Έρευνα για τον 4ο νόμο ή της αυξανόμενης πολυπλοκότητας του σύμπαντος

Πηγή: NewScientist, Δεκέμβριος 2005

Όσο πιο γρήγορα φτιάχνονται τα αντικείμενα εκεί επάνω στο σύμπαν τόσο πιο γρήγορα σβήνουν. Τι άραγε να βρίσκεται στη ρίζα αυτής της αντίφασης, ρωτά ο Paul Davies

Ο κόσμος  μερικές φορές λέει τη Μεγάλη Έκρηξη "η δημιουργία", αλλά αυτό είναι ένα σοβαρό λάθος. Το σύμπαν δεν έχει πάψει ποτέ να είναι δημιουργικό. Το περίπλοκο σύμπαν που παρατηρούμε σήμερα - καταπληκτικό σε αφθονία, σε ποικιλομορφία και σε περιπλοκότητα - δεν εμφανίστηκε έτοιμο. Μάλλον, προέκυψε βαθμιαία εδώ και δισεκατομμύρια χρόνια, μέσω μιας μακράς διαδοχής αυτο-οργάνωσης και πληθώρας διαδικασιών.

Πράγματι, το σύμπαν άρχισε μέσα σε μια εξαιρετικά αδιατάρακτη κατάσταση , μια κατάσταση θερμοδυναμικής ισορροπίας, όπως αποδεικνύεται από την σχεδόν τέλεια ομοιομορφία της ακτινοβολίας που έμεινε από τη φλογερή γέννησή του. Οι περισσότεροι κοσμολόγοι πιστεύουν ότι ακόμη και σε αυτήν τη σχεδόν χωρίς ιδιαίτερα χαρακτηριστικά κατάσταση είχε προηγηθεί κάποια άλλη πολύ πιο απλή - ίσως λίγο περισσότερο από ένα ταχύτατο διαστελλόμενο κενό διάστημα.

Αλλά η αδιάφορη, ομοιόμορφη κατανομή της ύλης 'ερεθίστηκε' για να ξεκινήσει μια αλυσιδωτή αντίδραση δημιουργικών διαδικασιών. Η βαρύτητα ώθησε την ύλη να συγκεντρωθεί, γιατί η αρχική κατανομή της ύλης ήταν εγγενώς ασταθής, και μια ελαφριά ανωμαλία στην πυκνότητα του υλικού γρήγορα ενισχυόταν. Με αυτό τον τρόπο η βαρύτητα έπλασε τις κοσμικές δομές, και με μια διαδικασία αργής προσαύξησης προέκυψαν οι γαλαξίες από τα εξομαλυσμένα στην κατανομή αέρια. Η εμφάνιση της ζωής στη γη, και η αργή εξέλιξη των πολυκύτταρων οργανισμών, η σύνθετη συμπεριφορά, και τελικά η νοημοσύνη, είναι ακριβώς ένας μικρός κλάδος της κοσμικής δημιουργικότητας που άρχισε με τη Μεγάλη Έκρηξη.

Αν ειδωθεί σε μία κοσμολογική κλίμακα, η ιστορία του σύμπαντος εμφανίζεται να είναι αυξανόμενης πολυπλοκότητας. Αυτό είναι σε διαφωνία με το δεύτερο νόμο της θερμοδυναμικής, σύμφωνα με την οποία όλες οι φυσικές διεργασίες αμετάκλητα εκφυλίζονται - το σύμπαν πεθαίνει αδυσώπητα ακόμη και αν αναπτύσσεται - διαστέλλεται. 

Αλλά δεν υπάρχει καμία αντίφαση μεταξύ αυτών των δύο τάσεων του σύμπαντος - της δημιουργίας και της καταστροφής - επειδή κάθε δομή που προκύπτει στον Κόσμο πληρώνεται με το νόμισμα της εντροπίας. Ευτυχώς, ο κοσμικός έρανος είναι μακριά από άδειο. Αν και το σύμπαν είναι παρατηρημένο ότι 'τελειώνει' καθώς τα αστέρια καίνε τα καύσιμα και πεθαίνουν, υπάρχει αρκετή χρήσιμη ενέργεια που απέμεινε στο σύμπαν για να δημιουργήσει σύνθετα φαινόμενα για τα επόμενα πολλά δισεκατομμύρια χρόνια.

Ακόμα, ενώ η δημιουργικότητα της φύσης δεν συγκρούεται με το δεύτερο νόμο, δεν εξηγείται από αυτόν. Είναι εύκολο να φανταστούμε ένα σύμπαν που εκφυλίζεται αμετάκλητα χωρίς να κάνει τίποτα συναρπαστικό. Ακόμα το σύμπαν μας δημιουργεί αστέρια, χιονομπάλλες, τροπικά δάση και ανθρώπους. Ποια είναι άραγε η πηγή αυτής της καταπληκτικής δημιουργικότητας;

Οι φυσικοί βρίσκονται μακριά από το να γνωρίζουν ακριβώς τι δίνει τη διαταγή για να δημιουργηθεί η τάξη από το χάος. Αυτοί δεν μπορούν να δείξουν κάποια συγκεκριμένα χαρακτηριστικά στους νόμους της φυσικής ως την "πηγή της δημιουργικότητας". Δεν είναι ακόμα σαφές τι κρύβεται μέσα στους γνωστούς νόμους. Μερικοί επιστήμονες υποψιάζονται ότι υπάρχουν άγνωστα νόμοι, ή αρχές, που κάνουν τα σωματίδια της ύλης να οργανώνονται περίπλοκα. Μερικές φορές η υποτιθέμενη "αρχή της αυξανόμενης πολυπλοκότητας" λέγεται και σαν ο 4ος νόμος της θερμοδυναμικής.

Ένα πράγμα είναι καθαρό. Η απλότητα του αρχικού σύμπαντος εξασφάλισε την τελική πολυπλοκότητα του. Μόνο που αυτά τα 'γυμνά' ξεκινήματα περιέχουν τέτοια απέραντη κοσμική δυναμική: η κοσμική δημιουργικότητα σφυρηλατήθηκε στη Μεγάλη Έκρηξη. Μόλις προέκυψαν τα αισθητήρια όντα σαν εμάς, μια νέα φάση δημιουργικότητας ήρθε μαζί. Μέσω της τέχνης, της επιστήμης και της τεχνολογίας, οι άνθρωποι ξαναδημιουργούν τον κόσμο. Ποιος μπορεί να πει πόσο μακριά η διανοητική δημιουργικότητα θα βοηθήσει να εξελιχθεί το σύμπαν;

Ο Paul Davies είναι στο Κέντρο Αστροβιολογίας της Αυστραλίας και στο πανεπιστήμιο Macquarie του Σίδνεϋ.