο. Σε μια εργασία που ονομάζεται "Temporal Naturalism", υποστηρίζω ότι για να είναι τα qualia μέρος του φυσικού κόσμου, πρέπει να υπάρχουν εγγενείς ιδιότητες αυτού του κόσμου, οι οποίες δεν είναι σχεσιακές.
Η προοπτική σας για το χρόνο έχει επηρεάσει άλλα μέρη της ζωής σας;
Είχε επίδραση στη σκέψη μου για την προσωπική μου ζωή. Ήμουν νέος γονιός όταν έγραφα το Time Reborn . Και η γονεϊκότητα σίγουρα οδηγεί σε πολλούς προβληματισμούς για τον χρόνο και τη ζωή, και τη δική σας θνητότητα, καθώς και για το θαύμα της ζωής. Το να σκέφτεσαι αυτά τα πράγματα ταυτόχρονα με το αν ο χρόνος είναι πραγματικός ή μια ψευδαίσθηση, αν υπάρχει κάτι μόνιμο ή επίμονο στον κόσμο ή αν όλα αλλάζουν, αυτά τα πράγματα επηρεάζουν φυσικά το ένα το άλλο.
