Όταν ήμουν προπτυχιακός φοιτητής, για να βγάλω λίγα επιπλέον χρήματα, πέρασα τις καλοκαιρινές μου διακοπές δουλεύοντας σε μια τοπική παμπ στο χωριό όπου μεγάλωσα, το Giggleswick. Κάθε φορά που οι πελάτες άκουγαν ότι σπούδαζα φυσική, αρκετοί έσπευδαν να μου εκμυστηρευτούν τις δικές τους θεωρίες για το πώς λειτουργεί πραγματικά το σύμπαν, γράφοντας ιδέες στο πίσω μέρος μιας χαρτοπετσέτας, à la Richard Feynman.
Η παραξενιά των νετρίνων θα μπορούσε να ξαναγράψει πλήρως τη σωματιδιακή φυσική.
Σήμερα, ως features editor στο New Scientist, δεν έχουν αλλάξει και πολλά. Στα εισερχόμενά μου υπάρχει ένας φάκελος με τίτλο «theories of everything», γεμάτος ιδέες από συνταξιούχους μηχανικούς, καλλιτέχνες, ακαδημαϊκούς και πολλούς ακόμη. Κάποιες έχουν προφανή κενά, άλλες απορρίπτουν με υπεροψία όλους τους φυσικούς που προηγήθηκαν ως ανθρώπους που δεν είχαν καταλάβει τίποτα. Οι περισσότερες είναι τουλάχιστον διασκεδαστικές.
Πρόσφατα, μία από αυτές τις υποτιθέμενες «θεωρίες των πάντων» έφτασε στο γραφείο μου και φαινόταν να έχει κάτι ενδιαφέρον. Η θεωρία δυναμικής συμμετρίας, ή Dynamic Symmetry Theory (DST), υποστηρίζει ότι όλα τα πολύπλοκα συστήματα στο σύμπαν —από τους ζωντανούς οργανισμούς έως τα θεμελιώδη σωματίδια— ευδοκιμούν στο μεταβαλλόμενο όριο ανάμεσα στην τάξη και το χάος. Εκεί, τα συστήματα είναι αρκετά δομημένα ώστε να διατηρούνται, αλλά και αρκετά απρόβλεπτα ώστε να αλλάζουν.
Όλα βρίσκονται σε ροή, ακμάζοντας στο «edge of chaos», γράφει ο εμπνευστής της θεωρίας, ο φιλόσοφος Benedict Rattigan από το The Schweitzer Institute στο Ηνωμένο Βασίλειο. Για να δοκιμάσει την ιδέα του, ο Rattigan οργάνωσε τον Μάιο ένα συνέδριο στη Royal Society του Λονδίνου, όπου διακεκριμένοι επιστήμονες από πεδία τόσο διαφορετικά όσο η κβαντική θεωρία, τα συστήματα της Γης και η γενετική κλήθηκαν να πουν αν θεωρούσαν ότι η DST στέκει. Όλοι συμφώνησαν ότι τέτοιες δυναμικές είναι εγγενείς στα συστήματα που μελετούν καθημερινά — όμως κάτι στη DST εξακολουθούσε να μοιάζει ασαφές.
Στην αρχή της ημέρας, στην οθόνη προβλήθηκε η βασική εξίσωση της DST, η οποία χρησιμοποιείται για να υπολογίσει την ισορροπία ανάμεσα στην τάξη (O) και την αταξία (D) στον χρόνο:
DSI(t) = 1 – αO(t) – βD(t)
Αν σας μπερδεύει αυτό, μην ανησυχείτε. Μπερδεύει κι εμένα. Αν μη τι άλλο, έμοιαζε να ντύνει μια ενδιαφέρουσα ιδέα για την ισορροπία ανάμεσα στην τάξη και το χάος με αόριστα μαθηματικά σύμβολα. Στα διαλείμματα για καφέ ρώτησα αρκετούς ερευνητές πώς πιστεύουν ότι η DST θα μπορούσε να τους βοηθήσει να κάνουν νέες ανακαλύψεις στο πεδίο τους και τις περισσότερες φορές πήρα ως απάντηση σιωπή.
Μην παρεξηγηθώ: είμαι υπέρ της DST. Φαίνεται να εντάσσεται σε μια ευρύτερη τάση ανάμεσα σε επιστήμονες και φιλοσόφους να αναζητούν νέους φακούς μέσα από τους οποίους μπορούμε να κατανοήσουμε καλύτερα τον κόσμο. Ο αναγωγισμός, η ιδέα ότι μπορείς να κατανοήσεις κάτι σύνθετο αν το διασπάσεις στα μικρότερα μέρη του, κυριάρχησε στη δυτική επιστήμη από τον 17ο αιώνα, όταν ο René Descartes υποστήριξε ότι το σύμπαν ήταν ουσιαστικά ένα πολύπλοκο ρολόι που μπορούσε να αποσυναρμολογηθεί. Ωστόσο, τελευταία τα όρια αυτής της προσέγγισης έχουν γίνει εμφανή.
Ο αναγωγισμός αποτυπώνεται σε μεγάλους συγκρουστήρες σωματιδίων, όπως ο Large Hadron Collider (LHC) του CERN, που έψαξε για νέα στοιχειώδη σωματίδια και τα βρήκε ακριβώς εκεί όπου τα περίμεναν οι θεωρητικοί. Η ισχύς αυτής της προσέγγισης οδήγησε πολλούς φυσικούς να πιστέψουν ότι ο LHC θα έβρισκε αποδείξεις για «supersymmetric particles» και θα κάλυπτε διάφορα κενά στις θεωρίες μας για τη θεμελιώδη φυσική. Κάποια στιγμή, ακόμη και ο Stephen Hawking ρώτησε: «Is the end in sight for theoretical physics?» Όπως ήταν αναμενόμενο, supersymmetric particles δεν βρέθηκαν. Αυτό όμως δεν έβαλε φρένο στην κατασκευή όλο και μεγαλύτερων συγκρουστήρων σωματιδίων.
Αναμφίβολα, αυτή η προσέγγιση έχει προσφέρει βαθιές γνώσεις για τη φύση της πραγματικότητας. Όμως στο βιβλίο The Blind Spot, ο αστροφυσικός Adam Frank, ο θεωρητικός φυσικός Marcelo Gleiser και ο φιλόσοφος Evan Thompson υποστηρίζουν ότι η συνέχιση του δρόμου του αναγωγισμού ίσως μας εμποδίζει να αποκαλύψουμε ακόμη βαθύτερες αλήθειες στη μελέτη της κοσμολογίας και της συνείδησης. Ταυτόχρονα, γράφουν, το να ανάγουμε τα πάντα σε μάζες ύλης και φυσικές δυνάμεις μάς οδηγεί στο να βλέπουμε τη φύση ως κάτι περισσότερο από μια δεξαμενή υλικών πόρων προς εκμετάλλευση. Άρα, αν οι προσπάθειές μας να αναλύουμε τα πράγματα σε μικρότερα κομμάτια φτάνουν στα όριά τους, τι μπορούμε να κάνουμε αντί γι’ αυτό;
Υπάρχουν πολλές εναλλακτικές ιδέες για το πώς αποκτούμε γνώση — κάτι που ονομάζεται epistemology — και για το ποιο είναι το βασικό υλικό του κόσμου — κάτι που ονομάζεται ontology — οι οποίες αγκαλιάζουν την πολυπλοκότητα αντί να την αποδομούν. Για παράδειγμα, ο enactivism είναι η ιδέα ότι δεν αποκτούμε γνώση παθητικά, δεχόμενοι πληροφορίες, αλλά ότι η γνώση προκύπτει μέσα από τις πράξεις και την εμπλοκή μας. Με εντυπωσιακό τρόπο, μέσα από αυτό, φέρνουμε εμείς τον κόσμο στην ύπαρξη — όπως και άλλα πολύπλοκα όντα — μέσω της γνώσης που αποκτούμε. Ο κόσμος δεν αποτελείται από αντικείμενα ή οργανισμούς που υπάρχουν μέσα σε περιβάλλοντα· το πραγματικό υλικό του κόσμου είναι οι σχέσεις ανάμεσα σε όλα αυτά τα πράγματα. Τέτοιες ιδέες δεν είναι μόνο εντυπωσιακές· έχουν και ηθικές προεκτάσεις: δεν είμαστε απλώς παθητικοί θεατές σε ένα απέραντο και νεκρό σύμπαν, αλλά μέρος ενός συνόλου που εξελίσσεται, στο οποίο οι επιλογές μας έχουν πραγματική σημασία.
Would aliens do physics, or is science a human invention?
Η DST έχει ορισμένες ομοιότητες με τον enactivism. Θεωρεί τη συμμετρία ως μια ενεργή, δημιουργική διαδικασία και όχι ως ένα στατικό χαρακτηριστικό του σύμπαντος. Η διάσπαση της συμμετρίας στη θεμελιώδη φυσική, για παράδειγμα, δίνει γένεση σε νέες δυνάμεις, ενώ στους ζωντανούς οργανισμούς μπορεί να επιτρέψει νέες εξελικτικές καινοτομίες. Η επανεξέταση βασικών παραδοχών για τη συμπεριφορά εννοιών όπως η συμμετρία ίσως βοηθήσει επιστήμονες και φιλοσόφους να βρουν τα νέα θεμέλια που αναζητούν.
Όμως δεν είμαι βέβαιος ότι η DST είναι πραγματικά θεωρία — πολύ λιγότερο μια θεωρία των πάντων. Πέρα από το ότι εξηγεί κάτι για τον φυσικό κόσμο, μια καλή θεωρία θα πρέπει να κάνει προβλέψεις που μπορούν τελικά να ελεγχθούν. Η πραγματική αξία της DST φαίνεται να βρίσκεται λιγότερο στην προβλεπτική της ισχύ και περισσότερο στην παρατήρηση μιας γενικής αρχής ή ενός μοτίβου που υπάρχει σε πολλά επίπεδα — από τα δομικά στοιχεία της πραγματικότητας έως τα οικολογικά και κοινωνικά συστήματα. Αντί να συνεχίζουμε να αναζητούμε μια ενιαία, θεμελιώδη θεωρία των πάντων, μπορούμε να υποδεχθούμε νέα πλαίσια όπως αυτό ως μερικές και συμπληρωματικές οπτικές για τον κόσμο και τη θέση μας μέσα σε αυτόν.
