Kako je nastalo vesolje

    Na samem začetku svoje nove knjige The Grand Design (Bantam Books, 2010) je britanski fizik Stephen Hawking, danes eden medijsko najbolj prepoznavnih še živečih znanstvenikov, ki se ga drži status prave zvezde, presenetljivo zapisal: “Filozofija je mrtva. Ne uspe slediti razvoju moderne znanosti, še posebej fizike. Baklo novih odkritij in iskanja znanja nosijo danes znanstveniki. Namen knjige je ponuditi odgovore, ki izhajajo iz nedavnih znanstvenih spoznanj. Ta nam slikajo podobo sveta, ki je bistveno drugačna od tradicionalne…”

    Hawkingova prva knjiga Kratka zgodovina časa velja v zvrsti poljudnoznanstvene literature za največjo prodajno uspešnico vseh časov. V njej se je takrat še malo znan teoretski fizik proslavil kot zelo dober popularizator, saj mu je uspelo sodobno fiziko in astronomijo predstaviti na izjemno privlačen način. Ljudje, ki o znanosti niso vedeli skorajda nič, so imeli ob branju občutek, da spoznavajo nekaj res zanimivega in pomembnega.

    Takšen slog pisanja, ki bralca navdušuje s fascinantnimi analogijami in udarnimi trditvami, prevladuje tudi v Hawkingovi novi knjigi, ki je na dobri poti, da prav tako postane prodajna uspešnica. Že takoj po izidu 7. septembra se je namreč prebila na sam vrh lestvic najbolje prodajanih knjig, v spletni knjigarni Amazon.com pa je prehitela celo ta čas izjemno popularne romane Stiega Larssona.

    Kako je nastal svet?

    V knjigi The Grand Design, ki jo je Hawking napisal v sodelovanju s Leonardom Mlodinowom, poskuša na osnovi teorij sodobne fizike o zgradbi in delovanju vesolja odgovoriti na temeljno vprašanje, ki že od nekdaj muči ljudi: kako je nastal svet? Po njegovem prepričanju so se odgovori znanosti na to ključno vprašanje v zadnjem desetletju ali dveh pomembno spremenili, zato se je lotil pisanja nove knjige. Ob koncu prvega poglavja bralcem celo obljubi, da njegov odgovor na dokončno vprašanje Življenja, Vesolja in sploh Vsega ne bo preprosto 42, kot je zapisano v Štoparskem vodniku po Galaksiji, ampak bo poskušal povedati nekaj več.

    Knjiga je pravzaprav nekakšen dolg argument v prid trditvi, da je proces nastajanja vesolja povsem naraven in ne potrebuje pomoči nobene višje sile, ki ji tradicionalno pravimo Bog ali Stvarnik. Sodobna znanost ne potrebuje opore v nadnaravni entiteti, ki bi zakrpala manjkajoči prvi člen vzročne verige stvarjenja. Hawking pravi, da veliki pok na začetku vesolja ne potrebuje ničesar zunanjega, kar bi ga sprožilo.

    Po danes najbolj popularni fizikalni teoriji o zgradbi in delovanju vesolja ima svet deset razsežnosti oziroma dimenzij. Tri prostorske, eno časovno in še šest mikrodimenzij, ki so nekako zvite in zato tako majhne, da jih ne moremo preprosto videti, vplivajo pa na obnašanje prostora, časa in tega, kar je v njem. Iz sodobnih fizikalnih teorij (predvsem M-teorije v sklopu teorije strun) sledi tudi ugotovitev, da naše vesolje ni edino, ampak obstaja še velikanska množica drugih vesolj, ki vsa nastajajo spontano iz niča. Naše vesolje je, skupaj z naravnimi zakonitostmi, ki veljajo v njem, le realizacija ene izmed velikanskega števila možnosti, ki jih dopušča teorija.

    Ime Charlesa Darwina sproža še danes v marsikaterih krogih nelagodje, ker nam je s svojo teorijo evolucijskega nastanka bioloških vrst pokazal, da za genezo tako kompleksnih bitij, kot smo ljudje, narava ne potrebuje nikakršnega vnaprejšnjega načrta. Do podobnih zaključkov prihaja danes tudi sodobna fizika, le da tokrat na drugi, še bolj splošni ravni. Čeprav se zdi, da so fizikalne konstante oziroma sami zakoni narave v našem vesolju zelo “skrbno izbrani”, saj vesolje sicer ne bi omogočalo dovolj kompleksne “kemije”, da bi se v njem lahko pojavilo življenje, iz tega ne moremo sklepati, da obstaja višji vzrok, zaradi katerega je vesolje natanko tako in ne drugačno.

    Po trenutni fizikalni teoriji nova vesolja spontano vznikajo in minevajo, pri čemer se razlikujejo v svoji “fiziki” oziroma zakonitostih, ki vladajo v njih. Naše je takšno, kot ga opazujemo, ker je eno redkih z razmerami, ki omogočajo “kompleksno kemijo” in tako potencialno tudi življenje ter posledično nas, ki ga opazujemo od znotraj.

    Antropično načelo

    Minimalne zahteve, ki morajo biti izpolnjene, da je nekje v vesolju mogoče življenje, lahko poenostavimo v zahtevo, da mora biti voda dostopna v obliki tekočine. A že ta, na prvi pogled zelo preprosta zahteva je izredno redko izpolnjena. Na našem planetu imamo veliko srečo, da smo ravno prav oddaljeni od sonca, da voda niti ne zamrzne niti ne izpari.

    Da se nahajamo prav na planetu s tekočo vodo, v resnici ni nenavadno. Če bi nekdo za nas naključno izbiral enega izmed planetov v galaksiji, bi bilo seveda presenetljivo, da mu je uspelo naključno določiti ravno takšnega, ki ima na površju za življenje primerne razmere. A če pogledamo z druge strani oziroma od spodaj navzgor, kot temu pravi Hawking, ni nič neobičajnega, da se nahajamo na prav takšnem planetu. Po naključju so bile tu primerne razmere, da se je lahko razvilo življenje.

    Takšnemu pojasnjevanju strokovno pravimo antropično načelo. Čeprav lahko pod tem geslom preberete tudi marsikatero čudaško teorijo, gre v bistvu za zelo preprosto idejo, ki pove le to, da nekaj v resnici nima vzroka. Antropično načelo “pojasni”, zakaj se ljudje nahajamo prav na tem planetu in ne kje drugje v vesolju, preprosto tako, da se je življenje in z njim tudi človeška vrsta lahko razvila le tam, kjer so za to primerne razmere. Zato ni čudno, da lahko v svoji okolici vidimo tekočo vodo, kajti če je ne bi bilo, tudi nas tu ne bi bilo. Vendar ni hkrati nobenega dejanskega vzroka, zaradi katerega smo danes prav na tem planetu in ne kje drugje.

    Podobno kot o lokaciji v vesolju, ki je primerna za življenje, se lahko vprašamo tudi, ali so morda fizikalni zakoni našega vesolja na podoben način “posebni”. Bi se življenje v vesolju lahko razvilo, če bi bil gravitacijski zakon morda malo drugačen? Ko so znanstveniki začeli razmišljati o takšnih vprašanjih, se je hitro izkazalo, da bi že minimalne spremembe vrednosti nekaterih osnovnih fizikalnih konstant bistveno spremenile podobo vesolja.

    Hawking pravi, da je naše vesolje še posebej zanimivo, ker kljub dokaj preprosti “fiziki”, ki velja v njem, hkrati omogoča kompleksno “kemijo”. V našem vesolju veljajo univerzalni fizikalni zakoni, ki omogočajo nastajanje kemijskih spojin in kompleksnih bioloških sistemov. Značilnost našega vesolja je, da lahko v njem, kljub zelo preprostim osnovnim zakonom narave, nastanejo tudi kompleksna bitja, čeprav za to ni bilo nobenega nujnega in vnaprejšnjega vzroka. Ključna poanta Hawkingove nove knjige je, da plod spleta naključij nismo le živa bitja na planetu Zemlja, ampak tudi samo vesolje in zakoni fizike, ki veljajo v njem.

    Je filozofija res mrtva?

    Za konec velja omeniti še komentar knjige, ki ga je podal pisec podobnih poljudnih knjig o fiziki in astronomiji Paul Davies, ki je znan predvsem po svojem prizadevanju, da bi tudi v sodobni znanstveni predstavi sveta pustil neko mesto za Boga ali vsaj nekaj “presežnega”. O Hawkingovi zadnji knjigi je zapisal, da kljub temu da kontingentnost pripelje vse do samih fizikalnih zakonov vesolja, to še ne pomeni, da uspe s tem vse pojasniti. Po Daviesu še zmeraj ostajajo določeni “metazakoni” oziroma nujne predpostavke, ki jih potrebuje tudi Hawkingova interpretacija. Te nujne predpostavke, ki omogočajo samo nastajanje množice vesolj, niso kontingentne, kar pomeni, da jih “antropično” ne moremo “pojasniti”.

    Kot vse kaže, se nam obeta še zanimiva razprava, v kateri lahko hitro prepoznamo zastavke problemov, ki jih filozofija premleva že tisočletja. Hawking se torej vsaj deloma moti: kot je pokazal kar sam s svojo novo knjigo, filozofija nikakor ni mrtva, ampak je še kako živa. Temeljna filozofska vprašanja se odpirajo v samem jedru sodobne znanosti.