Ένας φιλόσοφος της φυσικής, ο Julian Barbour, παρουσιάζει τις απόψεις του για τα θεμέλια της φυσικής
(Μέρος 3ο)

Μια συνέντευξη του Julian Barbour στον δικτυακό τόπο Third Culture Ιούλιος 2004

1o, 2ο, 3ο,4ο

TC: Έχει να κάνει αυτό καθόλου με την ιδέα σας για τις κάψουλες του χρόνου; 

BARBOUR: Ναι. Ας υποθέσουμε ότι παραδεχόμαστε πως το κβαντικό σύμπαν είναι στατικό και άχρονο. Πως μπορούμε να το συμβιβάσουμε με το ότι πραγματικά βλέπουμε κίνηση και θυμόμαστε το παρελθόν; Πράγματι, δίπλα από την άμεση αίσθηση της αλλαγής του ενός ή του άλλου είδους, η μόνη άμεση ένδειξη που έχουμε για τον χρόνο και για το παρελθόν προέρχεται από καταγραφές που περιλαμβάνουν μνήμες. Τώρα οι καταγραφές, είτε είναι φυσικές όπως τα απολιθώματα, είτε είναι φτιαγμένες από ανθρώπους, είναι τόσο διαδεδομένες, που μπορούμε εύκολα να ξεχάσουμε πόσο αξιοσημείωτη είναι η παρουσία τους σύμφωνα με την παρούσα κατανόηση της κλασσικής μηχανικής. Αυτό είναι το πρόβλημα της παράδοξα χαμηλής εντροπίας του σύμπαντος, που τονίστηκε εμφαντικά από τον Boltzmann έναν αιώνα πριν. Ο Roger Penrose συνεχίζει να μας υποδεικνύει πόσο μεγάλο πρόβλημα είναι αυτό. Όλα τα στατιστικά σχόλια που βασίζονται στην κλασσική μηχανική δείχνουν ότι το σύμπαν έπρεπε να είχε μια τεράστια μεγαλύτερη εντροπία ενώ υπάρχει σε μια κατάσταση στην οποία δεν θα μπορούσαν να σχηματιστούν καθόλου καταγραφές. Ο Roger Penrose θέλει να εξηγήσει τη χαμηλή εντροπία και το βέλος του χρόνου με μια νέα φυσική η οποία έχει εκπεφρασμένη ασυμμετρία, περιέχει μέσα της ένα βέλος χρόνου, και αναγκάζει το σύμπαν να ξεκινήσει από μια κατάσταση υψηλής ομοιογένειας. Η δική μου άποψη είναι, παραδόξως, ότι το βέλος του χρόνου μπορεί να είναι ευκολότερο να εξηγηθεί με μια θεωρία στην οποία δεν υπάρχει καθόλου χρόνος. 

Νομίζω ότι η πίστη μας στο χρόνο και σε ένα παρελθόν, πηγάζει ΄αποκλειστικά από το γεγονός ότι όλη μας η εμπειρία φτάνει σε μας μέσα από στατικές διατάξεις της ύλης, ταΤώρα, που δημιουργούν την εμφάνιση χρόνου και αλλαγής. Οι γεωλόγοι σίγουρα συμπέραναν ότι η γη έχει μια πολύ μακριά ιστορία από τις δομές που πάγωσαν στα πετρώματα. Δηλαδή η ένδειξη για τον χρόνο και την κίνηση σε στατική μορφή. Η μακροχρόνια μνήμη μας, πρέπει επίσης να είναι περιτυλιγμένη στους σχηματισμούς των νευρικών δικτύων μέσα στον εγκέφαλό μας. Πάλι εδώ έχουμε αμοιβαία συνεπείς καταγραφές σε στατική μορφή. Είναι ακόμη πιθανόν, ότι όταν βλέπουμε κίνηση, πρόκειται για ένα φαινόμενο σχηματισμού νευρικών συνδέσεων που κωδικοποιεί αρκετές διαφορετικές θέσεις ενός κινούμενου αντικειμένου συγχρόνως, και η αίσθηση της κίνησης πηγάζει από τη σύγχρονη παρουσία αυτών σε έναν εγκεφαλικό συνδυασμό. Καθώς δεν έχω καμιά ειδίκευση στην νευροεπιστήμη, δεν θέλω να επεκταθώ παραπέρα σ' αυτή την ιδέα. Απλά θέλω να υποδείξω ότι η εμφάνιση του χρόνου πηγάζει αποκλειστικά από πολύ ειδικούς συνδυασμούς υλικών αντικειμένων, τους οποίους ερμηνεύουμε σαν αμοιβαία συνεπείς καταγραφές κάποιων διαδικασιών που εξελίχθηκαν στο παρελθόν σύμφωνα με ορισμένους νόμους που περιλαμβάνουν χρόνο. Αποκαλώ τέτοιους συνδυασμούς, κάψουλες χρόνου, και υιοθετώ την συμβατική άποψη ότι πράγματι υπάρχουν σ' έναν εξωτερικό κόσμο. Όμως πιστεύω ότι μπορεί να γεννιούνται μ΄ένα νόμο που δεν περιέχει καθόλου χρόνο. Αν πιστέψουμε την εξίσωση Wheeler — DeWitt κατά γράμμα, κάτι τέτοιο πρέπει να συμβαίνει. 

TC: Είναι μάλλον δύσκολο να πιστέψουμε κάτι τέτοιο.

BARBOUR: Εγώ είμαι πιο αισιόδοξος και δεν είμαι μόνος στην αντίληψη αυτή ότι η εμφάνιση του χρόνου μπορεί να πηγάζει από ένα ουσιαστικά άχρονο σύμπαν. Υπάρχει ένα παλιό κανονικό ερευνητικό πρόγραμμα που περιλαμβάνει τουλάχιστον 20 αναγνωρισμένους φυσικούς αφιερωμένους στο πρόβλημα αυτό. Μια από τις κύριες δημοσιεύσεις του Hawking πριν από 15 χρόνια αναφέρεται σ' αυτό το πρόβλημα. Εκείνη η όψη του προβλήματος που με τραβάει περισσότερο είναι ότι θα μπορούσαμε να απορρίψουμε τον διχασμό ανάμεσα στους νόμους της φύσης και στις αρχικές συνθήκες που χρειαζόμαστε να γνωρίζουμε μαζί με τις εξισώσεις μας για να μπορέσουμε να κάνουμε προβλέψεις. Το πραγματικά ενδιαφέρον στοιχείο γύρω από την κβαντική κοσμολογία είναι ότι θα μπορούσε να κάνει προβλέψεις για το σύμπαν, οι οποίες δεν μπορούν να γίνουν στα πλαίσια της κλασσικής φυσικής. 

Η κλασσική φυσική με τη σημερινή μορφή της έχει νόμους και έχει και αρχικές συνθήκες. Αν η κβαντική κοσμολογία είναι πράγματι στατική, δεν υπάρχουν αρχικές συνθήκες. Δεν υπάρχει χρόνος. Δεν μπορούμε να βάλουμε συνθήκες σε κάποια αρχική χρονική στιγμή. Κατά την άποψή μου, αυτό σημαίνει ότι η κβαντική κοσμολογία έχει πολύ μεγαλύτερη δυνατότητα προβλέψεων. Θα μπορούσε να εξηγήσει φαινόμενα όπως το βέλος του χρόνου και η χαμηλή εντροπία του σύμπαντος την οποία στην κλασσική φυσική πρέπει να αποδώσουμε στις αρχικές συνθήκες και να πούμε ότι το Big Bang έτυχε να έχει αυτή τη μορφή αντί για κάποια άλλη πιθανή. 

Εδώ είναι που νομίζω ότι η ισχυρά ασυμμετρική μορφή κάθε Πλατωνίας έχει μεγάλη αξία για την περιγραφή του σύμπαντος. Κάτι τέτοιο πιθανόν να μην έχει συγκινήσει άλλους φυσικούς, αλλά νομίζω ότι σχετίζεται πράγματι με το σύμπαν. Αν το σύμπαν πραγματικά διέπεται από μια εξίσωση σαν τη εξίσωση Wheeler — DeWitt και την ερμηνεύουμε ότι καθορίζει τις σχετικές πιθανότητες πραγματοποίησης των διαφόρων δυνατών διατάξεων των περιεχομένων του σύμπαντος, τότε ένας σημαντικός παράγοντας στον καθορισμό της κατανομής αυτών των πιθανοτήτων είναι το συνολικό σχήμα της αρένας πάνω στην οποία συμβαίνουν αυτοί οι συνδυασμοί. Αλλά αυτή είναι κάποια Πλατωνία, στην οποία υπάρχει πάντα κάποιο διακεκριμένο σημείο Άλφα, από το οποίο όλη η αρένα ανοίγεται κάπως σαν ένα άνθος. Σίγουρα η δομή αυτή θέτει κάποιους αρχικούς κανόνες στο παιχνίδι. Η εικασία μου είναι ότι αυτή η στατική επιβολή στη δομή της αρένας δημιουργεί τις υψηλότερες πιθανότητες για τις ειδικές διατάξεις που είναι οι κάψουλες χρόνου, και οι οποίες αφού είναι οι πιο πιθανές είναι εκείνες που μάλλον θα μας αφήσουν την εμπειρία τους. Η συνολική δομή της αρένας ανακλάται στις διατάξεις εκείνες που βιώνουμε και ερμηνεύονται από μας ως χρόνος και παρελθόν. Αυτό μπορεί να ακούγεται ως φανταστικό, αλλά νομίζω ότι τα επιχειρήματα για ένα άχρονο σύμπαν είναι αρκετά ισχυρά. Αν τα δεχτούμε, τότε πρέπει να ψάξουμε για κάτι αληθινά ριζοσπαστικό και ισχυρό που θα μας εξηγήσει την εμφάνιση του χρόνου στο σύμπαν. Η διαφορά μεταξύ παρελθόντος και μέλλοντος είναι μια μαζική ασυμμετρία. Πιστεύω ότι μπορεί να εξηγηθεί μόνο από κάποια άλλη μαζική ασυμμετρία, την οποία βρίσκω στη δομή της Πλατωνίας. 

TC: Υπάρχει τρόπος παρατηρησιακής επαλήθευσης της ιδέας σας;

BARBOUR: Δεν μπορώ ακόμη να δώ κάποιο άμεσο τρόπο πειραματικού ελέγχου της συγκεκριμένης ιδέας. Εκείνο που χρειάζεται πάνω απ' όλα είναι η ανάπτυξη των κατάλληλων μαθηματικών. Κατά την άποψή μου, η κβαντική κοσμολογία είναι μάλλον σαν την κβαντική περιγραφή των στάσιμων καταστάσεων τεράστιων μορίων, και συνεπώς η ανάπτυξη των ιδεών που χρησιμοποιούνται στην ατομική και τη μοριακή φυσική θα μπορούσε να βοηθήσει. Έχει γίνει ήδη αρκετή δουλειά προς την κατεύθυνση αυτή στα πλαίσια του προγράμματος που ανάφερα πριν. Αλλά προβλέψεις μπορούν να γίνουν κατ' αρχήν μόνο στα πλαίσια της εξίσωσης Wheeler — DeWitt. Σχεδόν όλες όμως οι προβλέψεις στο παρόν στάδιο είναι δύσκολες εξαιτίας των μαθηματικών. Έχετε να κάνετε με πολύπλοκα συστήματα για τα οποία δεν ξέρετε πως να βρείτε τις λύσεις, υπάρχουν πολλά ανοιχτά θέματα εδώ. 

Ένα άλλο ζήτημα είναι ότι η κοσμολογία είναι ένα ειδικό θέμα γιατί ασχολείται με ένα μοναδικό πράγμα. Υπάρχει μόνο ένα Σύμπαν. Υπάρχει εδώ μια φιλοσοφική ερώτηση: Πως μπορούμε να κάνουμε πραγματική επιστήμη πάνω σ' ένα μοναδικό αντικείμενο; 

1o, 2ο, 3ο,4ο