Dojazd do redakcji „Pulsu Biznesu” zajmuje mi zwykle 20-30 minut i staram się w tym czasie czytać lub słuchać książek spoza bieżącego profesjonalnego zainteresowania sprawami ekonomicznymi. To daje godzinę dziennie, czyli około 200 godzin w roku, co przekłada się na jakieś 10 książek. W ten sposób można odbyć wiele dalekich podróży. Dla mnie książka jest bowiem formą podróży, może nawet bardziej ekscytującą niż to, co opisujemy tym słowem w języku codziennym. Ostatnie pół roku spędziłem w ten sposób w wieloświecie, lub inaczej mówiąc w multiwersum. Przegapiłem przez to niejeden przystanek, bo koncepcja jest na tyle odlotowa, że pochłaniała mnie bez reszty. Jest możliwe, że istnieją niezliczone kopie mnie, robiące dokładnie to samo, co ja w tym momencie. Tak samo jest z Tobą i każdą inną osobą. Istnieje niezliczona ilość światów innych niż nasz. Wielu fizyków twierdzi, że to jak najbardziej możliwe, choć teoretycznie ścieżki do prowadzące do takiej tezy są różne i na razie niepotwierdzone.
Tęsknota do lepszej rzeczywistości
– W ciągu ostatniej dekady nastąpiła uderzająca zmiana w środowisku naukowym – koncepcja wieloświatów przeszła od statusu idei skrajnie marginalnej do otwartych dyskusji na konferencjach fizycznych i w recenzowanych publikacjach naukowych. Nawet ci z moich kolegów, którzy nie lubili tej idei, teraz z niechęcią przyznają, że podstawowe argumenty na jej rzecz są rozsądne. Główna krytyka zmieniła się z „to nie ma sensu i tego nienawidzę” na „nienawidzę tego” – pisał Max Tegmark, astrofizyk z MIT w książce „Our Mathematical Universe”, wydanej w 2014 roku.
Może rosnącej popularności idei wieloświatów sprzyja to, że ludzie coraz słabiej czują się w tym świecie? George Musser, redaktor naczelny miesięcznika Scientific American, napisał w listopadzie tego roku: „W trudnych czasach niektórzy mogą zastanawiać się nad ideą multiwersum – miejsc, w których inne wersje nas samych i naszej rzeczywistości rozgrywają się, choć być może w odmienny sposób – oraz czy przypadkiem nie znajdujemy się w szczególnie niekorzystnej iteracji”.
Matematyczny wszechświat
Ścieżka, która zaprowadziła mnie do tematu wieloświatu, jest dość przypadkowa. Problemem, który interesował mnie zawodowo w ostatnich latach jest to, na ile możemy ufać modelom rzeczywistości – w moim przypadku modelom ekonomicznym. Jakie jest połączenie między wyidealizowanym schematem, a tym co obserwujemy na co dzień, na przykład między prostą teorią inflacji, a faktycznym zachowaniem cen. Lub między teorią rynku, a zachowaniem cen akcji. Nie wydaje mi się, żebyśmy choć zdanie na temat przyszłości mogli wypowiedzieć bez zrozumienia, jakim schematem się posługujemy. A jednocześnie żadnemu schematowi nie możemy w pełni ufać. Jak rozwiązać ten dylemat? Relacja między wyidealizowanymi strukturami matematycznymi a rzeczywistością, czy to fizyczną, czy społeczną, zawsze bardzo interesowała naukowców i filozofów i była interpretowana na wiele sposobów. Jedni twierdzili, że świat faktycznie działa w sposób, który można docelowo opisać regułami, nawet jeżeli nie wszystkie je jeszcze znamy. Był na przykład w połowie XX wieku socjolog Paul Lazarsfeld, który uważał, że nauki społeczne podążą – z około 300-letnim opóźnieniem – dokładnie tą samą drogą, co nauki ścisłe, wypracowując zestaw powszechnie akceptowanych tez, możliwych do opisania matematycznie. Inni sądzili, że dostępne są nam wyłącznie nasze własne wrażenia i to im musimy poświęcać uwagę, nie wiedząc nawet, czy ten zewnętrzny świat istnieje. To z tego założenia wychodził prekursor współczesnej statystyki Karl Pearson, który twierdził, że możemy w analizach posługiwać się wyłącznie korelacjami, a nie zależnościami przyczynowo-skutkowymi. Korelacje są jedyną formą percepcji, co do której możemy osiągnąć konsensus – zależności przyczynowo-skutkowe są zbyt subiektywne.
Chyba więc w naturalny sposób moja księgarnia internetowa podsunęła mi w końcu „Our Mathematical Universe” wspomnianego Maxa Tegrmarka. Rozwija on swą dość szaloną teorię, że świat jest w istocie strukturą matematyczną, nie istnieje nic poza takimi strukturami. Rzeczy, które widzimy, składają się z atomów, atomy z kolei możemy dzielić na protony, neutrony i elektrony, protony oraz neutrony na kwarki, które według obecnej wiedzy są niepodzielne, choć przyszłe odkrycia mogą to zmienić. W teorii strun – nieuznawanej na razie w fizyce za potwierdzoną – kwarki nie są podstawowymi cząstkami. Zamiast tego są manifestacją konkretnych wzorców drgań strun. Ostatecznie więc mamy drgania, których cechy możemy opisać matematycznie. Dokopując się do najmniejszych form konstruujących naszą rzeczywistość, zostajemy po prostu z równaniami matematycznymi. Nasz świat składa się ze struktur matematycznych, które mogą przyjmować niezliczone formy.
Spider-Man i Kieślowski w supozycji kwantowej
Ten zbiór struktur matematycznych tworzących świat jest u Tegmarka czwartym poziomem jego koncepcji wieloświatu. Najciekawsze są jednak trzy wcześniejsze poziomy – są bardziej namacalne, zrozumiałe, przenoszące świat science-fiction do świata science. To właśnie one wciągnęły mnie najbardziej, choć nie planowałem zgłębiać tego tematu. Na pierwszych trzech poziomach wieloświatów Tegmarka znajdują się inspiracje, które wykorzystali twórcy takich filmów jak „Matrix” czy „Wszystko Wszędzie Naraz” – zwycięzca Oscara z 2022 roku. Wieloświat od dawna był mocno obecny w kulturze masowej, choć nie zawsze nazywany tak wprost. Narracja komiksów Marvela toczy się w różnych wieloświatach, podobnie jak ostatnia część Spider-Mana. Na dobrą sprawę nawet „Przypadek” Krzysztofa Kieślowskiego można interpretować jako opowieść o wieloświecie, ponieważ pokazuje równoległe wersje życia tej samej osoby – co odpowiada jednej z hipotez o ciągłym rozgałęzianiu się naszej rzeczywistości na alternatywne scenariusze. U Kieślowskiego poznajemy historie alternatywne Witka Długosza, ale patrząc przez pryzmat wieloświatu, obie mogły dziać się jednocześnie. Hipoteza, że różne rzeczywistości współistnieją ze sobą w naturalny sposób interesuje też osoby religijne. Jan Paweł II podobno zabiegał o to, żeby hipotezy wynikające z fizyki kwantowej zostały uwzględnione w pracach teologicznych. Opowiadał o tym Krzysztof Zanussi w wywiadzie dostępnym na „You Tube”: „To, co nam dziś współczesna fizyka podpowiada, jak opisywać zjawiska, to może się przydać nam również w tym wysiłku, by coś więcej zrozumieć z tego, jaka istota boskości. Apel papieża oczywiście pozostał na boku”.
Co więc nam ta fizyka podpowiada? Tegmark twierdzi, że istnienie wielu światów jednocześnie jest naturalną konsekwencją kilku teorii fizycznych. Teoria nieskończonego, ekspansywnego wszechświata wskazuje, że tenże wszechświat może być nieskończony. A jeżeli tak, to muszą w nim istnieć inne formy życia. Co więcej, muszą istnieć inne formy życia takie jak my, a nawet tacy sami ludzie jak my, znajdujący się w dokładnie takich samych sytuacjach. A żeby było jeszcze zabawniej, takich kopii nas jest nieskończona ilość. To dokładnie implikuje nieskończoność: jeżeli wszechświat nie ma końca, to istnieje w nim dosłownie wszystko w nieskończonych kopiach, co jest zgodne z prawami fizyki. Niestety mi nigdy tych kopii nie zobaczymy, ponieważ wszechświat się rozszerza i żaden sygnał do nas nigdy nie dotrze.
Inna teoria powstania wszechświata sugeruje, że jest efektem inflacji kosmicznej, która swoje źródło bierze w kwantowych fluktuacjach próżni na wczesnym etapie istnienia kosmosu. Te fluktuacje musiały doprowadzić do jednoczesnego powstania wielu wszechświatów, z których każdy podlega procesowi inflacji. Wedle podobnej logiki, jeżeli liczba wszechświatów jest nieskończona, to muszą istnieć też takie, które są w każdym aspekcie identyczne jak nasz.
I wreszcie trzeci poziom wieloświatu, najbardziej intrygujący, bo wychodzący od prawdopodobnie najważniejszej teorii fizycznej XX wieku – teorii kwantowej. Jest to wieloświat istniejący tu, gdzie my, jednocześnie, w tym samym miejscu i czasie, jeżeli w ogóle słowo miejsce i czas mogą coś w tym przypadku znaczyć. Tegmark proponuje, byśmy wyobrazili sobie człowieka, który stawia pionowo kartę na stole i zadaje nam pytanie, czy ona spadnie na lewo, czy na prawo. Puszcza ją, obserwujemy rezultat: spadła na prawo. W istocie jednak, obserwujemy tylko jeden świat, bo w innym ona spadła na lewo. Oba światy zaczynają toczyć się równolegle. W każdym momencie nasze życie rozgałęzia się na niezliczone sposoby, a spójność życia, jaką obserwujemy i czujemy – nasza jedna historia, postać fizyczna, tożsamość – to iluzja. Ten pozornie szalony pomysł jest jedną z interpretacji tego, jak teorię kwantową, bardzo dobrze potwierdzoną dowodami na poziomie cząstek, można rozciągnąć na poziom makroświata. W teorii kwantowej cząstka – elektron – istnieje w wielu pozycjach jednocześnie. Dopóki nie zmierzy się tej pozycji, jej tak naprawdę nie ma. Nie ma jednej pozycji, w której znajduje się cząstka i nie jest to kwestia naszej niewiedzy tylko istoty tej cząstki. Twórca tej teorii i jeden z najważniejszych fizyków XX wieku Werner Heisenberg pisał w książce „Physics and Philosophy”, że ludzie nie mają nawet odpowiedniego aparatu językowego i pojęciowego, by opisać, co dokładnie dzieje się z tą cząstką, gdy ona nie jest obserwowana. Gdy przejdziemy na poziom makro, wyzwań jest jeszcze więcej. Tutaj wchodzi na scenę wieloświat. Jedna z interpretacji jest taka, że obiekty duże też istnieją w wielu pozycjach jednocześnie. Karta spada na prawo, ale tez na lewo. Witek Długosz z filmu Kieślowskiego zdążył na pociąg, ale też nie zdążył. Ty czytasz ten tekst, ale też go nie czytasz.
Osiem dróg do wieloświatów
Tegmark podkreśla, że wieloświat nie jest teorią – jest predykcją wynikającą z teorii. Teorie pozwalają nam opisać rzeczy, których nie widzimy: bo są zbyt małe, lub zbyt odległe, albo wydarzyły się w dalekiej przeszłości, lub wydarzą w przyszłości. Teorie potwierdzamy obserwacjami, ale nie możemy potwierdzić wszystkich implikacji z nich wynikających. Na przykład, teorii dotyczącej tego, jak powstał wszechświat, nigdy nie zweryfikujemy patrząc na jego początek. Podobnie teorii dotyczącej tego, jak powstał człowiek. Możemy obserwować jedynie dzisiejszy świat i ekstrapolować wnioski w przeszłość i przyszłość. Wieloświat jest taką ekstrapolacją, wynika z teorii, które dobrze są potwierdzone na poziomie zaobserwowanych zjawisk, choć oczywiście samych równoległych światów obserwować nie możemy – podobnie jak Wielkiego Wybuchu czy narodzin pierwszego homo sapiens.
Istnieje szeroka literatura popularnonaukowa rozwijająca hipotezę wieloświatu, a także liczne prace krytykujące ten nurt.
Książką prawdopodobnie najszerzej omawiającą możliwe ścieżki teoretyczne prowadzące do istnienia innych, równoległych światów jest „The Hidden Reality” Briana Greene’a, fizyka z Uniwersytetu Columbia. Opisuje on te same ścieżki, co Tegmark, ale też kilka innych.
Oto osiem możliwości równoległych światów, wraz z ich teoretycznymi podstawami:
- Wieloświaty niekończących się kopii – powstające w wyniku nieskończonej przestrzeni kosmicznej, gdzie wszystkie możliwe konfiguracje materii muszą się powtarzać
- Wieloświaty inflacyjne – wynikające z teorii kosmicznej inflacji, gdzie powstają wciąż nowe bańki wszechświatów
- Wieloświaty membranowe – bazujące na teorii strun, w której nasz trójwymiarowy świat jest jedną z wielu bran unoszących się w wyższych wymiarach
- Wieloświaty cykliczne – wszechświaty zderzające się i odradzające w nieskończonym cyklu
- Wieloświaty krajobrazowe – wynikające z połączenia teorii strun i inflacji kosmicznej, w których różne kształty dodatkowych wymiarów rzeczywistości tworzą bańki równoległych wszechświatów
- Wieloświaty kwantowe – oparte na interpretacji mechaniki kwantowej, w której każda możliwość kwantowa realizuje się w innym wszechświecie
- Wieloświaty holograficzne – bazujące na teorii strun i badaniach nad czarnymi dziurami, wynikające z iluzji jaką tworzy
- Wieloświaty symulowane – zakładające, że nasz wszechświat może być symulacją komputerową (jak w filmie Matrix)
Greene, podobnie jak Tegmark, musi mierzyć się z zarzutami, że istnienie wieloświatów jest hipotezą i predykcją niemożliwą do przetestowania, a więc też w najlepszym razie stratą czasu, a w najgorszym zagrożeniem dla wiarygodności nauki. George Musser we wspomnianym na początku artykule w Scientific American ostrzega, że nawet jeżeli inne światy istnieją, to jesteśmy z różnych powodów skazani na ten, którego jesteśmy w tym momencie świadomi i możemy go zmieniać tylko przy pomocy old-schoolowych narzędzi. Lepiej więc trzymać się blisko tego, co weryfikowalne i możliwe do przetestowania. Moja żona opisała to krócej, gdy opowiadałem jej o zmaganiach z wieloświatami: „ok, ale co z tego? I tak musisz w tym świecie posprzątać kuchnię”.
Nieskończoność to ucieczka przed niewiedzą
Sprzeciw wobec hipotezy wieloświatów nie bierze się jednak tylko z przekonania, że należy zajmować się wyłącznie teoriami dającymi się łatwiej przetestować. Ale też z faktu, że wielu znanych obrońców wieloświatów to zwolennicy teorii strun, która kiedyś w fizyce budziła wielkie nadzieje, a dziś stanowi pewne rozczarowanie. Jak widać w zestawieniu Greene’a, wieloświaty i teoria strun są mocno powiązane, m.in. ze względu na to, że w tej teorii istnieje znacznie więcej niż trzy dostrzegalne przez człowieka wymiary. Teoria strun jest próbą połączenia mechaniki kwantowej i ogólnej teorii względności, czyli fizyki cząstek i fizyki grawitacji. Te dwie wielkie teorie nie pasują do siebie i nikt dotychczas tego nie rozwikłał. Miała to zrobić właśnie teoria strun, ale dotychczas żadne eksperymenty nie potwierdzały jej kluczowych predykcji.
Włoski fizyk Carlo Rovelli, wykładający na Uniwersytecie Chicago i będący podobnie jak Tegmark i Greene znanym popularyzatorem nauki, uważa, że wieloświaty biorą się z błędnego postrzegania nieskończoności i mechaniki kwantowej. On sam też próbuje połączyć mechanikę kwantową i teorię względności, rozwijając pętlową teorię grawitacji – alternatywę dla teorii strun, która nie wymaga istnienia dodatkowych wymiarów rzeczywistości. Jest zwolennikiem teorii relacjonizmu, która wskazuje, że rzeczy nie istnieją same w sobie, ale tylko w relacji do innych rzeczy – że świat tworzą relacje, a nie rzeczy.
Pojęcie nieskończoności jest zdaniem Rovelliego tylko objawem naszej niewiedzy. Nie ma czegoś takiego jak nieskończoność, są jedynie granice tego, co człowiek może sobie wyobrazić – nazwaliśmy te granice pojęciem nieskończoności, ale nie powinniśmy się w nim doszukiwać głębszego sensu. Wszechświat nie jest nieskończony, nie mogą więc w nim istnieć wszystkie możliwe obiekty w niezliczonych kopiach. Możliwe, że Wszechświat wygląda tak, jak kula ziemska – jest zakrzywiony: poruszając się wciąż do przodu po linii prostej dotrzemy do punktu wyjścia. Człowiek kiedyś nie wyobrażał sobie, że poruszając się po linii prostej po ziemi i wodzie wróci na swoje miejsce, ale odważni badacze i podróżnicy jasno udowodnili, że jest to możliwe. W XX wieku mogliśmy to też wreszcie zobaczyć na zdjęciach. Możliwe, że dziś nasza wyobraźnia i wiedza nie są w stanie pojąć, że to samo stałoby się przy podróży kosmicznej po linii prostej. Opcja, że gdzieś bardzo daleko, tak daleko, że żadne przyrządy nigdy nie będą w stanie objąć tego swoim pomiarem, istnieją tacy ludzie jak my, w takiej sytuacji odpada. Nie ma nieskończoności, nie ma nieskończonej liczby naszych kopii.
Musimy też zdaniem Rovelliego porzucić nadzieję na istnienie innych światów kwantowych. To, że coś jest w wielu pozycjach, kiedy tego nie obserwujemy, nie może nas prowadzić do wniosku, że istnieje we wszystkich pozycjach na raz – że Witek Długosz zdążył i nie zdążył na pociąg, kot Schroedingera żyje i nie żyje. Nie. Jeżeli czegoś nie obserwujemy, lub patrząc szerzej – coś nie wchodzi w interakcję z innym obiektem – to po prostu nie istnieje, nie ma tego. Rzeczy „stają się”, a nie „są”. Obserwacje i interakcje tworzą rzeczywistość, nie ma świata obserwowanego z pozycji zewnętrznego obserwatora – jakiegoś nadrzędnego urządzenia pomiarowego. Pozorne istnienie takiego obiektywnego świata, świat totalnego, widzianego lub mierzonego przez jakiegoś zewnętrznego obserwatora, jest tylko iluzją. Oddam głos samemu autorowi: „Wierzę, że aby zrozumieć rzeczywistość, musimy pamiętać, że rzeczywistość to sieć relacji, wzajemnych informacji, które splatają Świat. Dzielimy otaczającą nas rzeczywistość na obiekty. Ale rzeczywistość nie składa się z oddzielnych obiektów. Jest zmiennym przepływem”.
Kartezjusz namieszał w głowach
Tym samym z szalonej koncepcji równoległych światów wpadamy w coś, co powykręca naszą świadomość w sposób jeszcze większy. To spojrzenie jest może jeszcze bardziej rewolucyjne dla ludzkiego umysłu niż hipoteza wieloświatów. Wracam do Wernera Heisenberga, który myślał w dość podobny sposób – nie mamy dobrego języka, by opisać to, co dzieje się w świecie kwantowym. Język nasz powstaje w reakcji na bodźce dnia codziennego, podczas gdy świat kwantowy działa według zupełnie innych reguł niż te dostępne w obserwowalnej rzeczywistości. Heisenberg twierdził też, że odpowiedzialność za to, że świat współczesny, w tym naukowy, nie ma zdolności do opisania zjawisk kwantowych, pochodzi od dualizmu zainicjowanego przez Kartezjusza w XVII wieku. Od podziału na świat ducha i myśli (res cogitans) i świat materialny (res extensa). Linia demarkacyjna między tymi światami definiowała naukę przez 300 lat, nauczyła ludzi myśleć o świecie jako czymś totalnym i obiektywnym, co po zamknięciu wszystkich oczu i urządzeń pomiarowych będzie wciąż istniało. Aż odkrycia fizyki kwantowej z lat 20. i 30 XX wieku wywróciły to do góry nogami. Pokazały, że nie możemy określić, czy coś obiektywnie istnieje w jednym miejscu, czasie i przy określonych właściwościach. Musimy zaakceptować fakt, że coś może istnieć i nie istnieć.
Na marginesach jest najciekawiej
Czy to wszystko mogę w jakikolwiek sposób odnieść do codziennych rozważań o inflacji, stopach procentowych, kursach walut i akcji? Nie wszystko musi mieć walor praktyczny, rozważania metafizyczne mogą nam przecież towarzyszyć tak jak poranna przebieżka, dostarczać niezbędnego pobudzenia do wykonywania innych czynności. Ale pewne wątki z powyższych lektur towarzyszą mi na co dzień w pracy.
Przede wszystkim, nie możemy oddzielić opisu rzeczywistości od kontekstu w jakim jest on wykonywany. Z tego punktu widzenia to, co pisał Rovelli, lub wcześniej Heisenberg, jest dla mnie istotnym wsparciem. Kultura pracy w mediach wymaga oddzielania faktów od opinii, rzeczywistości obiektywnej od subiektywnej. Słusznie, jest to niezbędny standard budujący zaufanie. Ale na najbardziej fundamentalnym poziomie to rozdzielenie jest niemożliwe i w pewnym momencie należy zaprzestać takich prób, uświadamiając sobie, że gdzie jest ten fragment nierozerwalny. Rzeczywistość i jej obserwacja są ze sobą bezwzględnie splecione i nie ma możliwości ich rozłączenia. Mój tekst o inflacji będzie moim tekstem, bez względu na to, ile różnych aspektów i spojrzeń się w nim znajdzie.
Naturalną konsekwencją jest to, że opisując rzeczywistość ją tworzymy, a nie odtwarzamy. Jakkolwiek rozczarowujące może to być dla osób wierzących w święte zasady obiektywizmu, słowo tworzy rzeczywistość. Składa to na barki piszącego większą odpowiedzialność niż gdyby zajmował się wyłącznie odtwarzaniem, zewnętrznym spoglądaniem na fakty. Fakty same się nigdy nie obronią, bo nie istnieją bez kontekstu ich opisu. Język nabiera więc dodatkowego znaczenia, odpowiedzialność za precyzyjnie dobierane słowa jest czymś więcej niż tylko kwestią redakcyjną, a odbiorca nie jest anonimowym punktem na widowni.
Jeszcze kilka słów o marginesach. Wiele idei funkcjonuje na marginesie kręgu tego, co akceptowalne przez społeczeństwo. Tak jest ideą wieloświatów, z której część naukowców drwi – choć mniej niż 20-30 lat temu. Tego typu idee są zawsze ważnym obszarem poszukiwań dla analityków, w każdej dziedzinie. Jeżeli nie chce się być wyłącznie przyklepywaczem konsensusów, potakiwaczem dla idei już wymyślonych i zaakceptowanych, trzeba czasami zaryzykować i sięgnąć po idee z marginesów. Większość z nich nie ma sensu, ale niektóre wchodzą w końcu do głównego nurtu i zmieniają świat.