ILE JEST WSZECHŚWIATÓW ?

 

Materialiści ,a dokładnie ateiści, wiedzą dokładnie ile jest wszechświatów. Ich odpowiedź na tytułowe pytanie brzmi: nieskończenie wiele.

Na dodatek sporo z tych wszechświatów ,każdy z osobna, pod jakimś względem jest nieskończony.

Kłócą się jedynie o to ,czy te wszechświaty są obok siebie równolegle w czasie ,czy przeciwnie – rodzą się i rozwijają w naszym wszechświecie-matce.

Całkiem niedawno podobną opowieść zaczął publicznie snuć jezuita watykański [rangi wysokiej-nazwisko przemilczę zadając mu ból, bo to chyba osoba duchowna z tych, co to łakną sławy] dorzucając sugestię ,iż w każdym z tych nieskończenie licznych wszechświatów mógł się pojawić [lub może się pojawić] Mesjasz-Zbawiciel, która to sugestia- moim zdaniem- może być podstawą do uznania owego jezuitę za “papieża” ateistów i materialistów.

Co będzie w zgodzie z twierdzeniem mojego przyjaciela, matematyka ,iż nie masz większych ateuszy nad teologów.

John D. Barrow nie jest na szczęście, ani teologiem, ani materialistą ,lecz prestiżowym fizykiem angielskim o uznanym dorobku badawczym w dziedzinie astrofizyki, teorii grawitacji i kosmologii.

John D.Barrow [ 1952 - ]

Nie znam wszystkich jego prac w tych zakresach, ale takie znane mi prace Barrowa, jak np. wykrycie przez niego chaotycznych zachowań w pewnego typu rozwiązań równania Einsteina , lub jego projekty anizotropowych i niejednorodnych modeli wszechświata, a także autorstwo zasady antropicznej w kosmologii, budzą mój podziw i cień zazdrości.

Na dodatek, Barrow to świetny popularyzator nauki, gruntownie wykształcony filozoficznie specjalista od problematyki relacji “wiara- nauka” [ laureat nagrody Templetona - 2006],kilka publikacji z tych obszarów zostało wydanych u nas [wydana przez krakowski ZNAK “Theories of Everything “ w roku 1995 nie straciła nic z aktualności, a przeciwnie: prognozy Barrowa dotyczące TOE spełniły się !].

Ostatnia praca J.D.Barrowa [1]poświęcona jest hipotezie “Multiverse”.

Hipoteza nieskończonych światów była już składową nośną filozofii greckiej[ presokratyk: Anaksymander ] i jej starożytne dzieje wyczerpująco przedstawił Diogenes Laertios [2].

W czasach nowożytnych ożywił ją filozof i psycholog W.James [3],a w fizyce pewną jej wersję zaprezentował Hugh Everett III przy okazji oryginalnej interpretacji mechaniki kwantowej[“ The many-worlds interpretation “] [4].

Ten ostatni zapoczątkował kwantową kosmologię i jego model światów równoległych podjęty został w teorii strun [specjalnie w teorii p- bran, M-Teorii, zob. tutaj:

www.autodafe.salon24.pl/306510,fizyka-w-wygietej-geometrii-czasoprzestrzeni],a także w pewnym ujęciu przez Maxa Tegmarka [5].Kogo interesuje historia tej hipotezy, oraz analiza porównawcza różnych jej wersji, powinien zajrzeć do publikacji [6 ].

Natomiast książka, której poświęcam ten wpis nie jest dokładnie o multiverse, lecz [jak tytuł wskazuje] o księdze wszechświatów.

Cóż może znaczyć ten zwrot? Księga zawierająca w sobie wszechświaty? Metaforyczność, lub wręcz symbolizm mówienia - zaskakujące jak na fizyka.

Rzeczywiście J.D.Barrow potrafi zaskoczyć czytelnika! Według niego księgą wszechświatów jest tensorowe równanie Alberta Einsteina ,rdzeń Ogólnej Teorii Względności [GR,OTW].

Każda księga [nie plik komputerowy] wprowadza czytelnika w jakiś świat. Są księgi, które otwierają przed czytelnikiem nie jeden świat, a wiele światów. Do nich należą święte księgi plemion, narodów, a nawet części ludzkości globu ziemskiego np. Biblia, Pieśni Wedów, Gilgamesz.

Niewidzialne światy przed czytelnikiem może otworzyć czasami nie tylko “księga” ,a zwykła mała książeczka ,jak np. ”Mały Książę”. Tajemnicza jest bowiem relacja między księgą, a czytającym.

Gaston Bachelard, fizyk, filozof i poeta w maleńkim traktaciku [7] pisze ,że :

“autor księgi i czytający ją przy płomieniu świecy , są unoszeni przez anioła wyobraźni do nieskończonych światów “.

John D.Barrow musiał wiedzieć o tym aniele wyobraźni i płomieniu świecy ,jeśli opasły tom poświęcił alchemii tego ,co dzieje się z nami, gdy medytujemy nad równaniem Einsteina.

Jego teza ,że istotą równania Einsteina ,są rozwiązania tego równania – jest pięknym owocem psychoanalizy twórczości w fizyce !

Zbiór tych rozwiązań [ skończony? nieskończony ?] tworzy bowiem magiczny krajobraz ,pasjonujący ansambl wszechświatów.

Podkreślę powyższe: istnieje rozległy zbiór rozwiązań równania Einsteina i każdy typ, rodzaj rozwiązania, uzyskany poprawną [matematycznie] metodą, reprezentuje określony model wszechświata.

Dzieje się tak dlatego ,że rozwiązania równania Einsteina nie są liczbami, lecz równaniami[funkcjami kilku zmiennych],które pozwalają, albo wyznaczyć metrykę czasoprzestrzeni wszechświata, albo dynamikę materii występującej w tej czasoprzestrzeni pod postacią pyłu, lub cieczy.

Zamiast mówić o zbiorze rozwiązań równania Einsteina, mówimy o krajobrazie wszechświatów ,do którego dociera specyficzna wyobraźnia odkrywców rozwiązań równania Einsteina.

I temu krajobrazowi poświęcona jest ta piękna praca. Oryginalność jej polega na tym ,że autor przez cały czas pokazuje szczegółowo, jaki ładunek myśli i wyobraźni zamknięty jest w równaniu Einsteina, oraz to ,że przez tyle lat [w 2015 roku minie sto lat]od momentu napisania tego równania, kosmologia i fizycy nieustannie odkrywają nowe jego rozwiązania ,czyli nowe modele istnienia niezwykłych wszechświatów.

Nie policzyłem dokładnie, ile modeli wszechświatów wynikających z równania Einsteina przedstawia J.D.Barrow w recenzowanej książce ,ale zapamiętałem dla swoich potrzeb taką listę:

Einsteina

Schwarzschilda

De Sittera

Friedmanna

Eddingtona –Lemaitre’a

Tolmana

Milnea-Crea

d’Albe

Kasnera

Diraca

Einsteina-Rosena

Straussa

Lifszyca

Schroedingera

Goedla

Bondiego-Golda-Hoyle’a

Bianchi

Misnera

Dicke-Bransa.

I każdy z tych modeli, jest interpretacją fizyczną jakiegoś oryginalnego rozwiązania równania Einsteina, której sedno Barrow wyłuskuje po mistrzowsku.

Kilka z nich jest dobrze znanych z polskiej literatury tematu [np. rozwiązania Schwarzschilda, Friedmanna, de Sittera],a szczególnie z prac autorstwa ks.M.Hellera[8].

W odniesieniu do wszystkich modeli wszechświatów wynikających z określonych rozwiązań równania Einsteina stawia się pytanie o ich fizyczną realność: czy rzeczywiście istnieją wszechświaty ,których modelem matematycznym jest dane rozwiązanie równania Einsteina?

W kosmologii, która przecież jest niczym innym, jak fizyką wszechświata rozumianego globalnie, oraz jako fenomen zwany czasoprzestrzenią[ spacetime], rozumienie “istnienia” nie jest filozoficzne [ ontyczne],lecz techniczne.

Jeśli z danego rozwiązania równania Einsteina wynika logicznie hipoteza o istnieniu obiektu, lub zjawiska i eksperyment / obserwacja potwierdza tę hipotezę, to model wszechświata fundowany przez to rozwiązanie jest coraz bliżej obiektywnej realności.

Są różne formuły popularyzacji nauki, Barrow trzyma się [i rozwija ją] formuły angielskiej. Dowodzi tego nieskazitelna poprawność merytoryczna tekstu i stawianie wysokich wymagań czytelnikowi, np. zadziwiająca rozległość i drobiazgowość odnośników bibliograficznych.

Najdrobniejsze kwestie, wypowiedź, lub praca każdego autora badającego rozwiązania równania Einsteina, są osadzone w cytatach i odsyłaczach bibliograficznych. Przypisy zajmują 50 stron i jest ich 436 !

To jest właśnie brytyjska formuła popularyzacji nauki: wciągnąć czytelnika do współudziału w procesie odkrywania struktury i działania Przyrody, do studiów rozważanego problemu. Raczej nie praktykowana u nas formuła.

Oczywiście, poza pracami: Smoluchowskiego, Natansona , Białobrzeskiego i Infelda [Leopolda] i bez linii kontynuacyjnej nowych roczników.

“Księga wszechświatów” J.D.Barrowa, to prawdziwy brylant brytyjskiej kultury ,w której ścisła nauka jest dominantą[9].

 

　

Literatura

[1].John D. Barrow, Księga wszechświatów, Prószyński i Ska,Warszawa,2012,

oryginał:The Book of Universes,London,2011

[2].Diogenes Laertios,Żywoty i poglądy słynnych filozofów,PWN,Warszawa,2012

[3].W. James, The Will to Believe,London, 1895

[4]. High Everett III,Theory of the Universal Wavefunction,Princeton University,1956

[6]B.Carr,Universe or Multiverse?,Univ.Press Cambridge,2007

[7]G.Bachelard, Płomień świecy, Wydawnictwo słowo/obraz terytoria, Gdańsk 1998

[8]M.Heller, Teoretyczne podstawy kosmologii, PWN,

Warszawa,1988

[9]Przypis: prawie równocześnie z Barrowem ,opublikował książkę na ten sam temat, wybitny amerykański fizyk i popularyzator fizyki Brian Greene.

Książka nosi tytuł:The Hidden Reality.Parallel Universes and the Deep Laws of the Cosmos,lecz nie w moim guście. Greene to fanatyk teorii strun, a ja przeciwnie.

[5]. M.Tegmark, Parallel Universes, Scientific American,N.5 [may],2003