Wszystko jest matematyką

Tomasz Rożek

GN 16/2013 |

dodane 18.04.2013 00:15

O początku wszechświata, miejscu człowieka w nim i wieczności z ks. prof. Michałem Hellerem

Wszystko jest matematyką Jakub Szymczuk / GN Ksiądz Profesor Michał Heller jest teologiem, filozofem i kosmologiem. W 2008 r. jako jedyny dotychczas Polak został laureatem międzynarodowej Nagrody Templetona, przyznawanej za pokonywanie barier między nauką a religią. Właśnie ukazuje się jego najnowsza książka pt. „Bóg i nauka. Moje dwie drogi do jednego celu”. To pasjonująca rozmowa o wierze, nauce i filozofii. Ksiądz profesor opowiada w niej także o swoim dzieciństwie spędzonym na Syberii, o nielegalnych studiach oraz pracy duszpasterza i naukowca...

Co stało się prawie 14 miliardów lat temu? Możemy w ogóle udzielić jakiejkolwiek odpowiedzi na ten temat?

Historię wszechświata rekonstruujemy, poruszając się wstecz. Do 3 minut po Wielkim Wybuchu mamy wiedzę bardzo solidną, a potem grzęźniemy w hipotezach. Im bliżej początku, tym bardziej hipotetyczna jest nasza wiedza. Ta wiedza opiera się na teorii, ale teoria jest dobrze sprawdzona, chociażby w takich miejscach jak laboratorium fizyki cząstek CERN, gdzie zderza się ze sobą na przykład protony. W chwili takiej kolizji w bardzo małym obszarze i bardzo krótkim czasie panują warunki porównywalne do tych zaraz po Wielkim Wybuchu. I to się bada.

No dobrze, wiemy, co stało się po Wielkim Wybuchu, ale co było w punkcie zero?

Pytanie, czy taki punkt zero w ogóle był. Według klasycznej kosmologii, według teorii Einsteina, rzeczywiście punkt zero istniał i był tak zwaną osobliwością, czyli obszarem, w którym załamuje się pojęcie czasoprzestrzeni. Pojęcia czasu i przestrzeni tracą tam sens. Tam urywa się nasza wiedza, znane nam prawa natury przestają działać.

Skoro nie prawa przyrody, to co się tam dzieje?

To jest pytanie, na które nie znam odpowiedzi. Mamy dwie wielkie teorie: fizyka kwantowa i fizyka grawitacji. Fizyka kwantowa rządzi światem cząstek elementarnych, mikroświatem, fizyka grawitacji rządzi kosmosem w wielkiej skali. Zaraz po Wielkim Wybuchu te dwie teorie nakładały się na siebie. Po to, by wyjaśnić, co dzieje się w osobliwości, trzeba połączyć te dwie teorie w jedną. Jest to niezmiernie trudne wyzwanie, bo te dwie siły mają zupełnie inną naturę. Moim zdaniem, to jest w tej chwili problem numer jeden fizyki teoretycznej. Mamy kilka, może nawet kilkanaście pomysłów, jak grawitację i teorię kwantów ze sobą połączyć, ale żaden z nich nie jest potwierdzony doświadczalnie.

Najbardziej znana jest teoria superstrun i jej przedłużenie, tzw. M-teoria. Inna to kwantowa teoria pętli grawitacyjnych, jeszcze inna to metoda dynamicznej przyczynowej triangulacji. Takie mądre nazwy. Wszystko to są hipotetyczne rzeczy, posługują się bardzo ładną i zaawansowaną matematyką, ale nie mamy empirycznego rozstrzygnięcia, która jest prawdziwa, i pewnie długo nie będziemy mieć. To, o co pan pyta, ten punkt zero Wielkiego Wybuchu, nazywa się osobliwością początkową. Ale oprócz niej we wszechświecie jest dużo innych osobliwości.

Czarne dziury na przykład...

Czarne dziury. Wewnątrz naszej galaktyki jest czarna dziura, jak nie wiem co.

Nie no, są większe.

Są większe, ale mam na myśli to, że nie da się jej zakwestionować.

Tylko że czarna dziura nie wybucha, ale wciąga.

Tak, to w pewnym sensie odwrotna sytuacja. Wystarczy popatrzeć na ramiona galaktyki spiralnej i od razu przychodzi na myśl takie zlewanie się do zlewu.

Wyciągnięcie korka z wanny.

Tak, tak. I mamy podobny problem jak w przypadku Wielkiego Wybuchu. Po przekroczeniu pewnej granicy w pobliżu czarnej dziury urywa się czasoprzestrzeń. Innymi słowy, przestają działać „nasze” prawa fizyki.

Czy to przypadek, że człowiek został obdarzony umysłem, żeby dociekać tak skomplikowanych rzeczy?

Tego też nie wiemy. W każdym razie jest to rzecz niesamowita, że mamy taką władzę poznawania wszechświata. Bo pomyślmy nad tym. Jeżeli umysł ludzki powstał ewolucyjnie przez oddziaływanie z otoczeniem, to jak mówią biolodzy, utrwalały się te cechy, które są potrzebne do przeżycia.

Wiedza o czarnej dziurze nie jest potrzebna?

Wiedza o czarnej dziurze jest absolutnie niepotrzebna do przeżycia.

Od biedy dałoby się połączyć wiedzę z sukcesem reprodukcyjnym. W końcu wolimy się otaczać ludźmi mądrzejszymi. Może intelekt czy wiedza to coś w rodzaju pożądanego przez przyszłego partnera gadżetu?

Myślę, że chyba wystarczyłby taki gadżet, który służyłby do uchylania głowy, gdy maczuga leci. Ale to niesamowite, że człowiek ma tak rozwinięty umysł. Jeśli popatrzymy na historię, to tak naprawdę fizyka zaczęła się gdzieś w XVII wieku. Jesteśmy dopiero na samym początku. Co to jest kilkaset lat wobec 14 miliardów? I to jest rzeczywiście coś absolutnie niesamowitego. Można by to pytanie, które pan zadał, postawić w innej formie: czy złożoność ludzkiego mózgu wystarczy, ażeby zbadać złożoność wszechświata? Innymi słowy, czy złożoność wszechświata jest przykrojona na miarę naszego mózgu?

Ja bym to pytanie zadał jeszcze inaczej. Czy wszechświat został stworzony dla ludzi? Czy my jesteśmy zwieńczeniem planu stworzenia? Może dlatego jako jedyni – jak się wydaje – zadajemy sobie pytania o początek i o koniec?

Myślę, że w tego rodzaju spekulacjach, bo to są spekulacje, musimy unikać antropomorfizmów, i to zarówno w nauce, jak i w teologii. W teologii one są jeszcze bardziej niebezpieczne, bo gdy zaczynamy sobie wyobrażać Pana Boga i Jego działalność na kształt naszej, to łatwo możemy wpaść w kłopoty. Czy człowiek jest koroną stworzenia? Jesteśmy bardzo zarozumiali i pewnie chcielibyśmy, by tak było.

Ta zarozumiałość jest w pewnym sensie wyhodowana na Księdze Rodzaju, bo tam jest opis wszechświata, który został stworzony dla człowieka.

No tak, o ile rozumieć ją słowo w słowo. Tam nie ma mowy o „koronie stworzenia”, tylko o tym, że Pan Bóg daje człowiekowi władzę i wiedzę, co jest dobre, a co złe. Odkrycia naukowe trochę nasze dobre samopoczucie psuły. Po rewolucji kopernikańskiej człowiek został zdegradowany z jakiejś centralnej pozycji do mieszkańca małej planety. Dzisiaj znowu mówi się o wyróżnionej pozycji człowieka dzięki mózgowi. Niezależnie od tego, czy jesteśmy sami we wszechświecie jako istoty rozumne, czy też są jacyś nasi bracia w rozumie, specjaliści mówią, że złożoność mózgu jest większa niż złożoność całego wszechświata.

Liczba połączeń między komórkami w mózgu jednego człowieka jest większa niż liczba gwiazd we wszechświecie.

I to nas stawia na dość wyróżnionej pozycji. Natomiast czy dzięki tej złożoności możemy pojąć wszystko? Tu jest pewien logiczny paradoks. Jeśli chcielibyśmy pojąć wszystko, to musielibyśmy zrozumieć także mózg. Czy mózg może poznać sam siebie?

Mówiliśmy trochę o ewolucji, a z nią bardzo często wiąże się słowo „przypadek”. Czy przypadek wyklucza istnienie Boga?

Arystoteles miał przyczynową koncepcję nauki. Za nim wyjaśniamy wszechświat przez ciągi przyczyn i skutków, takie łańcuchy przyczynowe. Natomiast on przypadek określił jako coś, co przerywa taki ciąg. Interweniuje właśnie przypadkowo w ten ciąg i zaburza go. I dlatego według niego nie może być wiedzy naukowej o przypadku. I ludzie uwierzyli, że przypadek jest jakimś takim obcym ciałem w nauce. Tymczasem okazuje się, że tak nie jest. Najbardziej dramatycznym czy widocznym przykładem próby oswajania przypadku jest ludzka chciwość. Jak ktoś gra hazardowo, to chce wygrać. Ludzie szukali więc jakiejś strategii, żeby zapewnić sobie zwycięstwo w totolotku, ruletce czy w pokerze.

No i takiego sposobu nie znaleźli. Wygrana czy przegrana to kwestia przypadku.

Czy na pewno? Statystyka i rachunek prawdopodobieństwa mówią co innego. Gdyby było tak, jak pan mówi, nie mogłyby działać na przykład banki czy towarzystwa ubezpieczeniowe, które liczą prawdopodobieństwo w związku z ubezpieczeniami na życie. Bez prawdopodobieństwa i statystyki nie byłoby dzisiejszej wiedzy. Ani fizyki, ani medycyny.

Bo statystyka daje odpowiedzi dotyczące ogółu, a pojedynczy przypadek dalej jest dziełem... przypadku.

Też nie całkiem. W „Summa contra gentiles” św. Tomasz pisze, że Boża opatrzność rządzi zdarzeniami ex casu del fortuna – dziejącymi się z przypadku lub losowo. Dwoje ludzi pobiera się, bo spotkali się, gdy spóźnił się pociąg. Czy to przypadek? Wszystko tu ma przyczynę. Pociąg się spóźnił, bo popsuła się lokomotywa. Młodzi ludzie byli w tym samym miejscu o tym samym czasie, bo każde z nich dokądś jechało. W fizyce tak jest na każdym kroku. Zwykły rzut kamieniem jest opisany prostymi równaniami ruchu Newtona i wszystko jest – wydawałoby się – zdeterminowane. Jednak ja mogę przypadkiem tym kamieniem trafić zamiast w tarczę, to komuś w głowę. W nauce jest bardzo dużo miejsca na przypadki, a one same nie są zaprzeczeniem zasad przyrody.

Czyli, innymi słowy, przypadkowość czy losowość jest tylko drobnym fragmentem jakiegoś większego planu?

Tak.

Planu, którego my na razie...

... nie znamy. Taka jest moja teza. W siatce praw przyrody są pewne luzy na przypadki. Bez tych przypadków prawa przyrody nie mogłyby działać. Dlatego jeśli ktoś przeciwstawia przypadek Panu Bogu, to jest to nieporozumienie. To jest niezrozumienie roli przypadku, bo przypadki są elementem planu. Bez tego plan by nie funkcjonował.

A reguły, które tym wszystkim rządzą, te luzy, o których Ksiądz Profesor mówi, czy one jakoś powstały, czy  były zawsze?

– No to jest problem genezy praw przyrody. I ja nie wiem, jaka ona jest. To na pewno nie jest zagadnienie z dziedziny fizyki, bo fizyka zakłada prawa przyrody. Nie wyjaśnia ich. W każdym modelu fizycznym prawa fizyki są założone. Takie a nie inne, i koniec. Natomiast wyjaśnienie, skąd się biorą prawa przyrody, już raczej należy do filozofii czy na przykład do teologii. Można powiedzieć, że to po prostu Pan Bóg stworzył.

To jest bardzo wygodne podejście. Pan Bóg stworzył, kropka. A może by się nad tym zastanowić?

Często fizycy nie nazywają tego Panem Bogiem, ale skądś się one musiały wziąć. Einstein nie uznawał Boga w formie chrześcijańskiej. Raczej był bliżej panteizmu, ale używał hasła „zamysł Boga” – the Mind of God. Może używał tego jako metafory, ale uważał, że zestaw praw przyrody to jest właśnie the Mind of God. I mówił: nie chciałbym nic więcej wiedzieć, tylko znać the Mind of God.

Znać Boży zamysł... czyli to jedno równanie, które opisuje wszystko?

No tak. I tu są te granice fizyki, o których mówimy.

Czasami siedząc przy stole, zastanawiam się, czy to z góry wiadomo, czy ja wezmę stojący przede mną kubek, czy tego nie zrobię? Podejmuję decyzję w ostatniej chwili. Ale może od początku było wiadomo, że napiję się herbaty? Jak bardzo Bóg ingeruje w nasze życie?

Nikt nie wie, czym Pan Bóg jest i jakie jest Jego wewnętrzne życie, ale jeśli wierzyć filozofom klasycznym, to wieczność Boża polega nie na nieskończonym czasie, który trwa bez początku i końca, tylko na istnieniu poza czasem. Wieczność to posiadanie czasu w sposób doskonały całego naraz, a my mamy to rozciągnięte na poszczególne chwile. Jeżeli Pan Bóg istnieje poza czasem, to On widzi historię wszechświata niejako z zewnątrz, od początku. Tak jak my patrzymy na obraz. Przykładowo – Panorama Racławicka: tu jest lewa strona, tu jest początek ataku, a tu jest koniec ataku. My to widzimy jednym okiem. Tak samo jak Pan Bóg widzi, co stanie się za chwilę, bo u Pana Boga to jest „teraz”. Dla Niego wszystko jest „teraz”.

No więc to jest klucz do zrozumienia wolnej woli. Czy ona na pewno pochodzi ode mnie? Czy tylko ja mam na nią wpływ, choć moją decyzję Pan Bóg widzi już naprzód? A na to wszystko nakłada się jeszcze matematyka, która jest uniwersalnym językiem opisu wszechświata. Tylko gdzie w takim razie jest ta wolna wola, skoro można na kartce papieru wypisać równanie, które opisze, co dzieje się w moim mózgu?

Matematyka nie oznacza wcale determinizmu.

2 + 2 zawsze równa się 4. Cała matematyka szkolna jest deterministyczna.

No bo w szkole uczy się najprostszych rzeczy: dodawania, odejmowania i pierwiastkowania. Niewiele więcej. W prawdopodobieństwie nic nie jest pewne, choć wszystko prawdopodobne. A to dopiero początek. Mechanika kwantowa posługuje się matematyką, która jest indeterministyczna. Wcześniej rozmawialiśmy o przypadkach. Ja rozróżniam dwa ich rodzaje. Jeden to przypadek wynikający z niewiedzy albo ignorancji. Na przykład mogę się z kimś założyć, czy zza rogu wyjedzie tramwaj numer 8 czy 4. Ja nie wiem który i traktuję to w kategoriach przypadku, ale jeżeli te tramwaje są w drodze, to proces jest zdeterminowany. Natomiast czy są przypadki, zdarzenia, które rzeczywiście nie są zdeterminowane? Mechanika kwantowa jest świadectwem, że tak, są. I takie przypadki pojawiają się u podstaw całej naszej rzeczywistości.

Czy matematyka jest tym słowem z Księgi Rodzaju, które było na początku i bez którego nic się nie stało, co się stało?

Ja bym powiedział, że tak, choć oczywiście nie mówimy o matematyce przez małe „m”, której uczymy się w szkole, tylko tej przez duże „M”, którą dość nieudolnie staramy się opisywać.

W takim razie jak rozumieć kolejne zdanie: „Słowo było u Boga i Bogiem było Słowo”?

Niektórzy, nawet świeccy, także niewierzący myśliciele nazywają matematykę takim kosmicznym Logosem.

Powiedzenie, że Bóg jest Matematykiem, nie jest zatem jedynie zgrabną figurą stylistyczną, tylko czymś znacznie głębszym?

Ja bym powiedział ostrożniej, że Pan Bóg jest tą Matematyką przez duże „M”, ale i pewnie czymś znacznie więcej.

Czy wszechświat ma jakieś granice geometryczne? Pytam zarówno o to, czy możemy dowolnie długo dzielić cząstki elementarne na coraz mniejsze kawałki, jak i o to, czy kosmos gdzieś się kończy.

Może być tak, że świat jest skończony, ale nie ma granicy. I wtedy idąc cały czas w jedną stronę, w końcu trafimy do punktu wyjścia. Modele otwarte mówią, że można zmierzać w jednym kierunku w nieskończoność. Nie ma żadnych naukowych powodów, by wszechświat miał granice. Natomiast czy można dzielić cząstki w nieskończoność? Nie wiem.

Co zapaliło małego Michała Hellera do tego, by zajął się nauką?

Dorastałem w domu, gdzie rozmawiało się o nauce, o świecie. Ojciec był inżynierem, opublikował nawet kilka prac matematycznych. Od dziecka, jak tylko miałem jakąś książkę popularnonaukową, to się w niej zaczytywałem. I trudno tak ciekawymi rzeczami się nie zajmować.

A co w takim razie inspiruje dorosłego księdza profesora Michała Hellera dzisiaj?

Chyba ta sama ciekawość, co małego Michała. Ciekawość jest motorem działania. Ale trzeba uważać, bo ona musi być pod kontrolą. Inaczej do niczego się nie dojdzie, niczego nie uda się wystarczająco dobrze zbadać. Na świecie żyje wielu geniuszy, którzy nie potrafili się ograniczyć. Wiedzą prawie wszystko o prawie wszystkim i zarazem niewiele. Wszystko ich za bardzo ciekawi. I w moim przypadku to zawsze było dość trudne i bywa trudne do dzisiaj. Interesuje mnie za dużo, a trzeba się ograniczyć do jednego.

Tagi: