Teorie wieloświatowe są złe dla nauki



W 1990 roku napisałem trochę puchu Amerykański naukowiec o tym, czy nasz kosmos może być tylko jednym „nieskończonością”, jak sugerowało kilka teorii fizyki. Zatytułowałem swój utwór „Here a Universe, There a Universe. . . ”I utrzymywałem ton światła, ponieważ nie chciałem, aby czytelnicy zbyt poważnie traktowali te kosmiczne przypuszczenia. W końcu nie było możliwości udowodnienia lub obalenia istnienia innych wszechświatów. *

Dziś fizycy wciąż nie mają dowodów na istnienie innych wszechświatów ani nawet dobrych pomysłów na uzyskanie dowodów. Mimo to wielu twierdzi, że nasz kosmos jest tylko drobinką kurzu w ogromnym „multiwersum”. Jednym z najbardziej wymownych i namiętnych teoretyków multiwersum jest Sean Carroll. Jego wiara w multiwersum wynika z jego wiary w mechanikę kwantową, którą uważa za nasze najlepsze ujęcie rzeczywistości.

W jego książce Coś głęboko ukrytego, Carroll twierdzi, że mechanika kwantowa opisuje nie tylko bardzo małe rzeczy, ale wszystko, łącznie z nami. „O ile obecnie wiemy”, pisze, „mechanika kwantowa nie jest jedynie przybliżeniem prawdy; jest to prawda. ”I jakkolwiek absurdalnie mogłoby się to wydawać, multiwers, twierdzi Carroll, jest nieuniknioną konsekwencją mechaniki kwantowej.

Aby przedstawić swoją argumentację, zabiera nas głęboko w surrealistyczny świat kwantowy. Nasz świat! Podstawowe równanie kwantowe, zwane funkcją falową, pokazuje cząsteczkę – powiedzmy elektron – zamieszkującą wiele możliwych pozycji, z różnymi prawdopodobieństwami przypisanymi każdej z nich. Skieruj instrument na elektron, aby ustalić, gdzie on jest, a znajdziesz go w jednym miejscu. Można rozsądnie założyć, że funkcja fali jest tylko statystycznym przybliżeniem zachowania elektronu, co nie może być bardziej precyzyjne, ponieważ elektrony są małe, a nasze instrumenty surowe. Ale pomyliłbyś się, zdaniem Carroll. Elektron istnieje jako swego rodzaju probabilistyczna plama, dopóki go nie zaobserwujesz, kiedy „zapadnie się” w żargonie fizyki w jedną pozycję.

Fizycy i filozofowie spierają się o ten „problem pomiaru” już od prawie wieku. Zaproponowano różne inne wyjaśnienia, ale większość z nich jest albo nieprawdopodobna, co czyni ludzką świadomość niezbędnym składnikiem rzeczywistości, albo kludgy, wymagająca doraźnie poprawki funkcji falowej. Jedyne rozwiązanie, które ma sens dla Carrolla – ponieważ zachowuje mechanikę kwantową w najczystszej postaci – zostało zaproponowane w 1957 r. Przez absolwenta Princeton, Hugh Everetta III. Doszedł do wniosku, że elektron faktycznie zamieszkuje wszystkie pozycje dozwolone przez funkcję fali, ale w różnych wszechświatach.

Hipoteza ta, zwana teorią wielu światów, została dopracowana przez dziesięciolecia. To już nie pociąga za sobą pomiarów ani świadomości (przepraszam, New Age). Wszechświat podobno dzieli się lub rozgałęzia, ilekroć jedna cząstka kwantowa styka się z drugą, powodując załamanie funkcji falowych. Ten proces, zwany „decoherence”, ma miejsce przez cały czas, wszędzie. To się teraz dzieje. I teraz. I teraz. Tak, zilliony twoich sobowtórów są teraz w tym momencie, zapewne więcej zabawy niż ty. Zapytany, dlaczego nie czujemy się podzieleni, Everett odpowiedział: „Czy czujesz ruch ziemi?”

Carroll w pewnym sensie rozwiązuje problem dowodów. Mówi, że filozof Karl Popper, który spopularyzował pogląd, że teorie naukowe powinny być wystarczająco precyzyjne, aby można je było sprawdzić lub sfalsyfikować, „miał dobre zdanie na temat” hipotezy Everetta, nazywając ją „całkowicie obiektywną dyskusją na temat mechaniki kwantowej” (Popper, Muszę dodać, miał wątpliwości co do doboru naturalnego, więc jego gust nie był nie do zniesienia.)

Carroll proponuje ponadto, że ponieważ mechanika kwantowa jest falsyfikowalna, hipoteza wielu światów „jest najbardziej falsyfikowalną teorią, jaką kiedykolwiek wymyślono” – nawet jeśli nigdy nie będziemy w stanie bezpośrednio zaobserwować żadnego z tych wielu światów. Nawiasem mówiąc, termin „wielu” jest rażącym niedopowiedzeniem. Liczba wszechświatów utworzonych od czasów Wielkiego Wybuchu, szacuje Carroll, wynosi 2 do potęgi 10 do potęgi 112. Jak powiedziałem, nieskończoność.

A to tylko wieloświatowy świat. Fizycy zaproponowali jeszcze dziwniejsze multiwersy, które pisarz naukowy Tom Siegfried opisuje w swojej książce Liczba niebios. Teoria strun, która zakłada, że ​​wszystkie siły natury wynikają z surowych rzeczy wijących się w dziewięciu lub więcej wymiarach, implikuje, że nasz kosmos jest tylko pagórkiem w rozległym „krajobrazie” wszechświatów, niektóre o radykalnie różnych prawach i wymiarach niż nasze. Chaotyczna inflacja, doładowana wersja teorii Wielkiego Wybuchu, sugeruje, że nasz wszechświat jest niewielką bańką w bezgranicznym, spienionym morzu.

Oprócz opisywania tych i innych multiwersów Siegfried przedstawia historię idei innych światów, która sięga starożytnych Greków. (Czy jest coś, o czym najpierw nie pomyśleli?) Uznając, że „nikt nie jest pewien”, czy istnieją inne wszechświaty, Siegfried wyznaje neutralność swojego istnienia. Ale kontynuuje budowę niemal komicznie partyzanckiej obrony multiwersu, oświadczając, że „istnienie multiwersum ma znacznie większy sens niż istnienie”.

Zygfryd obwinia historyczny opór wobec koncepcji innych światów na Arystotelesie, który „kłócił się z zapewnieniem wulkanicznym”, że Ziemia jest jedynym światem. Ponieważ Arystoteles mylił się co do tego, Zygfryd zdaje się sugerować, że być może również sceptyczni są sceptycy wieloświatowi. W końcu znany wszechświat ogromnie się rozszerzył od czasów Arystotelesa. Jeszcze sto lat temu dowiedzieliśmy się, że Droga Mleczna jest tylko jedną z wielu galaktyk.

Logicznym następnym krokiem, jak twierdzi Siegfried, byłoby odkrycie, że cały nasz kosmos jest jednym z wielu. Obalając sceptyków, którzy nazywają teorie wieloświatowe „nienaukowymi”, ponieważ są nie do przetestowania, Siegfried odpowiada, że ​​sceptycy są nienaukowi, ponieważ „zakładają definicję nauki, która wyklucza multiwersy na początku”. Nazywa sceptyków „zaprzeczającymi” – a termin zwykle wiąże się z wątpliwościami dotyczącymi prawdziwych rzeczy, takich jak szczepionki, zmiany klimatu i Holokaust.

Nie jestem zaprzeczeniem wieloświatowym, bardziej niż zaprzeczeniem Boga. Nauka nie może rozwiązać istnienia Boga ani wieloświata, czyniąc agnostycyzm jedyną rozsądną pozycją. Widzę pewną wartość w teoriach wieloświatowych. Szczególnie, gdy są prezentowane przez tak utalentowanego pisarza jak Sean Carroll, pobudzają one naszą wyobraźnię i dają nam wyobrażenia o nieskończoności. Sprawiają, że czujemy się naprawdę, bardzo mali – w dobry sposób.

Ale mniej interesują mnie teorie wieloświatowe niż kiedyś, z kilku powodów. Po pierwsze, nauka jest w trudnej sytuacji, zarówno z przyczyn wewnętrznych, jak i zewnętrznych. Nauka jest źle traktowana, gdy wybitni myśliciele promują pomysły, których nigdy nie można przetestować, a zatem są, niestety, nienaukowe. Co więcej, w czasach, gdy nasz świat, świat rzeczywisty, boryka się z poważnymi problemami, mieszkanie na wieloświatach wydaje mi się eskapizmem – podobnie jak miliarderzy fantazjujący o kolonizacji Marsa. Czy naukowcy nie powinni robić czegoś bardziej produktywnego ze swoim czasem?

Może w innym wszechświecie Carroll i Zygfryd przekonali mnie do poważnego traktowania multiwersów, ale wątpię w to.

* To jest nieco zmodyfikowana wersja recenzji opublikowanej w The Wall Street Journal w zeszłym miesiącu.

Dalsza lektura:

?

Rozmawiałem z Seanem Carrollem w 2008 roku.

Zobacz także moją bezpłatną książkę online .