Uzdāvini zvaigznes!
Kā nokļūt līdz observatorijai (Small)
ZINĀŠANAI:

Biocentriskais Visums jeb radikāli jauns skats uz realitāti: dzīvība rada laiku, telpu un kosmosu (7070/0)


Publicēts: 9.05.2009

Jo tālāk mēs ielūkojamies Visumā, jo labāk saprotam, ka pētot spirālgalaktikas vai novērojot supernovas, izprast Visumu pilnībā mēs nespēsim. Tas ir dziļāks. Tas ietver mūs pašus.

Šī doma kādu dienu, pastaigājoties mežā, ienāca prātā vienam no mums – Lanzam. Palūkojoties uz augšu, viņš ieraudzīja milzīgu zelta lodes zirnekļa tīklu, savītu koka zaros. Turpat, uz atsevišķa pavediena, sēdēja arī tīkla saimnieks, kājām uz tīkla, lai sajustu noķerta insekta radītās vibrācijas, cenšoties atbrīvoties. Zirneklis pārraudzīja savu visumu, bet viss ārpus tā tīmekļa raksta bija tam neizprotams. Cilvēks, kurš to novēroja, bija tam tikpat tāls, cik tāli mums šķiet objekti teleskopā. Tai pašā laikā kaut kas bija līdzīgs: arī mēs, cilvēki, atrodamies lielā laika un telpas tīklā, kura pavedieni savijas saskaņā ar likumiem, kuri mājo mūsu prātos.

Vai tīkla eksistence ir iespējama bez zirnekļa? Vai laiks un telpa ir fizikāli objekti, kuri turpinātu eksistēt arī tad, ja no skatuves pazustu dzīvās būtnes?

Reālās pasaules būtības izpratne jau tūkstošiem gadu ir zinātnieku un filozofu uzmanības fokusā. Trīssimt gadus atpakaļ īru empīriķis Džordžs Berkelejs (George Berkeley) aprakstīja kādu īpašu novērojumu: vienīgā lieta, ko mēs varam uztvert, ir mūsu uztvere. Citiem vārdiem, mūsu apziņa ir tā matrica, caur kuru mēs uztveram Visumu. Krāsas, skaņas, temperatūra un tamlīdzīgas lietas eksistē tikai kā uztveres rezultāts mūsu apziņā, mūsu galvā, bet nevis kā absolūtas esences. Plašākā nozīmē, - mēs nevaram būt droši, ka eksistē Visums arī ārpus mūsu apziņas.

Gadsimtiem ilgi zinātnieki uzskatīja Berkeleja apgalvojumu par filozofisku sānceļu un turpināja veidot fizikālus realitātes modeļus, balstoties uz pieņēmumu par nodalītu Visumu „tur ārā”, kurā mēs katrs esam individuāli ieradušies. Šajos modeļos tiek pieņemta vienas realitātes esamība, kura pastāv gan ar, gan bez cilvēka. Tomēr, kopš divdesmitā gadsimta divdesmitajiem gadiem, eksperimenti kvantu fizikā atkal un atkal norādīja uz pretējo: eksperimentu rezultāti ir atkarīgi no tā, vai kāds tos novēro vai nē. Visspilgtāk to, iespējams, ilustrē slavenais dubultspraugu  eksperiments. Ja kāds novēro elementārdaļiņu, tai lidojot caur spraugām, tā uzvedas kā īsta daļiņa, izlidojot caur vienu vai otru spraugu. Bet, - ja neviens to nenovēro, tā demonstrē viļņa uzvedību, kas ietver sevī arī iespēju izlidot caur abām spraugām vienlaicīgi.

Daži no izcilākajiem fiziķiem ir aprakstījuši šos eksperimentu rezultātus kā mulsinošus un līdz galam neizprotamus, esošus ārpus mūsu vizualizācijas un lingvistikas spējām. Bet – ir pieejama cita interpretācija, kura padara šos rezultātus izprotamus. Tā vietā, lai pieņemtu realitāti, kas pastāv pirms dzīvības un pat to rada, mēs piedāvājam realitātes biocentrisko versiju. No šī viedokļa raugoties, dzīvība, tās sevi apzinošā daļa, rada Visumu un tas nespēj eksistēt bez mums.

Juceklis ar gaismu.

Kvantu mehānika ir fiziķu visprecīzākais atomu pasaules apraksta modelis. Bet šī teorija sniedz arī vispārliecinošākos argumentus, ka apzinātai uztverei ir neatņemama loma Visuma procesos. Kvantu teorija saka mums, ka nenovērots mazs objekts (piemēram, elektrons vai fotons – gaismas daļiņa) atrodas neskaidrā, nenoteiktā stāvoklī ar nenoteiktu atrašanās vietu un impulsu līdz brīdim, kad tā tiek novērota. Šis ir slavenais Vernera Heizenberga nenoteiktības princips. Fiziķi šo neskaidro daļiņas stāvokli apzīmē kā viļņu funkciju, matemātisku izteiksmi, ko lieto, lai noteiktu daļiņas varbūtību parādīties dotajā vietā. Kad kāda elektrona īpašība piepeši pāriet no iespējas realitātē, fiziķi saka, ka elektrona viļņu funkcija ir kolapsējusi.

Kas rada šo kolapsu? Daļiņas novērošanas akts. Fotona trāpījums, lai mēs ieraudzītu elektronu. Pietiek tikai ar paskatīšanos. Eksperimenti vedina uz domu, ka pat tikai informācija eksperimenta veicēja prātā ir pietiekama, lai sagrautu viļņa funkciju un iespēju pārvērstu realitātē. Kad daļiņas tiek radītas pārī, piemēram, divi elektroni atomā, kuri pārvietojas jeb griežas kopā, fiziķi tos dēvē par saistītiem (entangled). Tuvās saiknes dēļ tiem ir kopēja viļņu funkcija. Kad mēs izmēram kādu vienas daļiņas īpašību, mēs sagraujam tās viļņu funkciju, un tajā pašā acumirklī kolapsē arī otras saistītās daļiņas viļņu funkcija. Ja mēs vienam fotonam novērojam vertikālo polarizāciju (viļņu pārvietošanos vienā plaknē), tad šis novērojuma akts izraisa momentānu otra saistītā fotona viļņu funkcijas izmaiņu no nenoteiktas varbūtības uz reālu fotonu ar pretēju, horizontālu polaritāti, pat ja abi fotoni atrodas tālu viens no otra.

1997. gadā Ženēvas universitātē fiziķis Nikolass Gisins (Nicolas Gisin), izmantojot optisko šķiedru kabeļus, nosūtīja divus saistītos fotonus dažādos virzienos septiņu jūdžu attālumā vienu no otra. Tad viens fotons tika novirzīts uz puscaurlaidīgu spoguli, kur tam bija divas iespējas – atstaroties vai iziet spogulim cauri. Detektori fiksēja, kuru no divām nejaušajām iespējām izvēlējās fotons. Bet, lai arī ko darīja fotons, tā saistītais dvīnis ikreiz veica komplementāro darbību. Komunikācija starp fotoniem notika ar ātrumu vismaz 10000 reizes lielāku par gaismas ātrumu. Šķiet, ka jaunumi kvantu pasaulē ceļo momentāni, to ātrumu neierobežo ārēji faktori, pat gaismas ātrums. Kopš tā laika arī citi pētnieki atkārtoti, ar lielāku precizitāti, ir veikuši Gisina eksperimentus. Šodien neviens vairs neapšauba acumirklīgās saiknes eksistenci ne tikai starp gaismas un vielas daļiņām, bet arī starp veseliem atomu klasteriem.

Pirms šiem eksperimentiem lielākā daļa fiziķu ticēja objektīvam, neatkarīgam Visumam. Viņi joprojām ir uzticīgi pieņēmumam, ka fizikālā realitāte eksistē kādā absolūtā nozīmē pirms tā ir novērota.

Šis pieņēmums nu ir pagātnē uz visiem laikiem.

Cīkstēšanās ar „smalkā regulējuma” problēmu.

Kvantu realitātes dīvainības nebūt nav vienīgais arguments par sliktu vecajam realitātes modelim. Pastāv arī jautājums par kosmosa smalko regulējumu. Daudzas fundamentālas īpašības, spēki un fizikālās konstantes, piemēram, elektrona lādiņš vai gravitācijas spēks, liek domāt, ka visas Visuma fizikālās komponentes ir „piegrieztas” dzīvības eksistencei. Visumā nekas nav „ne par daudz”, „ne par maz”, bet ir „tieši laikā” dzīvībai.

Šobrīd šim noslēpumam ir četri skaidrojumi. Pirmajiem diviem zinātnes skatījumā nav nekādas nozīmes. Viens ir pieņemt neticamu sagadīšanos. Otrs ir teikt „Dieva darbs”, kas neko neizskaidro, pat ja tā ir taisnība.

Trešais skaidrojums ir saistīts ar konceptu, ko sauc par antropo principu. Pirmais to izvirzīja Kembridžas astrofiziķis Brandons Karters (Brandon Carter) 1973. gadā. Antropais princips nosaka, ka mūsu Visumā apstākļiem ir jābūt piemērotiem dzīvībai, jo pretējā gadījumā mūsu te nebūtu, lai izmantojot šos apstākļus, mēs novērotu un mēģinātu izprast Visumu. Daži kosmologi ir mēģinājuši saistīt antropo principu ar nesenām teorijām, kuras pauž ideju, ka mūsu Visums ir tikai viens no bezgalīga visumu daudzuma, kurā katrā ir savi fizikas likumi. Tādējādi, ņemot vērā milzīgo daudzumu, nav nekāds brīnums, ja vienam no visumiem piemīt dzīvības eksistencei nepieciešamās īpašības. Bet līdz šim nav nekādu tiešu pierādījumu citu visumu pastāvēšanai.

Pēdējais skaidrojums ir biocentrisms, kurš apgalvo, ka Visumu ir radījusi dzīvība un nevis otrādi. Tas ir skaidrojums un papildinājums daļējam antropam principam, ko ir aprakstījis fiziķis Džons Vīlers (John Wheeler), Einšteina skolnieks, kurš radīja terminus „tārpeja” un „melnais caurums”.

Meklējot telpu un laiku.

Pat fundamentālākie fizikālās realitātes elementi, telpa un laiks, atbalsta biocentriskā kosmosa versiju.

Saskaņā ar biocentrismu, laiks nepastāv neatkarīgi no dzīvības, kas to pamana. Laika realitāti jau sen ir apšaubījuši dažādu laiku filozofi un fiziķi. Pirmie apgalvo, ka pagātne eksistē tikai kā priekšstati mūsu prātā, kas, savukārt ir neiroelektrisku procesu rezultāts, kuri notiek tikai un vienīgi tagadnē. Fiziķi, no savas puses, atzīmē, ka neviena no fizikālajām teorijām, no Īzaka Ņūtona likumiem līdz kvantu mehānikai, patiesībā neapraksta laika būtību. Realitātē laika vienības nav nepieciešamas, tām nav nekādas nozīmes fizikālajos vienādojumos. Kad fiziķi runā par laiku, tas neizbēgami tiek izteikts izmaiņu terminos. Bet izmaiņas nav tas pats, kas laiks.

Noteikt pozīciju kaut kam dotā mirklī, nozīmē fiksēt tā kustību statiskā ietvarā, līdzīgi kā filmas kadrā. Apgriežot procesu, tiklīdz jūs novērojat kustību, jūs nevarat izolēt ietvaru, jo kustība ir daudzu ietvaru(kadru) summa. Asums vienā parametrā rada izplūdumu otrajā. Iedomājaties, ka vērojat filmu par sacensībām šaušanā ar loku. Strēlnieks izšauj un bulta lido. Kamera seko bultas trajektorijai no strēlnieka loka virzienā uz mērķi. Piepeši projektors apstājas kadra vidū un jūs skatāties uz lidojumā sastingušo bultu. Pauze filmā jums ļauj noteikt bultas atrašanās vietu ar lielu precizitāti, bet – jums ir zudusi visa informācija par tās impulsu. Kadrā bulta nekur nelido; tās trajektorija un ātrums vairs nav zināmi. Šī neskaidrība liek mums atcerēties Heizenberga nenoteiktības principu, kurš apraksta, kā mērot elementārdaļiņas koordinātes, mēs samazinām tās impulsa mērījuma precizitāti un otrādi.

No biocentriskā viedokļa viss augstāk minētais lieliski saskan. Viss, ko mēs uztveram, tiek aktīvi un atkārtoti rekonstruēts mūsu prātos organizētā informācijas straumē. Laiku šai aspektā varam definēt kā prātā konstruēto telpisko stāvokļu summu. Tad kas ir reāls? Ja nākamais mentālais tēls atšķiras no iepriekšējā, tad tas ir atšķirīgs, punkts. Mēs varam piešķirt šai izmaiņai vārdu „laiks”, bet tas nenozīmē, ka pastāv reāla neredzama matrica, kurā šīs izmaiņas notiek. Tas ir tikai veids kā mēs uztveram lietas. Mēs redzam, kā mūsu mīļotie noveco un mirst, un pieņemam, ka atbildīga par to ir ārēja realitāte, ko saucam par laiku.

Līdzīga savāda netveramība ir arī ar telpu. Mēs nevaram to paņemt un aiznest uz laboratoriju. Tāpat kā laiks, arī telpa, mūsuprāt, nav ne fizikāla, ne savā būtībā reāla. Drīzāk tā ir interpretācijas un izpratnes izteiksme. Tā ir daļa no dzīvnieku mentālās programmatūras, kura mūsu sajūtas pārvērš multidimensiālos objektos. Daudzi no mums joprojām domā kā Ņūtons, uzskatot telpu par kaut ko līdzīgu milzīgam konteineram bez sienām. Bet mūsu priekšstati par telpu ir nepareizi. Uzskaitīsi kāpēc? 1. Attālumi starp objektiem, saskaņā ar relativitātes teoriju, mainās atkarībā no tādiem faktoriem kā gravitācija un ātrums, līdz ar to nepastāv absolūts attālums starp kaut ko un vēl kaut ko. 2. Tukša telpa, saskaņā ar kvantu mehāniku, patiesībā ir pilna ar potenciālām daļiņām un laukiem. 3. Kvantu teorija rada zināmas šaubas pat par to, vai objekti patiesībā ir atdalīti viens no otra, jo saistītas daļiņas var darboties vienoti, lai arī starp tam būtu vesela galaktika.

Atverot krātiņu.

Ikdienā telpa un laiks ir nekaitīgas ilūzijas. Problēma rodas tad, ja zinātne šos fenomenus aplūko kā fundamentālas un neatkarīgas lietas. Šai gadījumā tā savus pētījumus realitātes būtībā sāk no pilnīgi aplama starta punkta. Lielākā daļa zinātnieku joprojām tic, ka ir iespējams izprast dabu fizikāli, bez tās otras – dzīvās puses. Mācoties un specializējoties, viņi ir pārņemti ar pasaules matemātisko aprakstu. Ja vien viņi, dodoties mājup pēc darba, ar tādu pašu nopietnību palūkotos uz dīķi un vērotu grunduļu baru, pulcējoties dīķa virsmas tuvumā. Zivis, pīles un jūras kraukļi, kas tur plunčājas, ir daļa no daudz dziļākas atbildes.

Neseni pētījumi kvantu fizikā palīdz ilustrēt jaunās biocentriskās zinātnes veidolu. Mēnesi atpakaļ Nikolass Gisins paziņoja par jauniem rezultātiem savos sasaistes (entanglement) eksperimentos; viņš uzskata, ka šoreiz eksperimenta rezultāti būs redzami ar neapbruņotu aci. Vīnes Universitātē Antons Zeilingers (Anton Zeilinger), veicot eksperimentus ar lielām, par sārmu bumbām sauktām molekulām, tuvina kvantu realitāti makroskopiskajai pasaulei. Rodžers Penrouzs (Roger Penrose), slavenais Oksfordas fiziķis, ierosināja paplašināt šo darbu un saistītā sistēmā iekļaut arī nelielu atstarojošu spoguli, objektu, kas ir miljardiem reižu lielāks nekā sārmu bumba. Ja ierosinātais eksperiments beigsies ar Penrouza ideju apstiprinājumu, tas reizē apstiprinātu faktu, ka kvantu efekti ir attiecināmi arī uz cilvēka izmēra objektiem.

Biocentrismam vajadzētu atvērt vārtus būriem, kuros Rietumu zinātne pati sevi neviļus ir iesprostojusi. Atrodot vienādojumos vietu novērotājam, mēs radītu jaunu pieeju izziņas procesu sapratnei, no apziņas būtības izprašanas līdz domājošu mašīnu radīšanai, kuras pasauli uztvertu līdzīgi mums. Tāpat biocentrismam vajadzētu radīt stiprāku pamatu problēmu risināšanā, kuras ir saistītas ar kvantu fiziku un Lielā Sprādziena teorijām. Pieņemot telpu un laiku kā dzīvnieku sensorās uztveres formas (tas ir – kā bioloģiskas dabas fenomenus), nevis kā ārējus fizikālus objektus, mums paveras jauni veidi kā izprast visu apkārt esošo, sākot no mikropasaules (piemēram, savādos rezultātus dubultspraugas eksperimentā) līdz pat spēkiem, konstantēm un likumiem, kas nosaka Visuma veidošanos un attīstību. Kā minimums, biocentrisms varētu palīdzēt apturēt tādus strupceļā vedošus darbus kā stīgu teorija.

Pats galvenais – biocentrisms piedāvā perspektīvu ceļu kā apvienot fundamentālās fizikālās teorijas, ko zinātnieki ir centušies paveikt jau kopš Einšteina neveiksmīgā mēģinājuma radīt apvienoto laiku teoriju astoņdesmit gadus atpakaļ. Kamēr mēs neatzīsim bioloģijas svarīgo lomu Visumā, mūsu mēģinājumi to izprast un apvienot būs ceļš uz nekurieni.

Rakstu sagatavoja Ivars
pēc Discovery (05.2009.; Robert Lanza un Bob Berman) materiāliem

Komentāri






Atļauts izmantot: <b><i><br>Manas domas:


MĒNESS FĀZE