Η γέφυρα από το πουθενά
Το ζήτημα της ύπαρξης είναι το πιο σκοτεινό σε όλη τη φιλοσοφία». Έτσι κατέληξε ο Γουίλιαμ Τζέιμς σκεπτόμενος αυτό το βασικότερο από τα αινίγματα:πώς προέκυψε κάτι από το τίποτα; Η ερώτηση εξοργίζει, συνειδητοποίησε ο Τζέιμς, γιατί απαιτεί εξήγηση, ενώ αρνείται την ίδια τη δυνατότητα της εξήγησης. «Από το μηδέν στο είναι δεν υπάρχει λογική γέφυρα», έγραψε.
Στην επιστήμη, οι εξηγήσεις βασίζονται στην αιτία και το αποτέλεσμα. Αλλά αν τίποτα δεν είναι πραγματικά τίποτα, του λείπει η δύναμη να προκαλέσει. Δεν είναι απλώς ότι δεν μπορούμε να βρούμε το σωστό εξήγηση—είναι αυτή η η ίδια η εξήγηση αποτυγχάνει μπροστά σε τίποτα.
Αυτή η αποτυχία μας χτυπάει εκεί που πονάει. Είμαστε ένα αφηγηματικό είδος. Η πιο βασική κατανόησή μας έρχεται μέσα από ιστορίες και το πώς κάτι προήλθε από το τίποτα είναι η απόλυτη ιστορία, η αρχέγονη αφήγηση, πιο θεμελιώδης από το ταξίδι του ήρωα ή το αγόρι συναντά το κορίτσι. Ωστόσο, είναι μια ιστορία που υπονομεύει την έννοια της ιστορίας. Είναι μια αφήγηση πλεγμένη αυτοκαταστροφής και παραδοξότητας.
Πώς θα μπορούσε να μην είναι; Πρωταγωνιστεί το Τίποτα — μια λέξη που είναι παράδοξο από την απλή της ύπαρξη ως λέξη. Είναι ένα ουσιαστικό, ένα πράγμα , και όμως δεν είναι τίποτα. Τη στιγμή που το φανταζόμαστε ή λέμε το όνομά του, χαλάμε το κενό του με τη κηλίδα του νοήματος. Πρέπει να αναρωτηθεί κανείς, λοιπόν, το πρόβλημα είναι το τίποτα ή το πρόβλημα είναι σε εμάς; Είναι κοσμικό ή γλωσσικό; Υπαρξιακό ή ψυχολογικό; Είναι αυτό ένα παράδοξο της φυσικής ή ένα παράδοξο της σκέψης;
Είτε έτσι είτε αλλιώς, εδώ είναι αυτό που πρέπει να θυμάστε:Η λύση σε ένα παράδοξο βρίσκεται στην ερώτηση, ποτέ στην απάντηση. Κάπου πρέπει να υπάρχει ένα σφάλμα, μια εσφαλμένη υπόθεση, μια λανθασμένη ταυτότητα. Σε μια τόσο συνοπτική ερώτηση όπως "πώς προέκυψε κάτι από το τίποτα;" δεν υπάρχουν πολλά μέρη για να κρυφτείς. Ίσως αυτός είναι ο λόγος που επιστρέφουμε ξανά και ξανά στις ίδιες παλιές ιδέες με νέες και βελτιωμένες μορφές, παίζοντας την τροχιά της επιστήμης σαν φούγκα ή παραλλαγές σε ένα θέμα. Με κάθε πέρασμα, προσπαθούμε να βάζουμε άλλο ένα σκαλοπάτι στη άπιαστη γέφυρα του James.
Η πιο παλιά πέτρα είναι η εξής:Αν δεν μπορείτε να πάρετε κάτι από το τίποτα, προσπαθήστε να κάνετε τίποτα λιγότερο σαν το τίποτα. Οι αρχαίοι Έλληνες πρότειναν ότι ο κενός χώρος είναι γεμάτος με ουσία - ένα ολομέλεια, έναν αιθέρα. Ο Αριστοτέλης αντιλήφθηκε τον αιθέρα ως ένα αμετάβλητο πέμπτο στοιχείο, πιο τέλειο και ουράνιο στην αναλλοίωσή του από τη γη, τον αέρα, τη φωτιά ή το νερό. Το αληθινό τίποτα βρισκόταν σε αντίθεση με τη φυσική του Αριστοτέλη, η οποία έλεγε ότι τα σώματα υψώνονται ή πέφτουν όπως υπαγορεύεται από τη σωστή θέση τους στη φυσική τάξη των πραγμάτων. Το τίποτα, ωστόσο, θα ήταν απόλυτα συμμετρικό - θα φαινόταν το ίδιο από κάθε οπτική γωνία - καθιστώντας τις απόλυτες χωρικές κατευθύνσεις όπως "πάνω" και "κάτω" εντελώς άνευ σημασίας. Ένας αιθέρας, υπολόγιζε ο Αριστοτέλης, θα μπορούσε να χρησιμεύσει ως ένα είδος κοσμικής πυξίδας, ένα απόλυτο πλαίσιο αναφοράς έναντι του οποίου θα μπορούσε να μετρηθεί όλη η κίνηση. Για όσους απεχθάνονταν το κενό, ο αιθέρας έδιωξε και κάθε τελευταίο ίχνος του.
Ο αρχαίος αιθέρας έμεινε τριγύρω για χιλιετίες έως ότου ξαναφανταστήκαμε στα τέλη του 19ου αιώνα από φυσικούς όπως ο James Clerk Maxwell, ο οποίος ανακάλυψε ότι το φως συμπεριφέρεται ως κύμα που ταξιδεύει πάντα με μια συγκεκριμένη ταχύτητα. Τι ήταν το κυματισμό και η ταχύτητα σε σχέση με τι; Ο αιθέρας ήταν μια εύχρηστη απάντηση, παρέχοντας ταυτόχρονα ένα μέσο για να ταξιδέψουν τα κύματα φωτός και, όπως αρχικά φανταζόταν ο Αριστοτέλης, ένα πλαίσιο αναφοράς πάνω στο οποίο θα ξεδιπλώνονταν όλες οι αλλαγές στο σύμπαν. Αλλά όταν ο Albert Michelson και ο Edward Morley ξεκίνησαν να μετρήσουν την κίνηση της Γης μέσω του «αιθερικού ανέμου» το 1887, δεν μπορούσαν να το βρουν. Με την ειδική θεωρία της σχετικότητας, ο Αϊνστάιν έβαλε το τελευταίο καρφί στο φέρετρο του αιθέρα αμέσως μετά.
Για δεκαετίες, αντιμετωπίζαμε τον αιθέρα ως μια ιστορική παραδοξότητα, μια αναδρομή. Αλλά είναι πιο δύσκολο να σκοτώσεις από όσο φανταζόμασταν. Σήμερα, μπορεί να δει κανείς με μια νέα μορφή:το πεδίο Higgs, το οποίο διαπερνά το κενό του κενού χώρου και του οποίου η διέγερση είναι το διάσημο πλέον μποζόνιο Higgs. Το Higgs είναι αυτό που είναι γνωστό ως βαθμωτό πεδίο, το μόνο πειραματικά επαληθευμένο δείγμα του είδους του. Αυτό σημαίνει ότι έχει μόνο μία τιμή σε κάθε σημείο του χώρου (σε αντίθεση με το πεδίο που περιγράφει το φως, το οποίο σε κάθε σημείο έχει και μέγεθος και κατεύθυνση). Αυτό είναι σημαντικό, γιατί σημαίνει ότι το πεδίο θα φαίνεται το ίδιο σε οποιονδήποτε παρατηρητή, ανεξάρτητα από το αν είναι ακίνητος ή αν επιταχύνει.
Επιπλέον, το κβαντικό σπιν του είναι μηδέν, διασφαλίζοντας ότι φαίνεται το ίδιο από κάθε γωνία. Το Spin είναι ένα μέτρο του πόσο πρέπει να περιστρέψετε ένα σωματίδιο προτού να φαίνεται το ίδιο όπως όταν ξεκίνησε. Τα σωματίδια που φέρουν δύναμη (φωτόνια, γκλουόνια) έχουν ακέραιο σπιν — περιστροφές κατά 360 μοίρες θα τα αφήσουν αμετάβλητα. Τα σωματίδια της ύλης (ηλεκτρόνια, κουάρκ) έχουν μισό ακέραιο σπιν, που σημαίνει ότι θα πρέπει να τα περιστρέψετε δύο φορές, 720 μοίρες, προτού επιστρέψουν στο σημείο όπου ξεκίνησαν. Αλλά το Higgs έχει μηδενικό σπιν. Όπως και να το περιστρέψετε, φαίνεται πάντα το ίδιο. Ακριβώς όπως ο κενός χώρος. Η συμμετρία ισούται με αορατότητα.
Ακολουθώντας τη διαίσθηση του Αριστοτέλη, οι φυσικοί σήμερα δεν αντιλαμβάνονται το τίποτα ως την έσχατη κατάσταση συμμετρίας - μια αμείλικτη ομοιότητα που αποκλείει τη διαφοροποίηση που θα χρειαζόταν κάποιος για να ορίσει οποιοδήποτε «πράγμα». Πράγματι, καθώς οι φυσικοί τρέχουν το κοσμικό φιλμ αντίστροφα, ανιχνεύοντας τη βαθιά ιστορία πίσω στο χρόνο, βλέπουν τα ανόμοια κομμάτια της πραγματικότητας να επανενώνονται και να συνενώνονται σε μια διαρκώς αυξανόμενη συμμετρία, μια συμμετρία που δηλώνει μια προέλευση - και ένα τίποτα.
Το Higgs έχει γίνει διάσημο επειδή δίνει στα στοιχειώδη σωματίδια τη μάζα τους, αλλά αυτό κρύβει το πραγματικό του νόημα. Σε τελική ανάλυση, το να δώσεις μάζα στα σωματίδια είναι εύκολο - επιβραδύνσε τα κάτω από την ταχύτητα του φωτός και, voilà, της μάζας. Το δύσκολο είναι να δώσεις μάζα στα σωματίδια χωρίς να σπάσεις την αρχέγονη συμμετρία στη διαδικασία. Το πεδίο Higgs επιτυγχάνει αυτό το αξιοσημείωτο επίτευγμα παίρνοντας μια μη μηδενική τιμή ακόμη και στη χαμηλότερη ενεργειακή του κατάσταση. Σκύβοντας σε κάθε γωνιά του άδειου χώρου κάθονται 246 γιγαηλεκτρονβολτ Higgs—μόνο που δεν θα παρατηρήσουμε ποτέ, γιατί είναι το ίδιο σε κάθε σημείο. Μόνο ένα βαθμωτό πεδίο θα μπορούσε να κρυφτεί σε κοινή θέα και να ξεφύγει από αυτό. Αλλά τα στοιχειώδη σωματίδια παρατηρούν. Κάθε φορά που η μάζα ενός σωματιδίου σπάει τη συμμετρία του σύμπαντος, το Higgs είναι εκεί, παρουσιάζοντας ως κενό χώρο, επισκευάζοντας τη ζημιά. Εργαζόμενος συνεχώς στις σκιές, το Higgs διατηρεί ανέπαφη την αρχική συμμετρία του σύμπαντος. Μπορεί κανείς να κατανοήσει (αν όχι να συγχωρήσει) την τάση του δημοσιογράφου να θρηνεί το «σωματίδιο του Θεού» - ακόμα κι αν ο Leon Lederman, ο οποίος επινόησε τον προσβλητικό όρο, τον ονόμασε αρχικά «το θεό σωματίδιο» αν και ο εκδότης του δεν το άφηνε να πετάξει.
Όλα αυτά σημαίνουν ότι το πεδίο Higgs δεν είναι πιο κοντά σε τίποτα από, ας πούμε, την έννοια του Maxwell για τον αιθέρα. Είναι το τελευταίο μας πινέλο για χρωματισμό στο κενό. Με την ασυνήθιστη συμμετρία του, το Higgs λειτουργεί ως η κρυφή μεταμφίεση του τίποτα - αλλά δεν είναι από μόνο του τίποτα. Έχει δομή. αλληλεπιδρά. Η φυσική προέλευση των 246 γιγαηλεκτρονβολτ του παραμένει άγνωστη. Με το Higgs, μπορούμε να προσεγγίσουμε το όριο με το τίποτα, αλλά δεν μπορούμε να το διασχίσουμε.
Αν το να κάνεις τίποτα λιγότερο σαν το τίποτα δεν απαντά στην ερώτηση «πώς προέκυψε κάτι από το τίποτα», ίσως θα έπρεπε να κάνουμε την αιτία λιγότερο σαν αιτία. Έχει και αυτό ιστορία. Η ξαφνική εμφάνιση σκουληκιών παρουσία σάπιου κρέατος οδήγησε σε μια ευρέως διαδεδομένη πίστη στην αυθόρμητη δημιουργία στην εποχή του Αριστοτέλη. η πνοή της ζωής μπορούσε να υλοποιηθεί από τον αέρα. Το όριο μεταξύ του τίποτα και του κάτι ήταν κοινό με εκείνο μεταξύ ζωής και θανάτου, πνεύματος και ύλης, Θεού και γης. Αυτό με τη σειρά του έφερε στην επιφάνεια ολόκληρο το σύμπλεγμα της θρησκείας και της πίστης, δίνοντας μια μάλλον περιεκτική απάντηση στο παράδοξό μας. Αποδεχόμασταν αυτή τη θεωρία για περίπου 2.000 χρόνια, μέχρι που διαλύθηκε από τον μικροβιολόγο Λουί Παστέρ το 1864. Omne vivum ex vivo — όλη η ζωή από τη ζωή. Στις δεκαετίες που ακολούθησαν, είδαμε την αυθόρμητη γενιά ως μια ακόμη ιστορική παραδοξότητα. Όμως, όπως ο αιθέρας, σήμερα επιστρέφει ξανά, φορώντας τα πρόβατα κβαντικές διακυμάνσεις.
Σχηματισμένες από την αβεβαιότητα, οι κβαντικές διακυμάνσεις είναι φαινόμενα χωρίς αιτίες, ο θόρυβος κάτω από το σήμα, μια πρωταρχική στατική, τυχαία στο οστό. Οι κανόνες της κβαντικής μηχανικής επιτρέπουν — στην πραγματικότητα, απαιτείται —ενέργεια (και, με E=mc, μάζα) να εμφανίζεται «από το πουθενά», από το τίποτα. Δημιουργία ex nihilo — ή έτσι φαίνεται.
Η Αρχή της Αβεβαιότητας του Heisenberg είναι μια φυσική πηγή κβαντικών σκουληκιών. Λέει ότι ορισμένα ζεύγη φυσικών χαρακτηριστικών -θέση και ορμή, ενέργεια και χρόνος- συνδέονται μεταξύ τους με μια θεμελιώδη απροσδιοριστία, έτσι ώστε όσο ακριβέστερα προσδιορίζουμε το ένα, τόσο πιο διφορούμενο γίνεται το άλλο. Μαζί σχηματίζουν αυτό που είναι γνωστό ως συζευγμένο ζεύγος και μαζί αποκλείουν την ύπαρξη του τίποτα. Το σπίτι σε μια χωρική θέση και η ορμή θα κυμαίνονται άγρια για να αντισταθμίσουν. καθορίστε μικρότερες, ακριβέστερες ποσότητες χρόνου και ενέργειας που θα ταλαντεύονται σε ένα ευρύτερο φάσμα απίθανων τιμών. Με το συντομότερο βλέμμα του ματιού, στις μικρότερες αποστάσεις, ολόκληρα σύμπαντα μπορούν να βράσουν και μετά να εξαφανιστούν. Μεγεθύνετε αρκετά τον κόσμο και η ήρεμη, δομημένη πραγματικότητα μας δίνει τη θέση του στο χάος και την τυχαιότητα.
Μόνο αυτά τα συζυγή ζεύγη δεν είναι από μόνα τους τυχαία:Είναι τα ζεύγη ιδιοτήτων που θα ήταν αδύνατο για έναν παρατηρητή να μετρήσει ταυτόχρονα. Παρά τον τρόπο με τον οποίο περιγράφονται τυπικά οι κβαντικές διακυμάνσεις, αυτό που βρίσκεται «εκεί έξω» στον κόσμο δεν είναι κάποια προϋπάρχουσα πραγματικότητα που περιφέρεται. Το πείραμα έχει αποδείξει σταθερά ότι αυτό που κάθεται «εκεί έξω» δεν κάθεται καθόλου, αλλά περιμένει. Αγέννητος. Οι κβαντικές διακυμάνσεις δεν είναι υπαρξιακές περιγραφές αλλά υπό όρους - δεν είναι μια αντανάκλαση του τι είναι, αλλά αυτού που θα μπορούσε να είναι, εάν ένας παρατηρητής επιλέξει να κάνει μια συγκεκριμένη μέτρηση. Είναι σαν η ικανότητα του παρατηρητή να μετράει καθορίζει τι υπάρχει . Η οντολογία ανακεφαλαιώνει την γνωσιολογία. Η αβεβαιότητα της φύσης είναι μια αβεβαιότητα παρατήρησης.
Η θεμελιώδης αδυναμία εκχώρησης καθορισμένων τιμών σε όλα τα χαρακτηριστικά ενός φυσικού συστήματος σημαίνει ότι όταν ένας παρατηρητής κάνει μια μέτρηση, το αποτέλεσμα θα είναι πραγματικά τυχαίο. Στις μικροσκοπικές κλίμακες όπου κυριαρχούν τα κβαντικά φαινόμενα, η αιτιακή αλυσίδα υφίσταται μια θανατηφόρα συστροφή. Η κβαντομηχανική, είπε ο ιδρυτής της Niels Bohr, «είναι ασυμβίβαστη με την ίδια την ιδέα της αιτιότητας». Ο Αϊνστάιν απέκρουσε περίφημα. «Ο Θεός δεν παίζει ζάρια», είπε, και ο Μπορ απάντησε:«Αϊνστάιν, σταμάτα να λες στον Θεό τι να κάνει».
Αλλά ίσως είμαστε εμείς που φταίμε που περιμένουμε ότι η αιτιότητα θα διατηρηθεί στην πρώτη θέση. Η εξέλιξη μας έχει εκπαιδεύσει να βρίσκουμε αιτιακά μοτίβα με οποιοδήποτε κόστος. Καθώς οι πρόγονοί μας περιπλανήθηκαν στην αφρικανική σαβάνα, η ικανότητα να ανακαλύπτουμε τα αποτελέσματα από τα αίτια τους σηματοδότησε μια γραμμή μεταξύ ζωής και θανάτου. Έφαγε αυτό το μανιτάρι και μετά αρρώστησε. Η τίγρη έσκυψε προτού ξεσπάσει. Αφήγηση ίσον επιβίωση. Η φυσική επιλογή δεν είχε καμία χρήση για την κβαντική φυσική - πώς θα μπορούσαμε να την δούμε να έρχεται; Ωστόσο, εδώ είναι. Η αιτιότητα είναι μια προσέγγιση. Το μυαλό μας, πεινασμένο για ιστορία, κυλά.
Είναι αυτό, λοιπόν; Η απάντηση στο ερώτημα «γιατί είναι» είναι απλώς ότι δεν υπάρχει «γιατί», ότι η ύπαρξη είναι μια τυχαία κβαντική διακύμανση; Τότε μπορούμε να ξεχάσουμε τελείως την εξήγηση και απλά να πηδήξουμε στη γέφυρα του Τζέιμς. Πώς προέκυψε κάτι από το τίποτα; Χωρίς λόγο. Δυστυχώς, το κόλπο μας οδηγεί μόνο μέχρι εδώ. Ενώ οι κοσμολόγοι πιστεύουν ότι οι νόμοι της κβαντομηχανικής μπορούν να δημιουργήσουν αυθόρμητα ένα σύμπαν, αυτή η ιστορία απλώς ξεπερνά το δολάριο. Γιατί από πού προήλθαν οι νόμοι; Θυμηθείτε, θέλαμε να εξηγήσουμε πώς προήλθε κάτι από το τίποτα —όχι πώς προέκυψε κάτι από τους προϋπάρχοντες νόμους της φυσικής. Η αφαίρεση της αιτιότητας από την εξίσωση δεν είναι αρκετή. Το παράδοξο στέκει.
Δεν υπήρχε τίποτα. Μετά, υπήρχε κάτι.
Ο πρωταγωνιστής σε αυτή την ιστορία είναι ο Χρόνος, ο Φορέας της Αλλαγής. Θα μπορούσε το κλειδί για την επίλυση του παραδόξου μας να είναι η ίδια η άρνηση του χρόνου; Εάν ο χρόνος, όπως είπε ο Αϊνστάιν, δεν είναι παρά μια πεισματικά επίμονη ψευδαίσθηση, τότε μπορούμε να παραιτηθούμε αμέσως, όχι μόνο από την αιτιότητα που προέρχεται από φυσικούς νόμους, αλλά και με το ερώτημα από πού προήλθαν αυτοί οι νόμοι. Δεν ήρθαν από πουθενά, γιατί τίποτα δεν εξελίσσεται. Η αφήγηση διαλύεται. Δεν υπάρχει ιστορία. Δεν υπάρχει γέφυρα.
Η ιδέα ενός αιώνιου σύμπαντος —ή ενός κυκλικού, που τροφοδοτείται από την αιώνια επιστροφή— εμφανίζεται στους αρχαιότερους μύθους και ιστορίες μας, από τη μυθολογία των Μπαντού μέχρι τον «Όνειρο» των Αβορίγινων στην Αυστραλία, την κοσμολογία του Αναξίμανδρου και τα κείμενα των Ινδουιστών Πουράνα. Μπορεί κανείς να δει την έκκληση. Η αιωνιότητα αποφεύγει το τίποτα.
Στη σύγχρονη εποχή, αυτή η αρχαία ιδέα επέστρεψε ως η θεωρία της σταθερής κατάστασης, που διατυπώθηκε από τον Sir James Jeans τη δεκαετία του 1920 και βελτιώθηκε και διαδόθηκε από τον Fred Hoyle και άλλους στα τέλη της δεκαετίας του 1940. Το σύμπαν διαστέλλεται, είπαν, αλλά νέα ύλη εμφανίζεται συνεχώς για να καλύψει τα κενά, έτσι ώστε, στο διαδίκτυο, το σύμπαν δεν αλλάζει ποτέ καθόλου. Αυτή η θεωρία αποδείχθηκε λάθος. Αντικαταστάθηκε από τη θεωρία του Big Bang και η αιωνιότητα μειώθηκε σε μόλις 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια.
Αλλά στη δεκαετία του 1960, το αιώνιο σύμπαν επανεμφανίστηκε με μια παράξενη νέα μορφή - συγκεκριμένα, σε μια εξίσωση που έμοιαζε κάπως έτσι:H(x )|Ψ> =0. Οι φυσικοί John Archibald Wheeler και Bryce DeWitt έγραψαν την εξίσωση—η οποία είναι τώρα γνωστή ως εξίσωση Wheeler-DeWitt, αν και ο DeWitt προτιμά να την αποκαλεί «αυτή την καταραμένη εξίσωση» (καμία σχέση με αυτό το καταραμένο σωματίδιο)— στην προσπάθειά τους να εφαρμόσουν τους περίεργους νόμους της κβαντικής μηχανικής στο σύμπαν ως σύνολο, όπως περιγράφεται από τη θεωρία της γενικής σχετικότητας του Αϊνστάιν. Είναι η δεξιά πλευρά του πράγματος που αξίζει να σημειωθεί:μηδέν. Η συνολική ενέργεια του συστήματος είναι zilch. Δεν υπάρχει χρονική εξέλιξη. Δεν μπορεί να γίνει τίποτα. Το πρόβλημα, τελικά, είναι ότι το σύμπαν του Αϊνστάιν είναι ένας τετραδιάστατος χωροχρόνος, ένας συνδυασμός χώρου και χρόνου. Η κβαντομηχανική, εν τω μεταξύ, απαιτεί την κυματοσυνάρτηση ενός φυσικού συστήματος για να εξελιχθεί σε χρόνος. Αλλά πώς μπορεί ο χωροχρόνος να εξελιχθεί σε ώρα που είναι χρόνος? Είναι ένα εξοργιστικό δίλημμα - ένα σύμπαν που περιγράφεται από την κβαντική μηχανική είναι αναπόφευκτα παγωμένο. Η εξίσωση Wheeler-DeWitt είναι ανεστραμμένη κοσμολογία σταθερής κατάστασης. Αντί για ένα σύμπαν που ήταν πάντα, βρισκόμαστε με ένα σύμπαν που δεν θα είναι ποτέ.
Από μόνη της, η εξίσωση Wheeler-DeWitt λύνει κομψά το πρόβλημά μας. Πώς προέκυψε κάτι από το τίποτα; Δεν έγινε. Φυσικά, είναι μια περίπλοκη λύση δεδομένου ότι, λοιπόν, είμαστε εδώ.
Και αυτό ακριβώς είναι το ζητούμενο. Στην κβαντομηχανική, τίποτα δεν συμβαίνει μέχρις ότου ένας παρατηρητής (είτε είναι άνθρωπος είτε οποιαδήποτε άλλη διαμόρφωση σωματιδίων) κάνει μια μέτρηση. Αλλά όταν πρόκειται για το σύμπαν ως σύνολο, δεν υπάρχει παρατηρητής. Κανείς δεν μπορεί να σταθεί έξω από το σύμπαν. Το σύμπαν ως σύνολο είναι κολλημένος σε μια αιώνια στιγμή. Αλλά τα πράγματα φαίνονται διαφορετικά εδώ στο εσωτερικό.
Στο εσωτερικό, ένας παρατηρητής δεν μπορεί να μετρήσει ολόκληρο το σύμπαν, και αναγκαστικά χωρίζει την πραγματικότητα στα δύο - παρατηρητή και παρατηρούμενη - από το απλό αλλά βαθύ γεγονός ότι ο παρατηρητής δεν μπορεί να μετρήσει τον εαυτό του. Όπως έγραψε ο φυσικός Raphael Bousso, «Προφανώς η συσκευή πρέπει να έχει τουλάχιστον τόσους βαθμούς ελευθερίας όσο το σύστημα του οποίου την κβαντική κατάσταση προσπαθεί να δημιουργήσει». Ο φιλόσοφος της επιστήμης Thomas Breuer χρησιμοποίησε ένα επιχείρημα Gödelian για να τονίσει το ίδιο σημείο:«Κανένας παρατηρητής δεν μπορεί να αποκτήσει ή να αποθηκεύσει πληροφορίες επαρκείς για να διακρίνει όλες τις καταστάσεις ενός συστήματος στο οποίο περιέχεται».
Ως παρατηρητές, είμαστε για πάντα καταδικασμένοι να βλέπουμε μόνο ένα κομμάτι από το μεγαλύτερο παζλ του οποίου είμαστε μέρος. Και αυτό, αποδεικνύεται, θα μπορούσε να είναι η σωτήρια χάρη μας. Όταν το σύμπαν χωρίζεται στα δύο, το μηδέν στη δεξιά πλευρά της εξίσωσης παίρνει μια νέα τιμή. Τα πράγματα αλλάζουν. Η φυσική συμβαίνει. Ο χρόνος αρχίζει να κυλάει. Θα μπορούσατε ακόμη και να πείτε ότι το σύμπαν γεννήθηκε.
Αν αυτό ακούγεται σαν αναδρομική αιτιότητα (το μέλλον προκαλεί γεγονότα στο παρελθόν) - είναι. Η κβαντική θεωρία απαιτεί αυτή την περίεργη αντιστροφή του βέλους του χρόνου. Ο Wheeler τόνισε αυτό το γεγονός με το περίφημο πείραμα καθυστερημένης επιλογής του, το οποίο αρχικά παρουσίασε ως πείραμα σκέψης, αλλά αργότερα αποδείχθηκε με επιτυχία στο εργαστήριο. Στην καθυστερημένη επιλογή, η μέτρηση ενός παρατηρητή στο παρόν καθορίζει τη συμπεριφορά ενός σωματιδίου στο παρελθόν - ένα παρελθόν που μπορεί να εκτείνεται για εκατομμύρια, ακόμη και 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια. Η αιτιακή αλυσίδα γυρίζει μόνη της, το τέλος της συνδέεται πίσω με την αρχή της:η γέφυρα του Τζέιμς είναι ένας βρόχος.
Θα μπορούσε να είναι κάτι που δεν μοιάζει με τίποτα από μέσα; Αν ναι, η ταλαιπωρία μας με το τίποτα μπορεί να υπαινίσσεται κάτι βαθύ:Είναι η ανθρώπινη φύση μας που υποχωρεί από την ιδέα του τίποτα, και ωστόσο μπορεί επίσης να είναι η περιορισμένη, ανθρώπινη προοπτική μας που τελικά λύνει το παράδοξο.
Η Amanda Gefter είναι συγγραφέας φυσικής και συγγραφέας του Καταπάτηση στο γκαζόν του Αϊνστάιν:Ένας πατέρας, μια κόρη, η έννοια του τίποτα και η αρχή των πάντων. Ζει στο Κέιμπριτζ της Μασαχουσέτης.
Φωτογραφία Ben A. Pruchnie/Getty Images για την Pace London
Αυτό το άρθρο δημοσιεύθηκε αρχικά στο τεύχος μας "Nothingness" τον Αύγουστο του 2014.
