Επιχειρηματολογώντας υπέρ του Πολυσύμπαντος (Γ’)
4 Απριλίου 2014
Καλλιτεχνική απεικόνιση του big bang και της πιθανής δημιουργίας του πολυσύμπαντος (πηγή: http://hbigalaxy.com/)
Εξετάζοντας τα επιχειρήματα των υποστηρικτών της θεωρίας του Πολυσύμπαντος, αλλά και τις ενστάσεις των «διαφωνούντων» αναπόφευκτα οδηγούμαστε σε σοβαρά φιλοσοφικά ερωτήματα, με τα οποία και ολοκληρώνουμε το αφιέρωμά μας.
Όπως είχαμε λοιπόν προαναγγείλει ξεκινάμε την αναφορά μας, με τα τρία επιχειρήματα υπέρ του Πολυσύμπαντος.
Το πρώτο είναι ότι η θεωρία των χορδών υποστηρίζει το Πολυσύμπαν. Αλλά η θεωρία των χορδών δεν έχει αποδειχθεί πειραματικά. Άλλωστε, η θεωρία των χορδών όπως είδαμε, έχει απεριόριστες παραλλαγές (τουλάχιστον 10500). Πράγματι ενώ αρχικά η θεωρία των χορδών δημιουργήθηκε για να εξηγήσει τις βασικές ιδιότητες των στοιχειωδών σωματίων, σήμερα χρησιμοποιείται για να διατυπώσει κάθε δυνατή μορφή Σύμπαντος. Δηλαδή εξηγεί τα πάντα (!), άρα δεν εξηγεί τίποτα.
Το δεύτερο επιχείρημα είναι ότι κάθε τι που μπορεί να συμβεί, θα συμβεί κάπου, κάποτε. Το επιχείρημα αυτό βασίζεται στους νόμους των πιθανοτήτων. Ο αριθμός των ατόμων του ορατού Σύμπαντος είναι περίπου Ν = 1080. Άρα όλοι οι δυνατοί συνδυασμοί είναι της τάξεως του ΝΝ, και κατά συνέπεια κάθε συνδυασμός έχει πιθανότητα 1/ΝΝ να συμβεί. Η πιθανότης αυτή είναι εξαιρετικά, μικρή αλλά όχι μηδέν. Άρα σε ένα άπειρο Σύμπαν μπορούν να συμβούν όλοι οι συνδυασμοί και μάλιστα άπειρες φορές. Σε άπειρα σημεία στο απέραντο Σύμπαν κάποιος γράφει τις ίδιες ακριβώς λέξεις και κάνει τις ίδιες ακριβώς ενέργειες, όπως εγώ τώρα. Ενώ πολύ περισσότεροι κάνουν παρεμφερείς ή εντελώς αντίθετες ενέργειες.
Όπως ελέχθη προσφυώς, μπορεί να γράψει κανείς την ιστορία όπως θέλει, γιατί σε κάποιο μακρινό Σύμπαν του Πολυσύμπαντος η ιστορία θα έγινε όπως ακριβώς θέλουμε.
Βεβαίως, όλα αυτά είναι μαθηματικά παιχνίδια που δεν μπορεί κανείς να τα πάρει στα σοβαρά. Δεν υπάρχει κανείς νόμος που να εξασφαλίζει ότι όλες οι δυνατές καταστάσεις πραγματοποιούνται κάπου. Αφήστε που οι δυνατές καταστάσεις μπορεί να είναι Ν = ∞, ιδίως όταν αναφερόμαστε σε Σύμπαντα με εντελώς διαφορετικούς νόμους όπου ούτε άτομα, ούτε συνδυασμοί ατόμων μπορεί να υπάρχουν.
Το τρίτο επιχείρημα βασίζεται στην πιθανότητα να υπήρξε κάποια αλληλεπίδραση Συμπάντων στο απώτερο παρελθόν, οπότε τα ίχνη της αλληλεπιδράσεως αυτής θα μπορούσαν να παρατηρηθούν και σήμερα. Αλλά η πι- θανότης να έχει συγκρουσθεί το Σύμπαν μας με ένα άλλο Σύμπαν, που σήμερα απέχει κάπου 101000000 έτη φωτός είναι απειροστό στη διάρκεια ζωής του Σύμπαντος (1,4×1010 έτη). Αλλά μερικοί κάνουν λόγο για καταστάσεις του Σύμπαντος πριν από το Big Bang. Θεωρούν ότι στο Big Bang γίνεται συμπύκνωση του Σύμπαντος σε καταπληκτικά μικρές διαστάσεις αλλά όχι μηδέν. Αν αυτό συνέβη, τότε το Σύμπαν μας δεν ξεκίνησε από μία ανωμαλία του χωροχρόνου, αλλά από μία πολύ συμπυκνωμένη κατάσταση, η οποία ίσως φέρει ίχνη των προηγουμένων καταστάσεων του Σύμ- παντος.
Μία περίεργη παραλλαγή μιας τέτοιας θεωρίας διατυπώθηκε το 2006 από τον Penrose, ο οποίος λέγει το εξής: Αν πάμε πολύ πίσω στον χρόνο, κοντά στο Big Bang, πολύ πιο πριν και από το χρόνο Planck, tp=10-43 sec, χάνουμε τις έννοιες του χώρου και του χρόνου. Αλλά χάνουμε επίσης τις έννοιες του χώρου και του χρόνου στο απώτερο μέλλον, όταν το Σύμπαν διασταλεί πάρα πολύ, τείνοντας στο άπειρο. Άρα, λέει ο Penrose, αφού ο χώρος και ο χρόνος χάνονται στο άπειρο και στο μηδέν, μπορούμε να ταυτίσουμε τις δύο αυτές καταστάσεις. Και κατά συνέπεια το δικό μας Big Bang, η αρχή της δικής μας φάσης του Σύμπαντος, μπορεί να είναι το άπειρο μίας προηγούμενης φάσης του Σύμπαντος.
Αν αυτό είναι σωστό, τότε ίχνη των προηγουμένων φάσεων του Σύμπαντος (και όχι μόνο μίας) θα είναι δυνατόν ν’ ανι- χνευθούν στο δικό μας Σύμπαν. Ο Penrose ισχυρίζεται ότι η δομή της ακτινοβολίας μικροκυμάτων δείχνει τέτοια ίχνη, υπολείμματα προηγουμένων φάσεων του Σύμπαντος. Άλλοι όμως ερευνητές που εξέτασαν τα δεδομένα του Penrose δεν βλέπουν τέτοια ίχνη και η παρουσία τους είναι τουλάχιστον αμφίβολη.
Εξ άλλου, η ταύτιση του απείρου με το μηδέν, που κάνει στις τελευταίες του μελέτες ο Penrose, αποτελεί ένα παράδοξο που είναι πολύ δύσκολο να το δεχθεί κανείς.
Ο G. Ellis στο ανωτέρω μνημονευθέν άρθρο του παρουσιάζει μερικά από τα επιχειρήματα του Πολυσύμπαντος, που ανέφερα, και μερικά άλλα μικρότερης σημασίας, και καταλήγει ότι κανένα επιχείρημα δεν είναι πειστικό.
Εν τούτοις υπάρχουν άλλοι επιστήμονες, οι οποίοι ισχυρίζονται ότι η έρευνα των δυνατοτήτων του Πολυσύμπαντος είναι ένας ενδιαφέρων κλάδος μελέτης. Βεβαίως θα μπορούσε να υποστηρίξει κανείς ότι ο κάθε άνθρωπος είναι ελεύθερος να ασχοληθεί με οτιδήποτε τον ενδιαφέρει και να διατυπώνει όποια γνώμη θέλει. Αλλά το θέμα είναι διαφορετικό. Τα ουσιαστικά ερωτήματα είναι δύο. Πρώτον: Επιτρέπεται να διδάσκεται η θεωρία αυτή σαν τμήμα της φυσικής επιστήμης; Και δεύτερον: Πώς θα χρηματοδοτείται η έρευνα αυτή;
Στις Ηνωμένες Πολιτείες έχουν γίνει προσπάθειες από τους Δημιουργιστές (creationists) να διδάσκονται στα σχολεία οι απόψεις τους για τη δημιουργία του κόσμου σύμφωνα με μια κατά γράμμα εκδοχή της Παλαιάς Διαθήκης (αντίθετα προς ότι δέχονται οι κυριότερες χριστιανικές ομολογίες), παράλληλα προς τη διδασκαλία της γεωλογικής και της βιολογικής εξελίξεως. Αλλά οι προσπάθειες αυτές απέτυχαν εν γένει. Εξ άλλου υπάρχουν φιλόσοφοι, όπως ο P.K. Feyerabend, οι οποίοι λένε ότι όλες οι εξωεπιστημονικές απόψεις, όπως η μαγεία, η αστρολογία, κ.λπ., πρέπει να μελετώνται παράλληλα προς τις επιστημονικές απόψεις. Είναι δυνατόν να γίνει δεκτό κάτι τέτοιο; Και τι θα γίνει αν οι κρατικές πιστώσεις που δίνονται για την επιστημονική έρευνα διατίθενται εξ ίσου σε όσους προτείνουν πολύ αμφιβόλου ποιότητος απόψεις και θεωρίες; Γι’ αυτό η κοινωνία έχει μηχανισμούς για την εξακρίβωση της σοβαρότητος ή μη των διαφόρων προτάσεων.
Όμως, στην περίπτωση του Πολυσύμπαντος, η εξακρίβωση της σοβαρότητος ή μη των προτάσεών του δεν είναι τόσο εύκολη υπόθεση, δεδομένου ότι υπάρχουν επιστήμονες που ευνοούν τέτοιες προτάσεις. Όμως μια απαραίτητη προϋπόθεση για να θεωρηθεί μια θεωρία ή μιά μελέτη ότι ανήκει στη φυσική επιστήμη, είναι να μελετά τη Φύση και να αναζητά τρόπους επαληθεύσεώς της με την παρατήρηση και το πείραμα. Η φυσική επιστήμη μελετά τη Φύση, και όχι μόνο τα ιδεολογήματα κάθε επιστήμονος. Τα ιδεολογήματα αυτά έχουν ίσως τη θέση τους στην τέχνη ή στη φαντασία, αλλά δεν είναι φυσική επιστήμη.
Το τελικό μας συμπέρασμα είναι ότι όσοι θέλουν να ασχοληθούν με υποθετικά Σύμπαντα έχουν βεβαίως δικαιολογία να το κάνουν, αλλά αυτά αποτελούν τμήματα επιστημονικής φαντασίας (science fiction) και όχι επιστήμη. Και αν αυτά χρηματοδοτούνται από ιδιωτικές πηγές, αυτό δεν αφορά την κοινωνία ως σύνολο. Αν όμως χρηματοδοτούνται από κρατικά κονδύλια, τότε ας περιλη- φθούν στα κονδύλια που υποστηρίζουν την τέχνη και όχι την επιστήμη.
Όπως είδαμε πιο πάνω, οι θεωρίες του Πολυσύμπαντος έχουν φιλοσοφικές και μεταφυσικές προεκτάσεις. Πράγματι δεν υπάρχει αμφιβολία ότι η θεώρηση της ανθρωπικής αρχής που δίνει το Πολυσύμπαν είναι μια φιλοσοφική και μεταφυσική άποψη, που έγινε κυρίως για ν’ αντιπαραταχθεί στην ύπαρξη σκοπιμότητος στο Σύμπαν, που οδηγεί σε θεολογικές προεκτάσεις. Κανείς δεν μπορεί βεβαίως ν’ αποκλείσει φιλοσοφικές και μεταφυσικές θεωρήσεις, είτε προς τη μία κατεύθυνση, είτε προς την άλλη. Αλλά δεν μπορεί κανείς να λέει ότι η μία φιλοσοφία είναι επιστημονική και η άλλη δεν είναι.
Άλλωστε, όπως τονίζει ο Ellis, τα ίδια φιλοσοφικά ερωτήματα που αφορούν το Σύμπαν εμφανίζονται και στη θεωρία του Πολυσύμπαντος. Πώς έγινε το Σύμπαν ή το Πολυσύμπαν; Έγινε από ανάγκη, τύχη ή σκοπιμότητα; «Αυτό είναι ένα μεταφυσικό ερώτημα που καμία φυσική θεωρία δεν μπορεί ν’ απαντήσει για το Σύμπαν ή για το Πολυσύμπαν» και καταλήγει ως εξής: «Τίποτε δεν είναι κακό με φιλοσοφικές υποθέσεις (philosophical speculations)… Αλλά θα πρέπει να τις ονομάζουμε αυτό που είναι και όχι να τις ονομάζουμε επιστήμη».
Σημείωση: το παρόν άρθρο δημοσιεύεται σε συνεργασία με το περιοδικό Physics News -http://www.physicsnews.gr – και την Ένωση Ελλήνων Φυσικών