Mitch Stokes o opieraniu metafizyki na nauce w kontekście kryzysu we współczesnej fizyce

Mitch Stokes wykłada filozofię w New Saint Andrews College w Moscow, w stanie Idaho. Studiował religioznawstwo na Uniwersytecie Yale, następnie filozofię pod kierunkiem Alvina Plantingi i Petera van Inwagena na Uniwersytecie Notre Dame. Ma też dyplom z inżynierii mechanicznej zdobyty na University of Central Florida. Jest autorem książki Jak być ateistą. Dlaczego sceptycy bywają często nie dość sceptyczni1Patrz Mitch Stokes, Jak być ateistą. Dlaczego sceptycy bywają często nie dość sceptyczni, tłum. Aleksandra Czwojdrak, Fundacja Prodoteo, Warszawa... wydanej przez Fundację Prodoteo. Poniżej przyglądamy się jednemu z wątków poruszanych w tej publikacji: wywodzeniu z nauki twierdzeń metafizycznych czy to teistycznych, czy ateistycznych. Szczególnie skupiamy się na zagadnieniu opierania twierdzeń metafizycznych na współczesnej fizyce, która zdaniem Stokesa, ale i wielu fizyków, pod pewnymi względami znajduje się w fazie kryzysu.

Na rynku księgarskim dostępnych jest wiele popularnonaukowych książek napisanych przez zawodowych uczonych lub po prostu popularyzatorów nauki. Pozycje te zawierają przedstawienie obecnego stanu wiedzy w danej dziedzinie, ale również (a niekiedy przede wszystkim) silne twierdzenia filozoficzne czy metafizyczne o rzeczywistości jako takiej, o wszystkim, co istnieje. Twierdzenia często wykraczają poza obszar, jaki jest przedmiotem badań jakiejkolwiek dyscypliny zaliczającej się do nauk przyrodniczych czy empirycznych. Takie bowiem nauki mamy tu na myśli, posługując się słowem „nauka”.

Mówiąc o wywodzeniu twierdzeń metafizycznych z nauki, chodzi nam o naukę w sensie „science”. W języku polskim termin „nauka” ma szersze znaczenie, obejmuje też na przykład literaturoznawstwo, teologię, filozofię. Tutaj zawęzimy jego rozumienie do „science”, aby pokazać, na czym polega problem z wywodzeniem z nauk przyrodniczych twierdzeń metafizycznych, czyli inaczej mówiąc najogólniejszych twierdzeń filozoficznych o tym, co istnieje. To właśnie bowiem z tych nauk niektórzy wywodzą naturalistyczną czy ateistyczną wizję rzeczywistości, przekonując, że ma ona poparcie naukowe. Rzadziej spotkamy publikacje (szczególnie w Polsce), które odwołując się do współczesnej nauki, będą opierały na niej wnioski zgodne z teizmem. W jakim jednak sensie, w jaki sposób i czy w ogóle z tego, co wiemy dzięki badaniom naukowym, wynikają twierdzenia o istnieniu lub nieistnieniu Boga, o materialnym świecie przyrody jako stworzonym albo samoistnym, o celowości w świecie lub jej braku, o zdolności nauki do wyjaśnienia pochodzenia praw przyrody oraz poznawalności wszechświata?

Przykładem popularnej książki jest Wielki projekt autorstwa czołowego współczesnego fizyka Stephena Hawkinga, napisany wspólnie z Leonardem Mlodinowem2Patrz Stephen Hawking, Leonard Mlodinow, Wielki projekt, tłum. Jarosław Włodarczyk, Wydawnictwo Albatros, Warszawa 2019..... Czytamy w nim, że aktualnie to naukowcy odpowiadają na filozoficzne pytania, ponieważ „dziś filozofia jest martwa, nie nadąża za rozwojem współczesnej nauki, zwłaszcza fizyki. To uczeni niosą obecnie znicz odkrycia w naszych poszukiwaniach wiedzy”3Hawking, Mlodinow, Wielki projekt, s. 9; por. też Stokes, Jak być ateistą, s. 60.. Publikacja zawiera deklarację, że autorzy, opierając się na nauce, będą się starali odpowiedzieć na „Ostateczną Zagadkę Życia, Wszechświata i Wszystkiego”, czyli na takie pytania, jak:

Dlaczego istnieje raczej coś niż nic?

Dlaczego my istniejemy?

Dlaczego właśnie ten konkretny zbiór praw, a nie inny?4Hawking, Mlodinow, Wielki projekt, s. 9; por. też Stokes, Jak być ateistą, s. 60.

Zdaniem Hawkinga na te trzy pytania można odpowiedzieć: „nie wykraczając poza granice nauki i nie przywołując boskich istot”5Hawking, Mlodinow, Wielki projekt, s. 208; por. też Stokes, Jak być ateistą, s. 61..

Czy rzeczywiście współczesna fizyka może być solidną podstawą metafizyki?

Stokes jest zdania, że należy być raczej powściągliwym przy wyprowadzaniu takich metafizycznych twierdzeń z nauki, niezależnie, czy byłyby to twierdzenia przeczące religii, czy ją wspierające. Dlaczego? Pierwszym z powodów związanych z fizyką jest jej obecny stan, który Stokes – za fizykiem Lee Smolinem – określa mianem „kryzysu”. Kryzys ów związany jest z trudnościami w opracowaniu jednolitej teorii fizycznej obejmującej mechanikę kwantową opisującą świat w mikroskali oraz ogólną teorię względności dotyczącą oddziaływań grawitacyjnych w skali kosmicznej. We współczesnej fizyce mamy do czynienia z dwoma teoriami opisującymi różne rodzaje zjawisk:

Ogólna teoria względności i mechanika kwantowa oszołomi świat swoim objawieniem w trzech pierwszych dekadach XX wieku; łącznie wyjaśniają one całość wszechświata, w tym cztery podstawowe siły natury […]. […] gdy mówimy o najbardziej fundamentalnych aspektach fizycznej rzeczywistości […], potrzebujemy mechaniki kwantowej oraz ogólnej teorii względności. One zaś potrzebują siebie nawzajem, żadna z nich w pojedynkę nie wyjaśni fizycznej rzeczywistości, istnieje więc między nimi podział pracy. Mechanika kwantowa zajmuje się światem subatomowym, ogólna teoria względności bierze pod uwagę całą resztę6Stokes, Jak być ateistą, s. 130−131..

Mogłoby się wydawać, że skoro istnieje jasny podział ról, to wszystko jest w porządku. Dlaczego mówić o kryzysie w fizyce? Otóż problem polega na tym, że te dwie teorie do siebie nie pasują. Prezentują one dwa obrazy świata, które nie dają się ze sobą pogodzić. Stokes przytacza opinie samych fizyków na ten temat:

Nasze dwa filary fizyki są z logicznego punktu widzenia niekompatybilne, a zatem przynajmniej jeden z nich musi się mylić. Opowiadają odmienne historie na temat świata nieobserwowalnego. Fizyk Brian Greene pisze: „Kiedy równania ogólnej teorii względności przeplatają się z równaniami mechaniki kwantowej, rezultat jest katastrofalny, równania całkowicie się załamują”. Michio Kaku powiada, że „wielką tajemnicą ostatnich pięciu dekad […] jest całkowita niekompatybilność tych dwóch teorii”7Stokes, Jak być ateistą, s. 131..

W wielu zagadnieniach, jakimi zajmuje się fizyka, wystarczy korzystać z jednej z tych teorii, zupełnie ignorując tę drugą. Są jednak takie problemy, przy rozwiązywaniu których konieczne wydaje się odwołanie do nich obydwu jednocześnie. Cytując Greene’a Stokes wskazuje, że chodzi tu o rozumienie natury tak zwanej osobliwości, z którą mamy do czynienie we wnętrzu czarnej dziury oraz w momencie Wielkiego Wybuchu. Problem dotyczy więc teorii na temat samego początku wszechświata:

Bywają − wskazuje Greene – „fizyczne sytuacje ekstremalne, jednocześnie ogromne i maleńkie”. Dwoma takimi skrajnymi przypadkami są […] „środek czarnej dziury, w którym cała gwiazda została zgnieciona pod własnym ciężarem do postaci mikroskopijnego punktu, oraz Wielki Wybuch, w którym – jak to sobie wyobrażamy – cały obserwowalny wszechświat był ściśnięty w grudkę mniejszą od atomu”. Normalnie w świecie kwantowym siła grawitacji jest pomijalna, tak bardzo jest słaba, przytłoczona ogromem pozostałych trzech (na przykład nawet mały magnes potrafi pokonać siłę grawitacji, gdy podnosi z biurka spinacz). Kiedy jednak masa gwiazdy bądź wszechświata zostaje upakowana w przestrzeń mniejszą niż atom, musimy wziąć pod uwagę grawitację wraz z efektami kwantowymi. Innymi słowy, potrzebujemy teorii grawitacji kwantowej8Stokes, Jak być ateistą, s. 132..

Problem polega na tym, że nie mamy takiej teorii, która łączy mechanikę kwantową z ogólną teorią względności. W tym właśnie kontekście Stokes powołuje się na Smolina, według którego fizyka pogrążyła się w prawdziwym kryzysie9Patrz Stokes, Jak być ateistą, s. 132.. Jak pisze Smolin, „na nowo tworzone są prawa fizyki”10Lee Smolin, Trzy drogi do kwantowej grawitacji, tłum. Jerzy Kowalski-Glikman, Wydawnictwo CiS, Warszawa 2001, s. 117 (cyt. za: Stokes,....

Teorie empirycznie nietestowalne jako propozycje rozwiązania i jednocześnie wyraz kryzysu

Obecna sytuacja w fizyce jest więc w pewnym sensie bardzo ekscytująca, bo skłania do opracowywania nowych koncepcji. I takie rzeczywiście powstają. Jedne stają się bardziej popularne w danym momencie, inne mniej, potem sytuacja się zmienia. Pojawiają się nowe warianty. Stokes przedstawia pokrótce najważniejsze z tych propozycji, szczególnie tak zwane teorie superstrun oraz teorie wieloświata. Ich zwolennicy odwołują się do istnienia więcej niż trzech wymiarów przestrzennych oraz nieskończonej lub przynajmniej bardzo dużej liczby wszechświatów. Do tych propozycji zalicza się to, co Hawking uznaje za teorię przybliżającą nas do odpowiedzi na „Ostateczną Zagadkę Życia, Wszechświata i Wszystkiego”, a mianowicie tak zwaną M-teorię:

Według M-teorii nasz Wszechświat nie jest jedynym wszechświatem, przeciwnie, wynika z niej, że z niczego wyłoniła się olbrzymia mnogość wszechświatów. Powołanie ich do życia nie wymagało interwencji istoty nadprzyrodzonej czy Boga. Te liczne wszechświaty wynikają w naturalny sposób z praw fizyki. Ich istnienie przewiduje nauka. Każdy wszechświat ma wiele możliwych historii i wiele możliwych stanów w późniejszych czasach, to znaczy takich jak obecne, na długo po powstaniu. Większość tych stanów nie będzie przypominała obserwowanego przez nas Wszechświata i nie będzie sprzyjała istnieniu jakichkolwiek form życia. Tylko w garstce będą mogły pojawić się istoty podobne do nas. A zatem nasza obecność wyróżnia w tym rozległym zbiorze jedynie te wszechświaty, które pozostają w zgodzie z faktem naszego istnienia. Mimo że jesteśmy wątli i nic nie znaczymy w skali kosmosu, stajemy się w pewnym sensie panami stworzenia11Hawking, Mlodinow, Wielki projekt, s. 14−15; por. też Stokes, Jak być ateistą, s. 61−62..

M-teoria jest jedną z wersji teorii o istnieniu wielu wszechświatów. Żadna z nich nie zdobyła do tej pory powszechnego uznania. Każda z nich wiąże się natomiast z problemem ich testowania empirycznego. Innymi słowy nie dysponujemy danymi obserwacyjnymi, które pozwalałyby nam rozstrzygnąć, którą teorię należy przyjąć, a którą odrzucić. Uczeni proponują obecnie wiele różnych tego typu teorii, a jednocześnie nie dysponujemy sposobem empirycznego rozstrzygnięcia, która z nich, jeśli w ogóle którakolwiek, powinna być przyjęta. Jak pisze Stokes:

Istnieją jednak bardzo poważne problemy z każdą z postaci teorii superstrun, M-teorii nie wykluczając. Szczególny kłopot wiąże się z brakiem dla nich jakichkolwiek dowodów empirycznych, a możliwe, że takie dowody nawet istnieć nie mogą. Dosyć przerażająca to sytuacja dla empiryzmu, „oficjalnej epistemologii nauki”. Jeden z problemów dotyczących tego empirycznego oparcia polega na tym, że istnieje mnóstwo poszczególnych teorii strun w ramach pięciu klas teorii strun – mianowicie aż 10⁵⁰⁰. I jest to jeden z przypadków, kiedy więcej nie znaczy lepiej12Stokes, Jak być ateistą, s. 136..

Stokes cytuje w tej sprawie Smolina:

Przy tak ogromnej liczbie teorii nie ma wielkiej nadziei na to, że zdołamy znaleźć jakikolwiek eksperyment, którego wynik nie byłby w zgodzie z przynajmniej jedną z nich. A zatem niezależnie od tego, co pokazuje eksperyment, teoria strun nie może zostać obalona. Jednak działa to również w drugą stronę: żaden eksperyment nigdy nie będzie mógł dowieść, że jest ona prawdziwa13Lee Smolin, Kłopoty z fizyką. Powstanie i rozkwit teorii strun, upadek nauki i co dalej, tłum. Jerzy Kowalski-Glikman, seria:....

Dla każdego, kto przyjmuje, że nauka opiera się na faktach, danych empirycznych jako dowodach lub przynajmniej świadectwach prawdziwości teorii naukowych – musi to być bardzo trudna sytuacja. Za naczelną cechę i źródło sukcesów nauki uznaje się bowiem powszechnie jej ścisły związek z empirią, doświadczeniem, obserwowalnymi faktami, danymi empirycznymi. Ten związek ma gwarantować, że nasze teorie mają „kontakt” z rzeczywistym światem, że jakoś mu odpowiadają, a nie są jedynie swobodnymi tworami umysłu, a w konsekwencji, że naukowy obraz świata nie jest tylko konstrukcją umysłową, która równie dobrze mogłaby wyglądać zupełnie inaczej.

Co z tego wszystkiego wynika?

Biorąc pod uwagę autorytet, jakim współcześnie cieszy się nauka jako źródło wiedzy o świecie, wydaje się całkowicie zrozumiałe, że istnieją próby oparcia na tym autorytecie różnych koncepcji, także tych, które wykraczają znacząco poza to, co nauka jest rzeczywiście w stanie stwierdzić. Tu wskazaliśmy jednak na inny problem z takim wywodzeniem z nauki twierdzeń metafizycznych, czyli wykraczających poza jej kompetencje, niż właśnie jej brak kompetencji w tej sprawie. W swojej książce Stokes wskazuje na także inny ważny problem związany z opieraniem twierdzeń metafizycznych na współczesnej fizyce, mianowicie fizyka znajduje się w szczególnej sytuacji: funkcjonują w niej dwie podstawowe teorie, które są ze sobą w pewien sposób niezgodne, nie dają spójnego obrazu rzeczywistości. Trudno więc współczesną fizykę uznać za solidną podstawę metafizyki. Poza tym rozwiązania, które się proponuje, opracowując nowe teorie fizyczne mające zaradzić problemowi, są z jednej strony bardzo liczne i wysoce niepewne, a z drugiej nie poddają się empirycznemu testowaniu. Trudno więc powiedzieć, czy w ogóle mają jakikolwiek związek z obiektywnie istniejącą rzeczywistością. Także więc z tego powodu, to jest liczebności, wysokiego stopnia hipotetyczności oraz braku możliwości empirycznego sprawdzenia proponowanych teorii, współczesna fizyka jest słabą podstawą dla opierania na niej twierdzeń metafizycznych, niezależnie od tego, czy miałyby to być twierdzenia ateistyczne, czy teistyczne.