JOHN G. TAYLOR Kiedy zacz�� si� czas (When the Clock Struck Zero) Przek�ad Marek Przygocki Od Autora Ca�e �ycie pracowa�em jako naukowiec. B�d�c ch�opcem mieszka�em w domu, w kt�rym nauka by�a uwa�ana za podstawowe narz�dzie poznawania �wiata. W miar� jak dorasta�em, coraz bardziej zdawa�em sobie spraw�, �e nauka stanowi jedyny dost�pny spos�b badania tajemnicy wszech�wiata i tylko ona mo�e dostarczy� odpowiedzi na pytania o natur� istnienia. Aby samemu uczestniczy� w procesach prowadz�cych do poznania, usi�owa�em zrozumie� i dzia�a� w wielu ga��ziach nauki, takich jak: fizyka cz�stek, kosmologia (szczeg�lnie interesowa�y mnie zagadnienia zwi�zane z czarnymi dziurami), fizyka j�drowa, nieliniowa dynamika uk�ad�w z�o�onych, w opracowywaniu modeli neuron�w i m�zgu oraz sztucznych sieci neuronowych. Dopiero niedawno narodzi�o si� we mnie pragnienie zebrania wszystkich pewnik�w, kt�rymi rozporz�dza nauka w tym niepewnym �wiecie. W czym tkwi sedno istnienia i czy mo�emy oczekiwa�, �e podej�cie naukowe udzieli na to pytanie odpowiedzi? Aby si� o tym przekona�, przed oko�o dwu laty uda�em si� w podr�, podczas kt�rej przeprowadzi�em wiele dyskusji z wybitnymi kolegami naukowcami o tym, gdzie owego sedna szuka�. W wyniku tego wyostrzeniu uleg�y moje pogl�dy oraz pog��bi�o si� zrozumienie, co doprowadzi�o do powstania ksi��ki b�d�cej kulminacj� moich blisko czterdziestu lat pracy naukowej. U�ci�li�em swoje poszukiwania i skoncentrowa�em si� na czterech podstawowych pytaniach: Jak zacz�� si� wszech�wiat? Dlaczego istnieje co� zamiast niczego? Dlaczego jaka� konkretna teoria wszystkiego? Co wiemy o naturze �wiadomo�ci? Niekt�rzy uwa�aj�, �e na tak sformu�owane pytania nie mo�na w og�le udzieli� odpowiedzi. A jednak, je�eli chcemy przyda� �yciu sensu, wykorzystuj�c w tym celu mo�liwie jak najwi�cej z osi�gni�� nauki, to musimy przekona� si�, jak daleko potrafimy dotrze�, mierz�c si� z tego typu kwestiami. Celem tej ksi��ki jest zatem pr�ba odpowiedzi na te pytania zgodnie z duchem nauki. Chocia� niekt�rzy naukowcy utrzymuj�, �e teoria wszystkiego znajduje si� w zasi�gu r�ki, zagadnienia powy�sze prowadz� do przekonania, �e w rzeczywisto�ci musia�aby podlega� pewnym ograniczeniom. Mo�na by j� stosowa� jedynie w pewnej klasie problem�w. Nie wydaje si�, by mog�a nam pom�c poj�� wszech�wiat w tym sensie, w jakim rozumiemy nasze w nim miejsce oraz ca�y porz�dek istnienia. Musimy wi�c spr�bowa� odpowiedzie� na pytania, kt�re jak s�dzimy nie maj� odpowiedzi i kt�re le�� poza obr�bem rzeczywisto�ci obj�tej standardow� teori� wszystkiego. Wskazuje na to tytu� tej ksi��ki. Czy zegar mo�e wybija� godzin� zero? Zegary wybijaj� pierwsz� lub dwunast� albo nawet, wyj�tkowo, trzynast�. Kt� s�ysza� o zegarze obwieszczaj�cym zero? Kt� by�by na tyle zmy�lny, by budowa� podobne cudo? A czy w godzinie zero czas w og�le istnia�? Przedmiotem tej ksi��ki jest pr�ba analizy, czy nauka jest w stanie zajmowa� si� zagadnieniami tego typu, a je�li nie, to jakiego rodzaju ograniczenia to uniemo�liwiaj�. Stopniowo dojdziemy do przekonania, �e fanatycy teorii wszystkiego, w rodzaju Stephena Hawkinga, prawdopodobnie myl� si� (i to kolejny raz - Hawking w l979 roku prorokowa�, �e jedna z teorii tak� si� stanie, lecz po trzech latach okaza�o si�, �e jest ona b��dna). Przekonamy si� r�wnie�, �e przypuszczalny umys� Boga, kt�ry ju� dostrzegano w pewnych niedawnych osi�gni�ciach naukowych, jest iluzj�. Pomimo wszystko umys� nie mo�e by� tak tajemniczym fenomenem. Nauka jak s�dz� b�dzie zdolna dostarczy� wyja�nienia �wiata duchowego i b�dzie prawdopodobnie przebiega� wzd�u� dr�g sugerowanych w tej ksi��ce, zwi�zanych z relacyjn� teori� umys�u. Co wi�cej, z punktu widzenia nauki mo�e okaza� si�, �e nie istnieje w og�le �adna teoria wszystkiego i by� mo�e nie by�o �adnego pocz�tku wszech�wiata. Na kartach tej ksi��ki spr�buj� wyja�ni� ograniczenia, z kt�rymi nauka si� styka, z czego b�dzie wynika� wniosek, �e nigdy nie b�dzie zdolna przyda� naszemu �yciu sensu i znaczenia. Poznamy nast�pstwa tego dla nas samych, w szczeg�lno�ci wyzwanie, jakie to nam stawia odno�nie do poszukiwania sensu �ycia. Musz� podkre�li�, �e ponosz� ca�kowit� odpowiedzialno�� za przedstawiane tu tezy oraz za rozumowanie, w wyniku kt�rego powsta�y. Wszystkie ewentualne b��dy s� moimi b��dami. Musz� jednak�e wyrazi� wdzi�czno�� wszystkim moim wybitnym kolegom, kt�rzy wykazali tak wiele cierpliwo�ci i wyrozumia�o�ci dla moich, cz�sto nieudolnych, pr�b zrozumienia wszech�wiata w ca�ym jego bogatym rynsztunku. Chcia�bym r�wnie� podzi�kowa� mojej �onie Pam oraz mojej c�rce Elizabeth za ich celne i wnikliwe uwagi dotycz�ce pierwszych wersji ksi��ki. Chocia� nie zgodzi�y si� z moimi g��wnymi tezami, to jednak bez ich pomocy wiele z moich my�li pozosta�oby wyra�onych w spos�b niezbyt jasny. Musz� r�wnie� podzi�kowa� �onie za jej wspania�� prac� przy przepisywaniu ksi��ki. CZʌ� PIERWSZA WPROWADZENIE 1. Jak to wszystko zrozumie�? Wszech�wiat mnie przera�a - jest o tyle wi�kszy ode mnie Od czasu do czasu ka�dego z nas nachodzi usilne pragnienie zrozumienia wszech�wiata i naszego w nim miejsca. Kiedy dociera do nas informacja o �mierci kogo� bliskiego z rodziny lub jednego z przyjaci�, nieuchronnie zaczynaj� nurtowa� nas pytania w rodzaju: Kim jestem w istocie? Czy faktycznie istnieje �ycie po �mierci? Jak to wszystko zrozumie�? i tym podobne. Innym razem mo�emy znale�� si� w �rodku gwa�townej, przera�aj�cej burzy i poczu� si� zupe�nie bezradni wobec gry �ywio��w, gdy gwi�d��cy wok� wiatr usi�uje zetrze� nas z powierzchni ziemi. Mo�emy poczu� si� podobnie spogl�daj�c w us�ane migaj�cymi gwiazdami tajemnicze niebo. Wtedy dog��bnie czujemy ogrom przestrzeni, pot�g� �ywio��w oraz krucho�� i w�t�o�� naszego �wiata. Z drugiej strony ka�dy z nas posiada w�asne my�li oraz doznaje pewnych osobistych wra�e�. W naszym wewn�trznym �wiecie wydajemy si� ca�kowicie wolni i s�dzimy, �e ludzie obok nas do�wiadczaj� czego� podobnego. Nasze umys�y wydaj� si� egzystowa� jak gdyby niezale�nie od naszych cia�; mo�emy nawet pasjonowa� si� szalej�c� wok� burz�, cho� ta zwala nas z n�g. Niezwyk�y zakres dotychczasowych ludzkich do�wiadcze� doprowadzi� do wielu mo�liwych odpowiedzi na pytanie, jak mo�emy poradzi� sobie z tajemnic� wszech�wiata. Wielu twierdzi, �e istnienie naszego �wiata wewn�trznego oraz konieczno�� wyst�powania jakiego� stw�rcy czy kreatora wszech-rzeczy �wiadczy ewidentnie o istnieniu kosmicznej inteligencji Boga. Za po�rednictwem naszej ja�ni mo�emy, modl�c si�, kontaktowa� si� osobi�cie z Bogiem. Taka bezpo�rednia zale�no�� od boskiej wszechmocy mo�e by� wielk� pomoc� dla wierz�cych w chwilach bole�ci i cierpienia. Okr�t spo�ecze�stwa mo�e dzi�ki wierze powr�ci� na w�a�ciwy kurs, a reszty dokonuje odpowiednie wychowanie. W rezultacie systemy wierze� bywaj� nies�ychanie pomocne. Fundamentalizm islamski daje, na przyk�ad, swoim wyznawcom pewno��, �e tylko ich spos�b �ycia jest w�a�ciwy i jedyny, natomiast niewierz�cy s� skazani na wieczne w�tpliwo�ci. Istniej� r�wnie� tacy, kt�rzy pr�buj� wie�� �ycie bez tej odskoczni, jak� jest wiara. Ich stanowisko r�ni si� jednak�e od agnostyk�w pr�buj�cych jedynie rozumem ogarn�� natur� �ycia i wszech�wiata, lecz kt�rzy pozostaj� otwarci na istnienie takiego czy innego Boga, jak r�wnie� od ateist�w neguj�cych w og�le istnienie Boga w jakiejkolwiek postaci. Dobrym przyk�adem rozumowania tych ostatnich jest biolog Medawar, kt�ry napisa� kiedy�: Cena krwi i �ez, kt�re ludzko�� musia�a przez wieki przela� za komfort duchowy i spok�j, jest zbyt wielka, by mog�a usprawiedliwi� nasz ufny duchowy rachunek, jaki nale�y zap�aci� wierzeniom religijnym. Podobny komentarz, lecz o nieco bardziej kosmicznym charakterze, by� dzie�em kosmologa Stephena Hawkinga: Jeste�my nic nie znacz�cymi istotami na pomniejszej planecie zupe�nie przeci�tnego s�o�ca na obrze�ach jednej z setek miliard�w galaktyk. Trudno jest wi�c uwierzy� w Boga, kt�rego mia�aby obchodzi� nasza egzystencja lub kt�ry cho�by mia� zauwa�y� nasze istnienie. Gdy p�niej cz�sto zdarza�o si� Hawkingowi u�ywa� sformu�owania zamierzenie czy wola Boga, trudno jest uwierzy�, �e istotnie powr�ci� do wiary. Wszystkie tego typu pr�by mo�na traktowa� jako racjonalne tak d�ugo, dop�ki stanowi� pr�b� zrozumienia nas samych oraz wszech�wiata jedynie za pomoc� rozumu, a nie poprzez akt wiary. Istniej� r�wnie� ludzie, kt�rzy ci�gle szukaj� jakiegokolwiek sensu �ycia, lecz mimo to go nie znajduj�. Albo mog� po prostu dryfowa� przez �ycie si�� przyzwyczajenia, akceptuj�c zwyczaje swoich przodk�w, nie po�wi�caj�c uwagi zar�wno samym my�lom, jak i dzia�aniu. S� z gatunku tych, co to jeszcze nie wiedz�, zar�wno w odniesieniu do religii, jak i rozumu. Zar�wno racjonali�ci, jak i ludzie wci�� niezdecydowani nie s� m�drzejsi w �adnej istotnej kwestii. Niekt�rzy, jak cytowany Medawar, mog� nawet utrzymywa�, �e nie ma naukowego sposobu rozstrzygni�cia tych istotnych kwestii, i m�wi�: �jest ca�kowicie logiczne, �e kompetencj� nauki nie s� tego typu rozstrzygni�cia". Trudno jednak�e �y� z takim podej�ciem. W wielu istotach ludzkich nieustannie istnieje czelu��, kt�ra wynika z braku zrozumienia. Psychoanalityk Carl Jung napisa�: �spo�r�d wszystkich moich pacjent�w, znajduj�cych si� w drugiej po�owie �ycia (po trzydziestce pi�tce), nie by�o �adnego, dla kt�rego brak przekonywaj�cych pogl�d�w religijnych stanowi�by b�ahy problem". Patrz�c z wy�yn kosmosu, nasze �ycie na ziemi mo�e wydawa� si� faktycznie r�wnie nik�e, co nic nie znacz�ce. Lecz nie jeste�my z pewno�ci� tacy nic niewa�ni, gdy obserwuje si� nas z naszego w�asnego poziomu. Dla ka�dego my sami stanowimy ca�y �wiat. W jaki spos�b mogliby�my pogodzi� te wyra�nie sprzeczne egzystencje: ciep�o wewn�trzne, kt�re nas wype�nia i towarzyszy naszym potrzebom, emocjom i pragnieniom, w przeciwie�stwie do obcego, materialistycznego �wiata zewn�trznego. Domagamy si� wskaz�wek i przewodnictwa! Niezdolno�� nauki do udzielenia jakiejkolwiek odpowiedzi na pytanie o sens �ycia doprowadzi�a ostatnimi czasy do frontalnych atak�w na sam� nauk�. Jak niedawno stwierdzi� dziennikarz, syn fizyka Bryan Appleyard: nauka to nie neutralny i niewinny artyku� pierwszej potrzeby, kt�ry przez ludzi pragn�cych uczestniczy� w dobrobycie materialnym Zachodu mo�e by� wykorzystywany jedynie dla wygody... Jest ona niszcz�ca duchowo, wypalaj�c do cna pradawne autorytety i tradycje. Nie jest w stanie wsp�istnie� doprawdy z niczym... Niszczy ona wszelkie konkurencyjne my�li, rodzi si� pytanie: jaki spos�b na �ycie oferuje ludziom w zamian? Co m�wi o nas samych i o �yciu, jakie powinni�my prowadzi�? Nie wydaje si�, aby mo�na by�o oczekiwa� odpowiedzi na tak postawione pytania. Stajemy w ekstremalnej sytuacji: albo akceptujemy nauk�, lecz wtedy musimy pogodzi� si� z jej ograniczeniami i z tym, �e nigdy nie udzieli nam ostatecznej odpowiedzi, kt�ra pomog�aby poj��, dlaczego taki wszech�wiat i dlaczego takie nasze w nim miejsce, albo te� mo�emy przysta� na propozycj� oferowan� nam przez jedn� z wielu religii �wiata. W pierwszym przypadku ��da si� od nas, aby�my nauczyli si� �y� w czym�, co jest w zasadzie �wiatem mechanicznym. Nasz przytulny �wiat wewn�trzny jest po prostu zjawiskiem wt�rnym, jako nast�pstwo powsta�e w wyniku z�o�ono�ci naszych m�zg�w. �aden kaganek wiedzy nie o�wietla zagadnie� zwi�zanych z emocjami - mi�o�ci�, nienawi�ci�, strachem czy gniewem. �wiat staje si� zimnym, nieludzkim miejscem. Ponadto nauka nigdy nie jest w stanie odpowiedzie� na pytania typu dlaczego, a jedynie na pytanie jak. Nigdy nie odkryje powodu i przyczyny, dla kt�rych istniejemy; zawsze b�dziemy skazani na lepsze czy gorsze domys�y. W drugim przypadku, �cie�ki wiary odkrywaj� natychmiast wszystko, chocia� je�eli zag��bimy si� silniej w pytania jak, zapewne r�wnie� nie doczekamy si� odpowiedzi. Je�eli wymaga si� zbyt wiele jasno�ci, tworzy si� jakby zas�ona zarzucana na o�tarz zrozumienia obiecywanego przez ka�d� religi�. Ka�da pr�ba posuni�cia si� cho�by o krok do przodu ma swoje wady. Obydwie wydaj� si� prowadzi� do uszczuplenia informacji. S�dz�, �e wszyscy musimy pogodzi� si� z prawd�, i� religia zarzuca najgrubsz� zas�on� na najg��bsze i najbardziej zasadnicze zrozumienie �ycia. Nauka jednak ma r�wnie� swoje ograniczenia. Poza dostarczaniem coraz bardziej komfortowych warunk�w �ycia, co udowadnia na co dzie�, wydaje si�, �e nie jest zdolna do udzielenia �adnych rozs�dnych odpowiedzi w takich cho�by dziedzinach, jak moralno�� czy estetyka. Na pytania o wszech�wiat nie odpowiedz� ani poszturchiwanie Appleyarda, ani wcze�niej cytowane opinie Medawara. Wida� st�d, �e musimy powstrzyma� si� ca�kowicie od zaci�gania z powrotem jakichkolwiek zas�on na o�tarz zrozumienia. W jaki spos�b mo�emy dokona� post�pu stoj�c przed tak deprymuj�cymi wnioskami? Ostatnie radykalne osi�gni�cia wydaj� si� wskazywa�, �e sytuacja nie musi by� tak tragiczna, jak j� przed chwil� opisa�em. Teorie wszystkiego Niedawno pojawi�y si� twierdzenia g�oszone przez niekt�rych naukowc�w, �e nauki podstawowe wydaj� si� zmierza� do nieub�aganego ko�ca i �e teoria wszystkiego, lub inaczej TW, znajduje si� w zasi�gu r�ki. Na przyk�ad Stephen Hawking na publicznym odczycie wyg�oszonym w 1988 roku w Jerozolimie, stwierdzi�: Wygl�da na to, �e istniej� rozs�dne nadzieje na powstanie jeszcze przed ko�cem tego stulecia kompletnej teorii opisuj�cej wszech�wiat. Inni naukowcy sk�adali podobne deklaracje, twierdz�c, �e tak� teori� mo�na ju� obecnie naszkicowa�. Niezwyk�e post�py osi�gni�te w ostatnich latach przy pr�bach zunifikowania (po��czenia i uproszczenia) wi�kszo�ci si� wyst�puj�cych w naturze (obejmuj�ce elektromagnetyzm, radioaktywno��, grawitacj� i silne oddzia�ywania j�drowe odpowiedzialne za utrzymanie neutron�w i proton�w wewn�trz j�dra atomu) daj� pewne podstawy do tak daleko posuni�tego optymizmu. �wi�tym Graalem wielkiej teorii unifikacji wszystkich si� natury powinna by�, zgodnie ze zdaniem jej zwolennik�w, teoria ostateczna. Nic mia�aby si� ju� narodzi� �adna lepsza teoria pod wzgl�dem finezji, precyzji, wielko�ci i pi�kna. Teoria wszystkiego mia�aby, zgodnie z g�oszonymi opiniami, zawiera� w sobie odpowiedzi na wszystkie mo�liwe pytania, jakie ktokolwiek m�g�by zada� na temat wszech�wiata. Mia�aby nawet odpowiada� na wszystkie nieprawdopodobne pytania, kt�rych nikt jeszcze nie zada�. Tak zasadnicze i podstawowe kwestie: w jaki spos�b zacz�� si� wszech�wiat, czym si� zako�czy, jaka jest jego natura, istota rozumu i tym podobne maj� znale�� swoje odpowiedzi w teorii ko�cz�cej (lub lepiej wie�cz�cej) wszystkie teorie. Stwierdzono nawet, �e po jej odkryciu sama idea Boga b�dzie ju� bezu�yteczna. Chocia� szczeg�owe odpowiedzi na wszystkie tego rodzaju pytania maj� by� dost�pne nie od razu, ich podstawowe zarysy (takie jak natura zunifikowanych oddzia�ywa� i prawdziwie elementarne cz�stki) maj� by� uzyskane prawie automatycznie. Wtedy nauka zdob�dzie upragniony przez wieki klucz; wed�ug optymist�w, nasze wcze�niejsze zastrze�enia o jej ograniczono�ci stan� si� iluzj�. Prawdziwy pow�d egzystencji cz�owieka stanie si� oczywisty. Wszyscy staniemy si� ateistami i wszelkie religie zanikn�. Klasztory i ko�cio�y same si� rozwi���. Jedynym fundamentalizmem pozostanie w ko�cu nauka. Nowy wspania�y �wiat - wizja Aldousa Huxleya przybli�y si� o par� krok�w. Zniknie przewa�aj�ca obecnie opinia o wolnej woli. Wszystkie przest�pstwa b�d� traktowane jako zaburzenie funkcjonowania m�zgu, a wi�c przest�pcy nie b�d� d�u�ej zamykani w odosobnieniu (po to zreszt� tylko, by po uwolnieniu kontynuowa� gwa�ty, grabie�e i morderstwa), lecz hospitalizowani i leczeni. Terapia zachowawcza oraz chirurgia m�zgu zast�pi� wi�zienia. Rozkwitn� doktryny hedonizmu. Twierdzi si� poza tym, �e w wyniku takiego wzrostu wiedzy naukowej nast�pi wiele, wiele innych znacz�cych zmian w ca�ych spo�ecze�stwach. No w�a�nie, czy�by wszech�wiat mia� by� tak prosty? Racjonali�ci chcieliby, �eby tak by�o, a ju� szczeg�lnie naukowcy formu�uj�cy now� fal� naukowego fundamentalizmu. Pragn�, by wszech�wiat da� si� zredukowa� do pojedynczej wszechogarniaj�cej teorii. Chcieliby gapi� si� z zachwytem w r�wnanie, kt�re udoskonali�oby r�wnanie Einsteina E = mc2 do postaci TW = ... (przy czym �co�" tu ma by� wstawione). Rozwik�anie wszystkich nast�pstw wynikaj�cych z r�wnania TW mo�e zaj�� stulecia, tak jak to ju� jest widoczne w przypadku ostatniego kandydata na TW, jakim jest teoria superstrun, kt�rych konsekwencji fizycznych nawet nie potrafimy jeszcze przewidzie�. Poza tym TW dostarczy tak zupe�nej pewno�ci i takiej prawdy absolutnej, �e nie pozostanie ju� miejsca dla tych nie przygotowanych, kt�rzy zechc� j� kwestionowa� poprzez odwo�anie do jakiej� konkretnej religii. Ameryka�ski komik Milton Beurle powiedzia�: Wszech�wiat mnie przera�a jest o tyle wi�kszy ode mnie. Czy czasem twierdzenia o wyj�tkowo�ci TW nie przekroczy�y granic rozs�dku? By� mo�e optymizm naukowc�w oparty na nadziejach wynikaj�cych z TW nie jest nieuzasadniony. Pomijaj�c ju� kategoryczno�� niekt�rych stwierdze� w odniesieniu do TW, to faktycznie - by� mo�e, �e zaledwie po czterech stuleciach droga, po kt�rej pod��a�a nauka, dobiega kresu. I to z uwzgl�dnieniem faktu, �e �ycie na Ziemi trwa ju� g�upie trzy miliardy lat i nic nie wskazuje (pomijaj�c nieprzewidywalne katastrofy), aby mia�o ulec zag�adzie przed up�ywem r�wnie d�ugiego czasu. Jak� now� filozofi� �ycia musia�aby wymy�li� ludzko��, po rozwi�zaniu wszelkich tajemnic egzystencji, maj�c przed sob� tak d�ug� perspektyw�? Czy zaniknie podstawowa wiedza, tak jak zwyczaj nauczania �aciny w szko�ach, jako �e wykszta�cenie stanie si� kompletnie bezu�yteczne? Ostatnie jednak�e uwagi, czynione zar�wno przez samych naukowc�w, jak i dziennikarzy zajmuj�cych si� nauk�, wydaj� si� wskazywa�, �e stracili oni cz�ciowo sw�j pierwotny entuzjazm w odniesieniu do TW. Argumentuj�, �e elegancka matematyczna posta� niewyra�nie rysuj�cej si� jeszcze TW jest na razie jedynie dowodem inteligencji badaczy. M�wi si� o TW jako o cz�ci Woli Boga. Wygl�da na to, �e grupa ta pomimo wszystko poszukuje Boga i cho� r�ni si� w ocenie Jego donios�ej roli oraz stopniem ch�ci ucieczki w sfer� wiary, jednak czyni to - wydaje si� - nie zdaj�c sobie z tego w pe�ni sprawy. Je�eli takie wahania wyst�puj� w tych dw�ch ekstremalnych podej�ciach, naukowym i religijnym, to c� dopiero ma pocz�� zwyk�y �miertelnik, nie b�d�cy ekspertem w �adnej z tych dziedzin? Spektrum stanowisk obejmuje r�wnie� takich, kt�rzy akceptuj� TW i kryj�cego si� poza ni� Boga, co jest zrozumia�e uwzgl�dniaj�c fakt, �e obecnie wielu ludzi jest wierz�cych. Poruszane tu kwestie by�y roztrz�sane przez ponad dwa tysi�clecia w tysi�cach ksi��ek, roszcz�cych pretensje do jedynie prawdziwych opowie�ci. Ju� ponad dwa i p� tysi�ca lat temu greccy filozofowie twierdzili z ca�� pewno�ci�, �e stworzyli teori� wszystkiego. Na przyk�ad, Tales g�osi�, �e wszystko jest zbudowane z wody. Wynika st�d, �e na wszystkich koszulkach zamiast przer�nych slogan�w winien by� wydrukowany wz�r H2O. Prze�omowym faktem, kt�ry zmieni� ca�� sytuacj�, sta� si� zdumiewaj�cy post�p w nauce w ci�gu ostatniego stulecia. Nasze spo�ecze�stwo w pe�ni wykorzystuje zdobycze nowoczesnej nauki, poczynaj�c nawet od zapisania ka�dego s�owa w mojej ksi��ce za pomoc� edytora tekst�w i sk�adu komputerowego. Osi�gni�cia te s� jeszcze spot�gowane fantastycznym post�pem w odkrywaniu tajemnic natury. Dostrze�ono pi�kn� symetri� w wi�kszo�ci cz�stek elementarnych, a pot�ne i eleganckie narz�dzia matematyczne powi�za�y i rozwin�y te osi�gni�cia. W tej chwili �wiat fizyczny wydaje si� zbudowany prawie wy��cznie wed�ug pot�nych regu� matematyki. Co wi�cej, struktura matematyczna jakiej� zasadniczej teorii staje si� w coraz wi�kszym stopniu �wiadectwem jej sp�jno�ci i si�y. Post�p taki by� mo�liwy jedynie w wyniku �cis�ego przestrzegania metodyki naukowej. Nauka stykaj�c si� z faktami przyjmuje o nich pewne za�o�enia, przypuszczenia i teorie, z kt�rych dedukuje przysz�e zjawiska oraz, co mo�e najwa�niejsze, dok�adnie je sprawdza i testuje, a� do momentu, w kt�rym teoria wydaje si� dobrze potwierdzona, albo dochodzi do przekonania, ze nale�y j� odrzuci�. W tym ostatnim przypadku nale�y zacz�� od punktu wyj�cia i pr�bowa� zbudowa� now� teori� wst�pn� w nadziei, �e oka�e si� lepsza. Procedura testowania teorii zmierzaj�ca do jej odrzucenia (uznania jej za fa�szyw�) jest przedmiotem dyskusji pomi�dzy naukowcami. Prowadzi to do zobiektywizowanej weryfikacji teorii potwierdzaj�cej jej powszechn� prawdziwo��, przy uwzgl�dnieniu zjawisk jeszcze nie odkrytych, w czym uczestniczy ca�e �rodowisko naukowc�w. Czasem s�yszy si� opini�, �e zbi�r idei naukowych r�ni si� w spos�b zasadniczy od wszystkich idei, jakie ludzko�� stworzy�a dot�d w celu opisania rzeczywisto�ci. Na przyk�ad, wzmiankowana wcze�niej teoria Talesa, �e wszystko jest zbudowane z wody, by�a w jego czasach przedmiotem dyskusji i spor�w. To samo spotyka�o inne propozycje, by wspomnie� cho�by o ziemi, powietrzu, ogniu i wodzie. Rzeczywisto�� wed�ug jednych filozof�w mia�aby mie� w zasadzie natur� psychiczn� (spirytualn�), wed�ug innych ca�kowicie fizyczn� (materialn�), a mieszan� wed�ug jeszcze innych. Obiektywny post�p nauki, konfrontowany nieustannie z rzeczywisto�ci�, kt�r� nauka stara si� opisa� i wyja�ni�, doprowadzi� w ci�gu kilku ostatnich stuleci do obrazu �wiata fizycznego, rz�dzonego kilkoma podstawowymi r�wnaniami matematycznymi, opisuj�cymi teori� wszystkiego i wyr�niaj�cymi si� pi�knem i elegancj�. Wydaje si�, �e w�a�nie teraz ma miejsce rzeczywisty post�p; twierdzi si�, �e obecnie otrzymuje si� wyj�tkowej wagi odpowiedzi na pytania stawiane od stuleci. S�ycha� argumenty, �e w ko�cu, po ca�kowitym rozwik�aniu TW i nast�pstw z niej wynikaj�cych, ciekawo�� ludzko�ci zostanie zaspokojona. Oka�e si� wtedy, �e nasz wcze�niejszy sceptycyzm w odniesieniu do TW by� ca�kowicie nieuzasadniony. Pytania bez odpowiedzi? Czy wobec nowej fali naukowego optymizmu nie znajdujemy si� w niebezpiecze�stwie wyprowadzenia na manowce? Istniej� przecie� nast�pne, jeszcze bardziej g��bokie pytania, na kt�re musieliby�my uzyska� wyczerpuj�ce odpowiedzi, zanim zostaliby�my w pe�ni usatysfakcjonowani. Wszystko to bardzo rozleg�e poj�cie. Czy teoria wszystkiego nie musia�aby precyzyjnie okre�la� po�o�enia dowolnego obiektu w ka�dej mo�liwej chwili? I dlaczego ta w�a�nie teoria, a nie jaka� zupe�nie inna? Czy nie musia�aby r�wnie� odpowiedzie�, w jaki spos�b wszech�wiat w og�le mo�e by� w�a�nie tutaj? Innymi s�owy, dlaczego w og�le co� jest, a nie ma po prostu niczego? Istnieje tak�e ta cz�� rzeczywisto�ci, kt�ra ��czy si� bezpo�rednio ze �wiatem psychicznym ka�dego z nas, to znaczy z do�wiadczeniem, doznaniami czy czystymi uczuciami. W jaki spos�b one powstaj�? Albo czy �wiadomo�� ma by� uwa�ana za poj�cie pierwotne, za co�, co nie daje si� ju� dalej bada�, jak twierdz� niekt�rzy filozofowie? Ka�da teoria wszystkiego, kt�ra t� cz�� rzeczywisto�ci zwi�zan� z do�wiadczeniem pozostawi bez wyja�nienia, nie b�dzie godna swojej nazwy. Jak dot�d entuzja�ci TW nie po�wi�caj� wielkiej uwagi rozumowi. Podsumowuj�c zatem, musimy przekona� si�, jak dalece nauka potrafi zg��bi� zagadnienia wyra�aj�ce si�, w�r�d wielu innych, nast�puj�cymi pytaniami: � Jaki by� pocz�tek wszech�wiata? � Dlaczego istnieje co� zamiast nic? � W jaki spos�b mo�na by wyja�ni� ca�� z�o�ono�� otaczaj�cego nas �wiata? � Dlaczego w�a�nie ta konkretna teoria wszystkiego? � W jaki spos�b daje si� wyja�ni� fenomen �wiadomo�ci? 2. Pytania nauki Nigdy nie m�w: niemo�liwe By� mo�e w okresie dorastania wielu marzy o mo�liwo�ciach supermana, st�d zapewne narodzi�a si� wiara w supermana. Magia i czary wydaj� si� drog� do osi�gni�cia w�adzy nad natur� i innymi lud�mi. S�dzi si�, �e istniej� jakie� nadnaturalne si�y, kt�re mo�na by wykorzystywa� za pomoc� specjalnych technik lub przez wyj�tkowo poruszonych czym� ludzi, cho�by przez duchy. Jako �e twierdzenia takie nie poddaj� si� pr�bom szczeg�owych bada� naukowych, niekt�rzy ludzie maj� ci�gle nadziej�, �e s� one prawdziwe. Przekonania o istnieniu magii, czar�w, astrologii i innych nadnaturalnych zjawisk demonologicznych spotyka si� we wszystkich warstwach spo�ecznych. Wiadomo na przyk�ad, �e bardzo wielu ludzi rozpoczyna czytanie prasy codziennej od strony po�wi�conej astrologii. Wida� na co dzie�, jak powszechni s� r�nego rodzaju uzdrawiacze i wr�bici. Brak jakiejkolwiek wiarygodno�ci zjawisk nadnaturalnych nie ma �adnego zwi�zku z wiar� w zjawiska nadprzyrodzone bardziej og�lnej natury, tj. z wiar� w istnienie Boga. Wiara w istnienie jakiego� b�stwa (lub b�stw), kt�re mia�oby spe�nia� wielorakie funkcje jednocze�nie wszechmocnego, wszechobecnego kreatora ziemi i nieba odpowiedzialnego za losy wszech�wiata, jest powszechna prawie we wszystkich cywilizacjach i kulturach. B�g mo�e by� postrzegany jako Personifikacja tych wszystkich mocy, kt�re sami chcieliby�my posiada�. Modlimy si� do Niego, aby wykorzysta� Jego moc dla naszego dobra, lub aby oddali� od nas nieszcz�cia. Chleba naszego powszedniego daj nam dzisiaj... ale nas zbaw ode z�ego to przecie� powszechnie wymawiane s�owa przez wielu ludzi na ca�ym �wiecie. Jihad, czyli �wi�ta wojna w islamie, to tak�e wsp�czesna pr�ba przeci�gni�cia Boga na swoj� stron�. Wiara w Boga wydaje si� r�wnie� wymaga� od wierz�cego respektowania czego�, czego moja matka wymaga�a ode mnie w m�odo�ci Nigdy nie m�w: niemo�liwe. W ten spos�b chcia�a doda� mi odwagi, kiedy stawa�em przed zadaniami wyra�nie przekraczaj�cymi moje mo�liwo�ci. Dla niej nie by�o rzeczy niemo�liwych. Wydaje si�, �e to samo dotyczy wierz�cych, bo jak�e inaczej mogliby pogodzi� ze sob� sprzeczno�ci przypisywane Bogu? Jest przecie� z jednej strony wszechmocny, a wydaje si�, �e nie mo�e zapobiec nieszcz�ciom spadaj�cym na tych, kt�rzy prowadz� �ywot najwidoczniej bezgrzeszny. Jak B�g mo�e zezwoli� na �mier� dziecka z powodu AIDS czy bia�aczki, skoro jest sam� dobroci� i wszechmoc�? Jak m�g� dyktatorowi Iraku pozwoli� na ludob�jstwo w swoim kraju, okazuj�c mu przy tym ca�kowit� bezkarno��? Jak B�g m�g� zezwoli� Hitlerowi na rze� �yd�w? B�l i cierpienie tak powszechne na ca�ym �wiecie by�y czasami powodem utraty wiary wielu ludzi, ale nie wszystkich. Pomimo tych strasznych sprzeczno�ci wierz�cy pozostaj� przy swojej wierze, i to w�a�nie jest powodem stwierdzenia nigdy nie m�w: niemo�liwe. Zatem, czy tylko to wystarcza do pokonania ka�dej przeszkody - sprowadzenia wszystkiego do zbioru prostych zasad, kt�re mog� nawet ze sob� kolidowa�, i przymykania oczu na zak�amanie? Wszak w ten spos�b wiara traci pierwotny sens. Ignorowanie niekonsekwencji nie rozwi�zuje �adnego problemu, kt�re one stwarzaj�. Pomimo to trzeba im stawi� czo�o. Co wi�cej, uchylanie si� od jednoznaczno�ci mo�e prowadzi� do kolejnych trudnych kwestii, a nast�pnie do niedostrzegania dalszych sprzeczno�ci. Doprawdy, w �wiecie materialnym istniej� zagadnienia prowadz�ce do pyta�, na kt�re wydaje si�, �e prawie, je�li nie ca�kowicie, nie da si� odpowiedzie�. Musimy jednak�e umie� odr�ni� je od pyta�, kt�re by�y trudne ju� pierwotnie (natura umys�u, stworzenie wszech�wiata itp.) i o kt�rych m�wili�my w rozdziale pierwszym. Nie mo�emy pozwoli�, aby nowe pytania zepchn�y nasze my�li na boczny tor. Zastanawiaj�c si� nad nimi, szczeg�lnie nad tymi, kt�re nie s� trywialne, tracimy jedynie czas. Wtedy jednak�e mo�e powsta� niebezpiecze�stwo, �e pominiemy du�o g��bsze zagadnienia dotycz�ce natury �ycia, wszech�wiata i innych kluczowych idei. Sp�jrzmy teraz na kilka z tych trudnych problem�w stwarzaj�cych pozory kwestii o podstawowym znaczeniu. Trudne problemy Nauka stoi przed wieloma trudnymi zagadnieniami, odmiennymi od tych, kt�re pr�buje si� rozwi�za� i przebada� za pomoc� kt�rejkolwiek z jednolitych teorii przyrody. Tak zwana bariera ostateczna poznania naukowego powstaje przy docieraniu do obydwu kra�c�w: bardzo wielkiej skali (kosmologia, astrofizyka) oraz skali subatomowej (wysokie energie, fizyka cz�stek elementarnych). Jednak�e w tym ogromnym obszarze wielko�ci, od rozmiaru j�dra atomu a� do rozmiar�w naszej Galaktyki czy nawet wi�kszym, istniej� r�wnie� niezwykle trudne problemy, kt�re dopiero teraz zaczynamy podejmowa� jako intelektualne wyzwanie. Dotyczy to uk�ad�w wielce z�o�onych, z kt�rymi mamy do czynienia wok� nas na co dzie�, takich jak na przyk�ad: fizyka cia�a sta�ego, pewne szczeg�lne w�a�ciwo�ci (�eby wymieni� cho�by nadprzewodnictwo czy nadlepko��), dynamika przep�yw�w turbulentnych czy ruchy ob�ok�w pary wodnej nazywane zwykle pogod�. Ograniczymy si� tutaj jedynie do tych trzech typ�w uk�ad�w, by wykaza�, jak� mnogo�� problem�w stwarzaj� nauce. Tym samym chcia�bym wykorzysta� je jako przyk�ady typowych, spo�r�d tysi�cy kwestii naukowych, kt�re rzuc� nieco �wiat�a na istot� nauki i jej ograniczenia. Nadprzewodnictwo, jak wskazuje sama nazwa, jest zdolno�ci� pewnych materia��w do bezoporowego przewodzenia pr�du elektrycznego. Wyst�puje zwykle w metalach lub stopach (mieszaninie dwu lub wi�cej metali zwi�kszaj�cych zwykle wytrzyma�o��) bardzo przech�odzonych. Tak wi�c op�r elektryczny o�owiu zanika zupe�nie w temperaturze minus 266�C i pr�d elektryczny, raz wzbudzony, mo�e p�yn�� w jakim� zwoju nie s�abn�c ca�ymi latami. Poniewa� op�r zanika, w przewodniku o ma�ym przekroju, wykonanym z takiego materia�u, mo�e p�yn�� pr�d o bardzo du�ym nat�eniu. Dlatego mo�na go u�ywa� na uzwojenia elektromagnes�w wytwarzaj�cych ekstremalnie wysokie pola magnetyczne. Elektromagnesy tego rodzaju mog� by� w najbli�szej przysz�o�ci wykorzystywane do kwituj�cych poci�g�w poruszaj�cych si� absolutnie bez tarcia. Przewiduje si� r�wnie� bardzo wa�ne wykorzystanie tego zjawiska do wysoce sprawnego przesy�ania energii wzd�u� linii energetycznych. Zastosowanie takich materia��w nadprzewodz�cych jest ograniczone konieczno�ci� ch�odzenia ich do bardzo niskich temperatur, co jest kosztowne i wymaga specjalnych urz�dze�. Poszukiwania materia��w nadprzewodz�cych w wy�szych temperaturach, dochodz�cych do temperatur pokojowych, zako�czy�o w 1986 roku odkrycie dokonane przez George'a Bednorza i Alexa Mellera w Zurychu (za co uhonorowani zostali w ci�gu niespe�na roku Nagrod� Nobla) kompletnie nowego rodzaju materia�u, kt�ry utrzymywa� w�a�ciwo�ci nadprzewodz�ce w temperaturze o oko�o trzydziestu stopni wy�szej ni� o��w. Od tamtego czasu ukaza�o si� ponad dwadzie�cia tysi�cy publikacji naukowych donosz�cych o substancjach nadprzewodz�cych w jeszcze wy�szych temperaturach; rekord stanowi 120� powy�ej punktu krytycznego o�owiu, co mo�e prowadzi� do prze�omu w om�wionych zastosowaniach. Niezale�nie od zalewu doniesie� badaczy o substancjach wykazuj�cych nadprzewodnictwo wysokotemperaturowe, nie pojawi�a si� dot�d �adna wi���ca teoria wyja�niaj�ca to zjawisko (co czyni odkrycie Bednorza i Mellera jeszcze bardziej znacz�cym, poniewa� okaza�o si� typowym strza�em w ciemno, kt�ry trafi�). Stanowi ono jednocze�nie wyzwanie nie tylko dla ustalenia podstawowych praw rz�dz�cych uporz�dkowaniem atom�w w ka�dym materiale, ale r�wnie� dla okre�lenia, w jaki spos�b prawa te warunkuj� nadprzewodnictwo r�nych rodzaj�w materia��w, co jest bardzo trudnym zadaniem, jako �e w rachub� wchodzi z�o�ono�� poszczeg�lnych zbior�w atom�w. Pomimo �e problem zalicza si� do trudnych, to wcale nie oznacza, �e nale�y do gatunku nierozwi�zywalnych, poniewa� samo nadprzewodnictwo o�owiu wyja�niono ju� ponad trzydzie�ci lat temu. Podobne trudno�ci napotykamy w zrozumieniu zjawiska turbulencji, z kt�rym mamy do czynienia, kiedy ciecz p�ynie w przewodzie z pr�dko�ciami zbyt du�ymi dla przep�ywu o charakterze linearnym. Przep�yw burzy si� i wydaje si� mie� wysoki stopie� nieprzewidywalno�ci i z�o�ono�ci, lecz pomimo to zachowuje pewien stopie� sp�jno�ci. Podstawowe r�wnanie ruchu jest znane. Rozpocz�te we wczesnych latach osiemdziesi�tych symulacje komputerowe wykaza�y obecno�� wyd�u�onych w��kien cieczy u�o�onych w niezmiernym nie�adzie. Takie same w��kna zaobserwowano p�niej w badaniach przep�ywu cieczy pomi�dzy obracaj�cymi si� w przeciwnym kierunku tarczami. Doprowadzi�o to do stworzenia zupe�nie przyzwoitego modelu przep�ywu turbulentnego dwu cieczy, podczas kt�rego jedna ciecz jest uformowana z wyd�u�onych w��kien, a drug� tworzy silnie burzliwe �rodowisko. Kolejnym trudnym problemem naukowym jest prognozowanie pogody. K�opoty s� zaostrzone tym rodzajem przypadkowo�ci, kt�ry objawia si� niepokojem, �e mo�emy wyj�� z domu bez parasola i mimo prognozy dobrej pogody wr�ci� przemoczeni do suchej nitki, co stanowi jednocze�nie codzienny test zastosowania naukowej metody. Pami�� o pora�ce meteorolog�w, polegaj�cej na nieprzewidzeniu huraganowych wiatr�w we Francji i w Wielkiej Brytan! w pa�dzierniku 1987 roku i spowodowanych nimi zniszczeniach, jest trudna do zatarcia. Brytyjskie Biuro Meteorologiczne przewidywa�o podobny huragan niszcz�cy w hrabstwie Somerset na poniedzia�ek, 29 listopada 1991 roku, lecz pi�kny, s�oneczny i spokojny poniedzia�ek oraz szydercze komentarze prasowe nast�pnego ranka, opisuj�ce t�umy lekko ubranych spacerowicz�w na pla�ach, wprawi�y jego pracownik�w w g��bokie zak�opotanie. Prognozy opieraj� si� na mo�liwie najbardziej �cis�ych naukowych metodach z wykorzystaniem najnowszego superkomputera Cray YMR 8132 wykonuj�cego 2000 milion�w operacji na sekund�. W starszej, wolniejszej maszynie wprowadzano dane o warunkach meteorologicznych (zebranych z ca�ego �wiata) 50 000 razy na dzie�, co pozwala�o w ci�gu czterech minut opracowa� prognoz� pogody z pi�tnastominutowym i d�u�szym wyprzedzeniem; Cray pracuje podobnie. Obecnie twierdzi si�, �e w ostatnich pi�ciu latach rzeczywista dok�adno�� osi�gni�ta dzi�ki lepszemu modelowi klimatu, wi�kszym i szybszym komputerom oraz ulepszonym systemom obserwacji pogody umo�liwi�a prognozowanie na dwa do trzech dni naprz�d; zastosowanie Craya wyd�u�a ten okres o kolejny dzie�. Mog� jednak wyst�powa� czynniki pomniejszaj�ce te osi�gni�cia; wyliczenie prognozy na jeden dodatkowy dzie� naprz�d zwi�ksza koszty dziesi�ciokrotnie, a na dwa dni stokrotnie. Jednak je�eli nawet nie istnia�yby ograniczenia finansowe, to tak zwany efekt motyla, polegaj�cy na tym, �e byle trzepotanie skrzyde� motyla w Tokio mo�e wywo�a� huragan w Nowym Jorku, znacznie hamuje dalszy post�p. Wynika to z ekstremalnej wra�liwo�ci r�wna� stosowanych w prognozowaniu na podstawie danych warunk�w pocz�tkowych, wynikaj�cych z rzeczywistych obserwacji meteorologicznych. Prowadzi to do wytwornego (fashionable) �wiata chaosu, po raz pierwszy odnotowanego przez ameryka�skiego meteorologa, kt�ry zauwa�y�, �e bardzo nieznaczna zmiana stanu pocz�tkowego mo�e wywo�ywa� p�niej gwa�towne i nieprzewidywalne fluktuacje. Wyst�powanie chaosu znacznie ogranicza stopie� przewidywalno�ci mo�liwy do uzyskania za pomoc� czysto deterministycznych r�wna�. Zwyk�o si� s�dzi�, �e ca�a historia wszech�wiata, jego przesz�o�� i przysz�o��, da�aby si� okre�li� pod warunkiem, �e w pewnej chwili znamy dok�adnie po�o�enie i p�d ka�dej cz�steczki. Przekonania objawiaj�ce si� tak skrajnym determinizmem wyra�a dziewi�tnastowieczny francuski matematyk �api�ce w jednej ze swoich prac: Jaki� umys�, kt�ry zna�by w danym momencie wszystkie si�y wyst�puj�ce w naturze oraz wzajemne usytuowanie wszystkich cia�, umys� na tyle wielki, by ogarn�� ogrom danych potrzebnych do analizy i kt�ry by�by w stanie skomasowa� je w postaci jednego wzoru pozwalaj�cego wyznaczy� ruchy zar�wno najwi�kszych cia�, jak i pojedynczych najmniejszych atom�w we wszech�wiecie; dla takiego umys�u nic nie pozosta�oby niepewne, zar�wno przesz�o��, jak i przysz�o�� jasno rysowa�aby si� przed jego oczyma. Fatalistyczne twierdzenia Laplace'a maj� w tej chwili spore k�opoty. Chaos skazuje, �e co najmniej uk�ady nieliniowe, w rodzaju pogody, nie b�d� mog�y �y� poddane zbyt dok�adnej analizie umo�liwiaj�cej trafne prognozy. Sugeruje si� na przyk�ad, �e efekty chaotyczne umo�liwi� trafne przewidywanie pogody z co najwy�ej dziesi�ciodniowym wyprzedzeniem. Nawet je�liby prawa natury by�y ca�kowicie deterministyczne, to niezwyk�a wra�liwo�� na warunki pocz�tkowe (i na najmniejsze szumy powstaj�ce w komputerze) wyklucza prognozowanie z trafno�ci�, kt�ra mog�aby wynika� z rozwa�a� Laplace'a. Kilku badaczy chaosu zasugerowa�o ostatnimi czasy, �e przez minione trzysta lat nauka wprowadza�a nas systematycznie w b��d; przekonujemy si� obecnie, �e przysz�o�� jest by� mo�e ustalona, lecz na pewno nie wyliczalna. Sugeruje si�, �e wolna wola mo�e mie� swoje pra�r�d�o w�a�nie w nieprzewidywalno�ci. W obecnej chwili mo�emy jedynie stwierdzi�, �e granica mo�liwo�ci przewidywania nie wynika z praw fizyki, lecz tylko z naszej zdolno�ci (a w�a�ciwie jej braku) zrozumienia nast�pstw sytuacji o wysokim stopniu z�o�ono�ci. Chaos jest wa�ny dla dziedzin nauki zajmuj�cych si� uk�adami z�o�onymi i jest czynnikiem lepszego zrozumienia takich uk�ad�w. Nie ma on jednak, oczywi�cie, najmniejszego wp�ywu na podstawowe prawa fizyki, takie jak klasyczne prawa ruchu Newtona, mechaniki kwantowej czy teorii wzgl�dno�ci Einsteina. Nie oznacza to wcale, �e poziom bardziej z�o�ony nie da si� wydedukowa� z poziom�w prostszych, lecz jedynie, �e jest to o wiele bardziej skomplikowane, ni� si� spodziewali�my uprzednio. Uk�ady chaotyczne znalezione w meteorologii i w przep�ywie turbulentnym s� ju� obecnie przedmiotem analizy matematycznej i chaos w danych uk�adach daje si� przewidywa�. Nie jest to nowa sytuacja w nauce. Odnotowano pi�kne wzory samoorganizacji w reakcjach chemicznych, lecz dopiero p�niej zrozumiano je w terminach szczeg�owych modeli dynamicznych podstawowych substancji sk�adowych. Uwzgl�dnienie chaosu doda�o zrozumieniu naukowemu nowy wymiar, lecz nie by� to zupe�nie nowy kierunek. Nie daje si� przy tym zauwa�y� �adnej granicy pomi�dzy tymi dwoma poziomami - wszech�wiat nadal mo�e by� postrzegany w postaci ziaren piasku, jak to elokwentnie sugerowa� poeta William Blake: Dostrzega� wszech�wiat w ziarnku piasku, Niebo w dzikim kwiatostanie, Niesko�czono�� w d�oni zacisku, A wieczno�� pomie�ci� w godzinie. Pytania bez odpowiedzi We wprowadzeniu przedstawi�em wiele pozostaj�cych bez odpowiedzi pyta�, kt�re jak s�dz� wydaj� si� mie� podstawowe znaczenie, gdy przechodzimy do zagadnie� dotycz�cych wszech�wiata. Uwzgl�dniaj�c w naszej dyskusji natur� system�w z�o�onych i chaotycznych omawianych w poprzedniej cz�ci, g��wnym zestawem zagadnie�, kt�rym pragn� zaj�� si� w tej ksi��ce s�: � W jaki spos�b powsta� wszech�wiat? � Dlaczego JTP jest w�a�nie t� konkretn� teori�? � W jaki spos�b da si� wyja�ni� �wiadomo��? � Dlaczego istnieje co� zamiast niczego? Mo�na do tego zestawu doda� kolejne pytania. W jaki spos�b zako�czy si� byt wszech�wiata oraz jak zacz�� si� czas - to pytania dotycz�ce �wiata materialnego, podczas gdy: w jaki spos�b zosta�o zapocz�tkowane �ycie wydaje si� tak trudne, jak kwestia ludzkiej �wiadomo�ci. Za��my, �e znamy odpowiedzi na wszystkie pytania obj�te pierwszym zestawem lub �e dalszy rozw�j nauki udzieli nam takiej odpowiedzi. Nie uda si� wtedy znale�� odpowiedzi na �adne z kolejnych pyta�. Postaram si� uzasadni� to twierdzenie. Je�eli byliby�my w stanie zrozumie�, w jaki spos�b ewoluuje wszech�wiat, wtedy mogliby�my w zasadzie ekstrapolowa� prawa naukowe na przysz�� ewolucj�. Prowadz�c taki proces w niesko�czono�� zdolni byliby�my przewidzie� scenariusz ko�ca wszech�wiata. W praktyce mogliby�my napotka� silne ograniczenia wynikaj�ce z ewentualnej chaotycznej natury wyst�puj�cej w przyj�tym modelu rozwoju wszech�wiata; na przyk�ad efekt motyla, kt�ry trzepocz�c skrzyd�ami w Tokio zmienia pogod� w Nowym Jorku, mo�e stanowi� podstaw� takiego rozumowania. Niewielkie zmiany we wczesnych stadiach historii wszech�wiata mog� zosta� tak bardzo wzmocnione, �e jakiekolwiek precyzyjne przewidywania p�niejszych stan�w mog� by� wielce ryzykowne. Niezale�nie od tego, pewne generalne czy og�lne tendencje rozwojowe dadz� si� z pewno�ci� przewidzie�, cho�by takie, jak ci�g�e rozszerzanie si� wszech�wiata, w kt�rym galaktyki b�d� si� coraz bardziej od siebie oddala� (zak�adaj�c, �e ca�a materia wszech�wiata ma t� sam� temperatur�) i tym podobne. Chcia�bym tu podkre�li� z ca�� moc�, �e zdolno�� przewidywania zag�ady wszech�wiata mo�e bardzo zale�e� od tego, w jaki spos�b koniec taki pojmujemy. W zasadzie nie wydaje si� r�wnie� konieczne, jako warunek wst�pny, natychmiastowe rozwi�zanie zagadnienia pocz�tk�w czy kreacji wszech�wiata. Niew�tpliwie uwiarygodni�oby to idee odno�nie do ewolucji wszech�wiata, je�eli t�umaczy�oby inne trudne zjawiska, takie w�a�nie Jak, na przyk�ad, pocz�tek wszech�wiata. Mo�liwe, �e by�oby to korzystne, lecz tak naprawd� jest to tylko kwestia szczeg�owo�ci wyja�nie�. Zak�adaj�c, �e wykorzystujemy idee i modele odpowiednie dla danego poziomu, ostateczny koniec wszech�wiata b�dzie wystarczaj�co opisany poprzez podanie pewnych wielko�ci, powiedzmy ci�nienia i temperatury, o kt�rych wiemy lub spodziewamy si�, �e b�d� prawdziwe. Nie zadowoliwszy si� jednymi wynikami nale�y przyj�� inny poziom szczeg�owo�ci. Za��my na przyk�ad, i� z naszego modelu wynika, �e istniej�cy obecnie wszech�wiat b�dzie ulega� coraz wi�kszemu skupieniu przy niesko�czonym wzro�cie temperatury. Zmusi to nas do przyj�cia jeszcze g��bszego poziomu przemodelowania, uwzgl�dniaj�cego wzrost temperatury, a� do jakiego� gorej�cego ko�ca. Tego rodzaju problem powsta�by, gdyby pocz�tkowe stadium rozszerzania si� wszech�wiata mia�o przej�� w faz� kurczenia. W jakim� momencie w przysz�o�ci temperatura wzros�aby na tyle, �e klasyczne prawa fizyki straci�yby sw� wa�no�� i nale�a�oby zast�pi� je prawami fizyki kwantowej, co stanowi ju� wyra�n� zmian� poziomu szczeg�owo�ci wyja�nie�. Jeszcze p�niej r�wnie� nowe prawa musia�yby ulec modyfikacji. Na zasadzie symetrii pomi�dzy pocz�tkowym rozszerzaniem si� a ostatecznym j gorej�cym ko�cem, nale�y si� spodziewa�, �e zrozumienie ostatecznego ko�ca 1 wszech�wiata wymaga�oby tego samego poziomu wyja�nie�, co dla jego po- j wstania. Mo�emy przypuszcza�, �e wyja�nienie pocz�tku wszech�wiata zawiera w sobie wszystkie mo�liwe poziomy. Koniec by�by zatem uwzgl�dniony w pocz�tku. Z drugiej strony, je�eli wszech�wiat mia�by rozszerza� si� w niesko�czono��, to opis jego zachowania w chwili obecnej da�by si� rozci�gn�� na ca�� przysz�o��. Inne pytania dotycz�ce �wiata materialnego, w rodzaju: W jaki spos�b zacz�� si� czas?, wymienione wcze�niej w tym rozdziale, s� pytaniami, na kt�re spodziewamy si� uzyska� odpowied� w ramach g��wnego zagadnienia | dotycz�cego pocz�tku wszech�wiata. Wydaje si�, �e czas, przestrze� i materia powsta�y jako jedno wydarzenie. Nazwanie czego� pocz�tkowym wydarzeniem oznacza�oby, �e zegar kosmiczny ju� wtedy tyka�. Zar�wno czas, jak i przestrze� s� uwa�ane w nowoczesnej teorii wzgl�dno�ci za obiekty dynamiczne. W �adnym przypadku nie mo�emy pozostawi� tykaj�cego zegara w tle, zanim rozpocz�� si� wszech�wiat, poniewa� natychmiast powstanie pytanie: Kto stworzy� zegar? Dokonania ostatnich lat wskazuj�, �e powstanie �ycia nie jest zagadnieniem nie do rozstrzygni�cia. Zacz�to formu�owa� prawa budowy uk�ad�w samoreplikuj�cych si� (lub inaczej samopowielaj�cych si�), a symulacje komputerowe stwarzaj� mo�liwo�� badania takich uk�ad�w. Kluczowe zagadnienie, jakim by�o badanie protein i DNA, zredukowa�o si� do kwestii samoreplikacji ich katalizatora (zwanego RNA). Cz�steczka RNA ma mo�liwo�� zar�wno odtwarzania siebie samej, jak i budowania nast�pnych cz�steczek, kt�re z kolei katalizuj� budow� dalszych i tak bez ko�ca. Zbudowano ju� cz�steczki, kt�re mog� produkowa� takie same, o wielko�ci rz�du jednej dziesi�tej RNA. Ewolucja genetyczna jest r�wnie� skomplikowanym zagadnieniem, lecz w �wietle dzisiejszej nauki nie wydaje si� kwesti� nie do rozwi�zania. Wida� obecnie wyra�nie, �e kt�re� z czterech podstawowych pyta�, na kt�re nie potrafimy udzieli� odpowiedzi, ma kluczowe znaczenie znalezienia rozwi�zania dla innych pyta� bez odpowiedzi oraz dla kolejnych, na kt�re odpowied� trudno jest znale��. Rozwa�my teraz kr�tko sam� natur� czterech pyta� bez odpowiedzi, kt�re sformu�owa�em na wst�pie. W szczeg�lno�ci zajmiemy si� zagadnieniem, w jaki spos�b -je�li w og�le - egzystuj� one poza nauk�. W 1928 roku ameryka�ski astronom Edwin Hubble opublikowa� wyniki pomiar�w przesuni�cia dopplerowskiego odleg�ych galaktyk, z kt�rych wynika�o, �e wszystkie galaktyki bardzo szybko oddalaj� si� od siebie. Z ekstrapolacji ich ruchu wstecz w czasie wynika�oby, �e jakie� pi�tna�cie miliard�w lat temu wszystkie by�y skupione w bardzo ma�ym obszarze i odt�d uciekaj� od siebie z coraz wi�ksz� pr�dko�ci�. W 1964 roku odkryto powszechne we wszech�wiecie promieniowanie reliktowe wczesnego, gor�cego stadium. Te i podobne wyniki pozwoli�y zrozumie� wczesne fazy wszech�wiata, a� do momentu rz�du jednej setnej sekundy od jego powstania. Co zatem by�o wcze�niej? Wydaje si�, �e jest to r�wnie� pytanie, kt�re mo�e stawia� sobie nauka, chocia� nale�y ono do kategorii trudnych, z uwagi na ograniczenia finansowe nie pozwalaj�ce na badanie materii w bardzo wysokich temperaturach i ci�nieniach, zar�wno w ziemskich akceleratorach cz�stek wysokoenergetycznych, jaki w przestrzeni kosmicznej, poniewa� wtedy z kolei budowa wi�kszych i sprawniejszych teleskop�w nastr�cza�aby powa�ne problemy. Powsta�y nawet wst�pne propozycje odpowiedzi na pytanie, jak zacz�� si� wszech�wiat. Opieraj� si� one na bardzo wa�nym czynniku sk�adowym nowoczesnej mechaniki kwantowej, zast�puj�cym trzy s�awne prawa ruchu Newtona. Cech� zasadnicz� mechaniki kwantowej jest to, �e zdarzenia nast�puj� jedynie z okre�lonym prawdopodobie�stwem, a nie z pewno�ci�, kt�ra wynika�aby z praw Newtona. Wynika z tego, �e istnieje jakie� niezerowe prawdopodobie�stwo, �e cz�steczka, powiedzmy taka jak elektron, mo�e powsta� z niego, z pr�ni. W istocie, pr�nia zawiera w sobie mn�stwo r�nych mo�liwo�ci, z kt�rych jedn� jest sam wszech�wiat. Zdarzy�o si�, �e powsta� z niczego. Jak to obrazowo napisa� jeden z naukowc�w ameryka�skich: Wszech�wiat Jest czym� w rodzaju darmowego obiadu. Szczeg�y tego, w jaki spos�b ten darmowy obiad m�g� w og�le zaistnie�, b�d� omawiane dalej, lecz ju� teraz mo�na powiedzie�, �e w zasadzie wyra�nie wida�, w jaki spos�b idee te mog� prowadzi� do daj�cych si� przetestowa� przewidywa�. Wydaj� si� dlatego przynale�e� do nauki. Nast�pnym pytaniem jest, dlaczego w�a�nie ta konkretna teoria ma opisywa� stworzenie wszech�wiata z niczego. To pytanie mo�na by sformu�owa� inaczej: Dlaczego w�a�nie JTP obejmuje najnowsz� i najlepsz� wiedz� naukow�? Na pierwszy rzut oka wydaje si�, �e nie ma to naukowego uzasadnienia. JTP ma zgodnie ze sw� rol� odpowiedzie� na wszystkie pytania naukowe wynikaj�ce z natury wszech�wiata. Lecz wydaje si�, �e nie jest zdolna uzasadni� wyczerpuj�co samej siebie. W odpowiedzi na te zarzuty naukowi optymi�ci twierdz�, z pewn� doz� usprawiedliwienia, �e na wszystkie kwestie naukowe, to znaczy takie, kt�re prowadz� do daj�cych si� naukowo potwierdzi� przewidywa�, teoria JTP powinna dostarczy� wyja�nie�. JTP mo�na by w ten spos�b zweryfikowa� zgodnie z metodyk� naukow�. Dlatego r�wnie� mo�na znale�� podstawy naukowe uzasadniaj�ce wyb�r JTP. Pasuje ona bowiem do wszystkich znanych fakt�w naukowych. Wi�cej na ten temat powiemy w dalszych cz�ciach, lecz ju� teraz wyra�nie wida�, �e pytanie le�y w sferze zainteresowa� nauki. Jednym z istniej�cych fakt�w jest nasza �wiadomo�� i nasz w�asny �wiat psychiczny. Wydaje si�, �e jedn� z cech, nie podlegaj�c� szczeg�owym wyja�nieniom dokonywanym przez optymist�w i zwolennik�w JTP, jest w�a�nie natura �wiadomo�ci, bardzo trudno daj�ca si� wyja�ni� na gruncie jakiejkolwiek znanej dotychczas og�lnej teorii. Niezale�nie od ogromnych wysi�k�w dokonywanych przez psycholog�w i neurolog�w, niekt�rzy twierdz�, �e kwestia ta pozostanie na zawsze poza obszarem dost�pu nauki. Wybitny brytyjski psycholog, Richard Gregory, powiedzia� na przyk�ad niedawno w programie radiowym, �e wewn�trzna natura �wiadomo�ci wyja�niaj�ca tak zwane uczucia czyste, b�d�ce do�wiadczeniami naszego umys�u, pozostaje ca�kowit� zagadk� i nigdy nie da si� wyja�ni� na podstawie naukowej. Mo�e stanowi� r�wnie� t� cz�� nauki, przysparzaj�c� najwi�cej niepokoju i przydaj�c� jej nazw� Potwora Nauki, kt�r� dostrzeg� Appleyard i jego nast�pcy, jak ju� o tym wspominali�my. Pomimo to, istnieje powi�kszaj�ca si� rzesza badaczy m�zgu oraz naukowc�w zajmuj�cych si� zagadnieniami percepcji, kt�rzy stopniowo rozwijaj� idee pozwalaj�ce �ywi� nadziej�, �e problem mo�e by� jednak rozwi�zany. Je�eli poprosimy jakiego� psychologa o uzasadnienie argumentacji Gregory'ego, usprawiedliwiaj�cej ich twierdzenie, �e mamy tu do czynienia z pewnikiem w rodzaju nie da si�, wykluczaj�cym, aby�my kiedykolwiek byli w stanie naukowo zrozumie� �wiadomo��, jedyn�, zawsze powtarzan� odpowiedzi� b�dzie, �e to niemo�liwe. Je�eliby�my zbudowali maszyn� z wszystkimi wewn�trznymi po��czeniami, a� do najmniejszego szczeg�u, odpowiadaj�cymi z�o�ono�ci m�zgu ludzkiego, czy zdo�aliby�my stwierdzi�, �e ma ona �wiadomo�