Niezwykle łatwo zagubić się dziś w świecie. To dlatego teorie spiskowe są tak popularne

W świecie fizyki klasycznej przyszłość układu jest zdeterminowana przez jego obecny stan. To dzięki temu potrafiliśmy obliczyć orbity planet poruszających się wokół Słońca, ale też wyznaczyć cele rakietom balistycznym. Na poziomie kwantowym świat jednak wygląda zupełnie inaczej.

Weźmy zasadę nieoznaczoności Heisenberga. Zgodnie z nią nie możemy jednocześnie znać dokładnie pędu i położenia cząstki. W tym obrazie pewność, jaką daje nam fizyka newtonowska, gwałtownie wyparowuje, a deterministyczne zasady rządzące makroświatem przestają obowiązywać.

Gdy dodamy do tego rolę obserwatora, nasza rzeczywistość jeszcze się skomplikuje. Słynny kot Schrödingera przed obserwacją znajduje się w superpozycji wielu stanów. Jest jednocześnie żywy i martwy. To złamanie na fundamentalnym poziomie pewności, że świat istnieje również bez nas i niezależnie od nas jako obserwatorów. W wyniku obserwacji dochodzi do kolapsu funkcji falowej. Przed nią - zgodnie z interpretacją kopenhaską mechaniki kwantowej - rzeczywistość ma charakter raczej potencjalny niż aktualny.

Idźmy dalej i rozważmy przez chwilę splątanie kwantowe, czyli – jak mówił Einstein - upiorne działanie na odległość. Mamy tu zaprzeczenie lokalności i powiązanie cząstek bez względu na odległość. Zamiast poszczególnych, lokalnych obiektów widzimy powiązaną całość.

Oczywiście wszystko to uproszczenia w oparciu o wypracowane dotąd „reguły” kwantowego świata. Nadal nie wiemy wszystkiego. Wciąż nie potrafimy połączyć mechaniki kwantowej z fizyką relatywistyczną. Ciągle mamy problem z grawitacją w najmniejszych skalach przestrzennych.

No tak – powiecie – ale funkcjonujemy w makroświecie, w którym obowiązują reguły klasycznej fizyki. Mało tego, jeden z ojców teorii kwantowej, wspomniany już Werner Heisenberg, twierdził, że „cząstki elementarne (…) tworzą raczej świat potencjalności czy możliwości, niż rzeczy i faktów”.  Jeszcze bardziej obraz komplikował Erwin Schrödinger.

„Gdy oko umysłu zagłębia się w coraz mniejsze dystanse i coraz krótsze czasy, odkrywamy, że natura tak skrajnie różni się od tego, co obserwujemy w dostrzegalnych i namacalnych ciałach z naszego otoczenia, że żaden model powstały po naszych doświadczeniach w skali makro nigdy nie będzie "prawdziwy" – pisał fizyk, czym skutecznie tłumił zapał do tworzenia prostych analogii.

Z interpretacją kopenhaską fizyki kwantowej miał problem Karl Popper. Ten myśliciel niezwykle istotny dla filozofii nauki postulował obiektywizm nauki i praw przyrody, a jego zdaniem mechanika kwantowa, zwłaszcza w ujęciu proponowanym przez Nielsa Bohra i Wenera Heisenberga, była tego zaprzeczeniem. Nie do zaakceptowania dla Poppera była rola obserwatora, za pomocą którego dochodziło do kolapsu funkcji falowej. Godziło to według filozofa w obiektywność praw przyrody. Jego zdaniem interpretacja kopenhaska nie jest opisem rzeczywistości.

Z podobnymi zarzutami spotkała się teoria strun, zgodnie z którą na poziomie elementarnym nie mamy cząstek, ale rozciągłe struny. Wszystko to ma miejsce w wielowymiarowej czasoprzestrzeni. W tym przypadku ponownie kłania nam się Karl Popper, który twierdził, że teoria naukowa powinna być falsyfikowalna. Tymczasem teoria strun jest nieweryfikowalna i nie można jej przetestować eksperymentalnie.

Gottfried Wilhelm Leibniz pytał, dlaczego istnieje raczej coś niż nic, a wieki wcześniej Parmenides stwierdzał, że byt jest, a niebytu nie ma. Dzieje ludzkości okraszone są refleksją nad charakterem rzeczywistości, kwestiami dostępności i pewności poznania.

Innymi słowy pytamy o fundamenty świata, w którym żyjemy i w toku historii wytwarzamy różne odpowiedzi. Platon rysował przed nami świat idealny, którego jesteśmy niedoskonałym odbiciem. Arystoteles rozważał substancję i przypadłości, próbując zbudować teorię bytu. Spinoza twierdził, że istnieje tylko jedna i nieskończona substancja, a świat materialny, rzeczy i człowiek są jej modusami (stanami).

Wraz z rozwojem nauk szczegółowych, zaczęto odpowiadać na pytania dotyczące poszczególnych zjawisk, a całościowy obraz świata zaczął znikać nam z horyzontu i być może nigdy go już nie odzyskamy.

Wiele lat temu czytałem książkę George’a Gamowa „Pan Tompkins w krainie czarów”. Znany fizyk podjął się trudnego zadania opisania w sposób zrozumiały dla laika teorii względności i mechaniki kwantowej. Robił to w formie opowiastki i nawiązywał do Alicji w krainie czarów.

Była to jedna z pierwszych moich lektur o fizyce kwantowej i pamiętam, jak bardzo irytowałem się na Gamowa (a może na samą fizykę), że pomimo prostych obrazów i metafor, niewiele rozumiem. Działo się tak dlatego, że w naszym poukładanym świecie, w którym obowiązują dość jasne prawa fizyki, teoria kwantowa przypomina barbarzyńcę, niszczyciela zrozumiałego dla nas obrazu rzeczywistości.

W tym świecie nic nie jest intuicyjne. Wręcz przeciwnie, w pewnym sensie to, co dzieje się na poziomie kwantowym przeczy temu, czego doświadczamy na poziomie „makro”. W tym drugim na podstawie przebytej drogi i czasu jesteśmy w stanie wyliczyć prędkość. Posiadając wystarczającą liczbę danych, możemy prognozować przyszłe wydarzenia. Na poziomie elementarnym – jak już pisałem wyżej – nie będziemy znali równocześnie dokładnego położenia i pędu cząstki. Jak się w tym odnaleźć?

Popularyzatorzy nauki dwoją się i troją, by te trudne koncepcje uczynić zrozumiałymi dla mas. Mają bardzo niewdzięczne zadanie, bo skoro „prosta” fizyka, na podstawie której możemy wnioskować o właściwościach na przykład Układu Słonecznego, nie przekonuje całkiem sporej rzeszy płaskoziemców, to co mówić o trudnej i kontrintuicyjnej fizyce relatywistycznej czy kwantowej? Sam kiedyś rozmawiałem z wykształconym lekarzem, który mechanikę kwantową uważał za bujdę na resorach i nie przekonywał go argument, że rezonans magnetyczny, z którego wyników korzysta, mocno oparty jest na odkryciach tejże nauki.

To wszystko nie przeszkadzało w 2010 r. wierzyć 41 proc. Amerykanów, że ponowne przejście Chrystusa nastąpi najpóźniej do 2050 r. Naturalną skłonnością naszych umysłów jest to, że szukamy prostych i pewnych odpowiedzi. Być może jedną z przyczyn kryzysu zaufania do nauki jest fakt, że już dawno przestała ona takie dawać. Albo inaczej: że wiemy już tak wiele i zapuszczamy się na takie poziomy szczegółowości, że potrzeba solidnego wykształcenia, żeby otaczający świat zrozumieć choćby częściowo.

O wiele łatwiej dziś wierzyć w teorie spiskowe, zgodnie z którymi wszystko jest połączone, jasne i klarowne. Rzecz w tym, że nauka nie wymaga od nas wiary, bo ta nie jest jej domeną. Naukowe podejście polega na formułowaniu hipotez i poddawaniu ich falsyfikacji w wyniku eksperymentów.

Na tej podstawie budujemy obraz świata, który nieco przypomina gigantyczne puzzle. Potwierdzając lub obalając hipotezy, dokładamy kolejne klocki, ale nadal pozostaje przed nami więcej pytań niż odpowiedzi. Mimo zaawansowanych narzędzi pomiarowych, obserwacyjnych, niesamowitych aparatów do funkcjonalnego rezonansu magnetycznego, mikroskopów elektronowych, zderzaczy hadronów, wciąż nie rozumiemy najbardziej elementarnych zjawisk. Choć znamy na przykład nieźle budowę mózgu, rozumiemy, jak działa przewodnictwo nerwowe, nie mamy godnej uwagi teorii świadomości. Pojmujemy coraz lepiej otaczający nas świat na poziomach fizycznym, chemicznym, biologicznym, psychologicznym, społecznym czy politycznym, a nie jesteśmy w stanie jednoznacznie stwierdzić, jak to się dzieje, że cokolwiek rozumiemy, pamiętamy czy postrzegamy.

Choć istnieje silna pokusa, by spłycać naukę (my, ludzie mediów, wiemy o tym najlepiej), wyciągać z jej odkryć smaczne kąski, snuć analogie skomplikowanych procesów kwantowych do zrozumiałych dla laika zjawisk, powinniśmy pozwolić naukowcom na to, by nie działali pod presją. Żeby nauka mogła się rozwijać, celem badań nie powinny być tylko spektakularne odkrycia, ale dokładanie kolejnych cegiełek do gmachu naszego obrazu rzeczywistości.

Sabine Hossenfelder w swojej książce „Czy wszechświat myśli” stwierdza, że „najlepsze dowody, jakie obecnie posiadamy, wskazują na to, że świat jest redukcjonistyczny - że zachowanie dużych obiektów złożonych wynika z zachowania ich elementów składowych – ale nie wiemy, dlaczego prawa przyrody mają taki charakter”. Niemiecka matematyczka i fizyczka niejako rozkłada ręce, pokazując, że musimy stanąć w pokorze wobec tego, czego nie wiemy. Mamy ograniczoną wiedzę na temat rzeczywistości, a nasze puzzle są nadal dziurawe. Być może nigdy nie złożymy ich w całości, choć marzenie o teorii wszystkiego rozpala umysły wielu ludzi na naszej planecie.

Wspomniana przeze mnie fragmentaryczność obrazu świata wskazuje na jeszcze jeden ważny aspekt. Uwydatnia, jak bardzo potrzebujemy filozofii. Nauki szczegółowe są ważne i dokładają kolejne puzzle do naszego obrazu świata, ale potrzeba filozofów, żeby z jednej strony przyglądali się metodzie naukowej, recenzowali ją i ulepszali, a z drugiej przenosili wzrok z poszczególnych klocków na całą układankę.

Mój wykładowca platonizmu i arystotelizmu, nieoceniony dr Adam Górniak, mawia, że „filozofia to zapis z przebiegu badania, jak się rzeczy mają” i właśnie takie badanie jest nam dziś potrzebne w równym stopniu jak nauki szczegółowe.

Czytaj także: