CZY ISTNIEJE TAKI WSZECHŚWIAT ?

 

 

W pierwszych dniach nowego 2014 roku ukazała się w Stanach Zjednoczonych ( i jednocześnie w Anglii) książka przedstawiająca nową filozofię przyrody w ujęciu dla nie -specjalistów w zakresie nauk ścisłych [1 ].

Jej autor , Max Erik Tegmark ( z pochodzenia – Szwed ) jest profesorem kosmologii w Masschusttes Institute of Technology  

i dyrektorem naukowym the Foundational Questions Institute  (FQXi) fundowanej przez słynną John Templeton Foundation[1].

W kosmologii łączy z powodzeniem badania koncepcyjno-teoretyczne z empirycznymi. Opracował na przykład bardzo dobre narzędzia do analizy danych uzyskanych z COBE,QMAP i WMAP wykorzystując swoją świetną wiedzę i praktyczne umiejętności z teorii informacji, ma także osiągnięcia w rozwoju radiowej interferometrii.

Równolegle ,Max Tegmark wykazuje od kilku lat wielką aktywność w dziedzinie filozoficznej interpretacji kosmologii współczesnej , jest propagatorem hipotezy multiverse i dokonał jej rozszerzenia w dwóch pracach (2,3), a w pracy ( 4 ) wystąpił z odrębną hipotezą multi-wszechświata ,znacznie różniącą się od hipotezy multiverse Hugo Everetta lub hipotezy Lindego-Smolina “wszechświatów potomnych”.

Właśnie ostatnia książka Maxa Tegmarka jest rozwinięciem jego pracy ( 4 ) z roku 2008 i od momentu jej ukazania się wywołała ostrą dyskusję wśród fizyków i filozofów.

Tegmark stawia hipotezę istnienia równoległego czterech poziomów rzeczywistości i w każdym z nich istnieją również równolegle światy. Jest to więc hipoteza multiverse potęgowego o wykładnikach nieskończenie wielkich.

Poziom I, to nieskończona przestrzeń ekspandująca z nieskończoną liczbą sfer Hubble’a o wzrastających promieniach i w każdej z nich są gwiazdy i układy gwiezdne, ale wszędzie panują te same prawa fizyki i te same stałe fundamentalne określają warunki fizyczne. Istnieje horyzont kosmologiczny spod którego - z biegiem czasu - wyłaniają się te światy dla obserwatora ziemskiego.

Poziom II, na skutek fazy chaotycznej inflacji pojawiły się niejednorodności pękającej przestrzeni i utworzyły się “universe bubble” “bąble” ,pęcherzyki przestrzeni z różnymi prawami fizyki i różnymi stałymi fizycznymi i różnymi spontanicznie złamanymi symetriami. Nasz wszechświat jest właśnie takim “bąblem” przestrzeni z materią.

Poziom III, to rzeczywistość badana przez fizykę kwantową i ma też postać multiverse. Każda obserwacja układu kwantowego, każdy pomiar wektora stanu jest stowarzyszony z wszystkimi innymi możliwymi wynikami pomiaru .One współistnieją w wielkiej kwantowej superpozycji liniowej alternatywnych wszechświatów. Ta wielka superpozycja jest opisywana funkcją falową “psi” całego wszechświata , który można nazwać multiświatem.

I wreszcie poziom ostatni, ”Ultimate Ensemble”( “absolutny zestaw”)

Poziom IV, jest to matematyka ze swymi obiektami, równaniami, strukturami formalnymi, nieskończony zbiór form logicznego myślenia odkrywany przez człowieka, który sam też jest strukturą matematyczną ,rozwiązaniem jakiegoś równania. Tegmark kategorycznie stwierdza ,że matematyka ,która opisuje trzy poniższe poziomy, sama jest rzeczywistością ,jest takim samym realnym bytem jak rzeczy i stany, oraz procesy.

 

Pierwsze trzy poziomy rzeczywistości mają niewielki wkład oryginalności autorstwa Maxa Tegmarka. Poziom pierwszy, to stan aktualnej wiedzy kosmologicznej. Poziom drugi był sformułowany przed Tegmarkiem przez Lindego, Vilenina i Smolina. Poziom trzeci zasugerował pierwszy Hugo Everett, natomiast poziom czwarty, tak radykalnie, jak to jest w tej książce - nikt przed Tegmarkiem nie prezentował.

Zatrzymam się nad tą kwestią.

Platonizm nie jest monizmem ontologicznym. U Platona występują trzy różne , co do istoty byty:

• świat bytów zmysłowych
• świat bytów matematycznych
• świat idei

według tego co pisze Arystoteles. Tym samym byty matematyczne są pośrednimi bytami. Są podobne do idei, bo są wieczne i niezmienne, ale jednocześnie różnią się od nich , bo wiele wśród nich jest podobnych ,wzajemnie do siebie ( lub wręcz identycznych),gdy tymczasem każda idea jest tylko jedna..

Przywołuję platonizm dlatego ,że niektórzy recenzenci książki “Our Mathematical Universe” jej autora nazwali “platonikiem”. To nieporozumienie.

Platonikiem jest na przykład Roger Penrose , kiedy w swej monumentalnej pracy (6) prezentuje filozofię przyrody na str.17 analizując relacje między trzema światami: fizycznym, matematycznym i psychicznym.

Tegmarka podział rzeczywistości na cztery poziomy ma jednak bardzo jednoznaczną podstawę ontologiczną. Zacytuję :

External Reality Hypothesis (ERH):

 “There exists an external physical reality completely independent of us humans.”

 Który fizyk nie zgodziłby się tym , że

 Istnieje zewnętrzna rzeczywistość fizyczna, całkowicie niezależna od nas, ludzi ?

 Tym zdaniem autor sytuuje się na stanowisku realizmu obiektywnego i chyba każdy fizyk przyjmuje ,że bada, to co istnieje, co nie jest złudzeniem, fikcją.

Trzeba jedna uważa ,bo schody zaczynają się w momencie kiedy Tegmark poda definicję bytu określonego przez niego jako “external physical reality”.

Oto ona w postaci hipotezy węzłowej dla całej treści recenzowanej książki :

 Mathematical Universe Hypothesis(MUH):

“Our external physical reality is a mathematical structure.”

 Nasza zewnętrzna rzeczywistość fizyczna jest strukturą matematyczną.

 To, co bada fizyk – obojętnie teoretyk, czy eksperymentator - jest obiektem matematycznym. Czy z tym się może zgodzić każdy fizyk? Niewątpliwie z naszych badań empirycznych można wywnioskować jaki rodzaj funkcji określa zależności przyczynowo-skutkowe między wielkościami fizycznymi. I można tę funkcję uzyskać na drodze teoretycznej w jakimś modelu matematycznym badanego wycinka rzeczywistości fizycznej.

Jednak twierdzenie ,że struktury i formuły matematyczne istnieją na sposób fizycznych rzeczy i stanów oraz procesów ,czyli istnieją poza umysłem poznającym ,istnieją w czasie i przestrzeni ściśle zlokalizowane i są przedmiotem badania empirycznego- to twierdzenie- wychodzi daleko poza fizykę

Struktura książki według autora ,zaczerpnięta z space.mit.edu/home/tegmark/ .Trzeba podkreślić duży talent w jasności wykładu oraz umiejętności popularyzacji trudnych kwestii pojęciowych fizyki i kosmologii.

Napisałem w pierwszy zdaniu recenzji ,że . Our Mathematical Universe to książka z filozofii przyrody. Nie jedna jest filozofia przyrody. Jednak, jeśli w jakiejś filozofii przyrody, jest takie zdanie jako to:” wszechświat jest niczym więcej niż matematycznym obiektem” to niewątpliwie ta filozofia przyrody nie jest zbudowana na wynikach badań nauk przyrodniczych( w tym fizyki) ,lecz na czystych i dowolnych spekulacjach lub na doświadczeniu religijnym.

Świat nr.IV nazwany przez autora The Ultimate Multiverse  w połączeniu z MUH wydaje sie być czystym pitagoreizmem.A prawdopodobnie pitagorejczycy w wiekach VI-V przed Chr.stanowili wspólnotę religijną  mistyczno-ascetyczną.Nic nie wskazuje jednak , by prof.Max Tegmark był mistykiem lub ascetą ,ale faktem jest , że przez swój pitagoreizm wielce poruszył [ by nie powiedzieć - zdenerwował] fizyków hyper-racjonalistów.

Poważniej pisząc, jest zadziwiające to , że mogą być ludzie zajmujący się multiuniverses , gdy nasz wszechświat  pełen jest zagadek bardzo tajemniczych. Wystarczy  wymienić tajemniczy wzrost przyspieszenia ekspansji czasoprzestrzeni, prawie zerową wartość stałej kosmologicznej i  obłędne dopasowanie jej wartości do możliwości powstawania gwiazd i galaktyk, drobny ułamek materii i przewagę ant-materii oraz hipotezę ciemnej energii o procentowej obecności rzędu 70%,itd.Jeden wszechświat to za mało do badania? A wystarczy podobno kropla wody ,by sformułować całą fizykę w aktualnej wersji ! Co więc takiego intrygującego jest w nieskończoności , że stale ją przywołujemy do istnienia i chcemy w niej przebywać?

　Literatura

[1]. M.Tegmark, Our Mathematical Universe: My Quest for the Ultimate Nature of Reality, Publisher: Knopf , 2014,arXiv:gr-qc/9704009

[2]. M.Tegmark, Is the Theory of Everything Merely the Ultimate Ensamble Theory ,Annals of Physics,270, 1988, 1- 51 ,arXiv:astro-ph/0302131

[3].M.Tegmark, Parallel Universes , in J.D,Barrow,P.C.W.Davies : "Science and Ultimate Reality: From Quantum to Cosmos" honoring John Wheeler's 90th birthday. Cambridge University Press ,arXiv:0704.0646

[4].M.Tegmark,The matematical Universe,Foundations of Physics,38 (2),2008,101-150 ,

[5] Arystoteles,Dzieła wszystkie,tom 2,PWN,Warszawa,1990,str.631,A6,987b,14-18

[6] R.Penrose, Droga do rzeczywistości, Prószyński i S-ka,Warszawa,2007