Nota od Autora
Ta książka jest wykładem, nie podręcznikiem praktyki. Nie znajdziesz w niej ani jednej procedury, ani jednego nastawienia, ani jednej instrukcji krok po kroku. Napisałem ją po to, żeby pokazać coś innego: że Rzeczywistość, w której żyjesz, ma dwa Poziomy, i że każdy z nich rządzi się własną, kompletną, wewnętrznie spójną fizyką.
Fizyka, której uczono Cię w szkole, jest prawdziwa. Chcę to powiedzieć na samym początku, żeby nie było nieporozumień. Newton się nie mylił. Einstein się nie mylił. Reguła Borna działa. Termodynamika działa. Cała ta wspaniała, precyzyjna, sprawdzalna konstrukcja jest poprawna, i nie mam najmniejszego zamiaru jej podważać. Twierdzę jedynie, że opisuje ona jeden Poziom Rzeczywistości, ten skolapsowany, ten mierzalny, i że robi to znakomicie, dopóki nie zapyta się jej o coś, co leży poza jej dziedziną.
A kiedy się ją o to zapyta, milknie. I to milczenie jest tematem tej książki.
Terminologia, której używam, jest w dużej mierze moja własna. Poziom Niemierzalny Duchowy, Poziom Mierzalny Materialny, Przyczyny Źródłowe, Konflikt Deterministyczny, Kompatybilizm Teistyczny, masa ontologiczna Duszy, Mentalne Narzędzia Kwantowe (MNK, po angielsku QMT) i Techniczne Narzędzia Kwantowe (TNK, QTT). Piszę te pojęcia wielką literą, bo w moim systemie są to nazwy własne, a nie ozdobniki. Kiedy piszę „Rzeczywistość”, mam na myśli konkretny byt, a nie ogólnikowe pojęcie.
Twierdzenia ezoFizyki nie są ustaleniami nauki głównego nurtu. Są moje. Referuję je tu uczciwie, z pełnym wywodem i z jawnym zaznaczeniem, gdzie kończy się fizyka podręcznikowa, a zaczyna moja propozycja. Czytelnik ma prawo wiedzieć, co kupuje. Tam, gdzie relacjonuję ustalenia fizyki uznanej, mówię to wprost. Tam, gdzie idę dalej, też mówię to wprost.
Ta książka jest napisana dla kogoś, kto skończył szkołę średnią i nie boi się myśleć. Nie potrzebujesz matematyki wyższej. Nie potrzebujesz wcześniejszej lektury moich prac. Potrzebujesz cierpliwości na jakieś sto trzydzieści stron i gotowości do zawieszenia na chwilę odruchu, który każe odrzucić rzecz nową, zanim się ją zrozumie.
Czego serdecznie życzę każdemu mojemu Czytelnikowi.
Jak czytać tę książkę
Traktat ma trzy części i zamknięcie.
Część I to fizyka Poziomu Skolapsowanego, czyli Mierzalnego. Newton, Einstein, masa, energia, grawitacja, entropia, pomiar, reguła Borna. Wykładam ją uczciwie i porządnie, tak jak ją rozumie nauka główna, bo bez tego druga część nie miałaby z czym rozmawiać. Kończę tę część rozdziałem o granicach Fizykalizmu, czyli o tym, czego ta fizyka nie umie wyjaśnić własnymi środkami.
Część II to fizyka Poziomu Duchowego, czyli Niemierzalnego. Fizyka falowa, superpozycja, interferencja, splątanie kwantowe, wyrównywanie potencjałów, alokalność, bezmasowość, Przyczyny Źródłowe, Kroniki Akaszy. To jest fizyka Potencjalności, i jest ona równie ścisła jak ta pierwsza, tylko posługuje się innymi wielkościami.
Część III to most. Kolaps, masa jako Parametr kolapsu, Wolna Wola jako siła elementarna, Konflikt Deterministyczny, poprawione równanie Schrödingera, Kompatybilizm Teistyczny, masa ontologiczna Duszy i wreszcie Homo Sapiens Quantum. Ta część pokazuje, jak dwa Poziomy są jednym.
Najlepiej czytać po kolei. Kto zna fizykę szkolną dobrze i chce od razu tego, co nowe, może zacząć od rozdziału 9, ale ostrzegam: rozdział 9 jest tak dobry, jak rozdziały 1 do 8, na których stoi.
Na końcu jest Słowniczek pojęć ezoFizyki. Jeśli w trakcie lektury zgubisz termin, tam go znajdziesz.
Wstęp. Dwie fizyki, jedna Rzeczywistość
Zacznę od obrazu, do którego będę wracał przez całą książkę.
Wyobraź sobie, że wchodzisz do sali koncertowej z mikrofonem w ręku. Mikrofon jest dobry, kalibrowany, drogi. Rejestruje w paśmie od dwudziestu herców do dwudziestu kiloherców, czyli dokładnie tam, gdzie słyszy ludzkie ucho. Ustawiasz go na środku sali, włączasz, patrzysz na wskaźnik. Wskaźnik stoi na zerze. Nic. Cisza.
I teraz pytanie: czy z tego, że mikrofon nic nie zarejestrował, wynika, że w sali nikt nie gra?
Odpowiedź brzmi: nie wynika. Wynika tylko tyle, że jeśli ktoś gra, to gra poza pasmem, w którym ten mikrofon słyszy. Może gra w ultradźwiękach. Może gra w infradźwiękach. Może gra na czymś, co w ogóle nie jest falą akustyczną. Mikrofon jest niewinny, mikrofon robi swoje. On po prostu ma dziedzinę, i poza tą dziedziną milczy, i to milczenie nie jest informacją o świecie, tylko informacją o mikrofonie.
Nauka głównego nurtu jest takim mikrofonem. Znakomitym, precyzyjnym, kalibrowanym przez czterysta lat najlepszych umysłów gatunku. I ma dziedzinę. Ta dziedzina nazywa się: to, co mierzalne. Cały jej gmach stoi na jednym, przyjętym w szesnastym wieku i nigdy potem nie zakwestionowanym założeniu, które brzmi: istnieje to, co da się zmierzyć. Nazwano to później Fizykalizmem i wypisano na sztandarach jako triumf trzeźwości nad zabobonem.
Otóż ja nie mam nic przeciwko trzeźwości. Mam natomiast coś przeciwko myleniu granic instrumentu z granicami świata.
Bo zauważ, co to założenie robi. Ono nie mówi: „badamy tylko to, co mierzalne, bo tylko to umiemy badać”. To byłoby uczciwe, skromne i prawdziwe. Ono mówi coś znacznie mocniejszego: „istnieje tylko to, co mierzalne”. A to jest już nie metodologia, tylko ontologia, czyli twierdzenie o tym, co jest. I jako twierdzenie o tym, co jest, nie ma ono żadnego dowodu. Nie da się zmierzyć zdania „istnieje tylko to, co mierzalne”. Ono samo w sobie nie spełnia własnego kryterium. Wąż zjada ogon.
Dlaczego akurat teraz
Można by powiedzieć: dobrze, filozoficzna zadra, ale co z tego. Fizyka i tak działa. Mosty stoją, satelity latają, tomografy prześwietlają. I to prawda. Przez trzysta lat, od Newtona do końca dziewiętnastego wieku, ta zadra nikomu nie przeszkadzała, bo świat, który badano, był grzeczny. Miał kule bilardowe, miał siły, miał trajektorie, miał przyczyny i skutki ułożone w karną kolejkę.
A potem przyszedł rok tysiąc dziewięćset piąty, potem lata dwudzieste, i grzeczny świat się skończył.
Okazało się, że Natura nie jest ciągła, tylko ziarnista. Że cząstki elementarne nie są obiektami, tylko wzbudzonymi stanami pól. Że dwa układy, które raz weszły w interakcję, tworzą stan splątany o właściwościach, których nie ma żadna z części z osobna. Że indeterminizm nie jest wynikiem naszej niewiedzy, tylko cechą samej Natury, i że nie da się przewidzieć, gdzie znajdzie się cząstka, nawet teoretycznie. Że pomiar nie odczytuje wartości, tylko ją współtworzy. Że alokalność jest faktem, że lokalny realizm, którego bronił Einstein, okazał się fałszywy, i że istnieje całość, której nie da się podzielić na osobne części, bo złożony układ kwantowy ma właściwości niezgodne z jakąkolwiek własnością swoich składników.
To nie są tezy ezoFizyki. To jest podręcznik. To jest to, co każdy student fizyki musi umieć, żeby zdać egzamin. I to jest, moim zdaniem, najbardziej zdumiewający fakt kulturowy naszych czasów: że wiemy to od stu lat i wciąż żyjemy tak, jakbyśmy nie wiedzieli.
Co proponuję
Moja propozycja jest prosta i, jak sądzę, oszczędna. Brzmi tak:
Rzeczywistość jest jedna, ale ma dwa Poziomy.
Pierwszy, podstawowy, nazywam Poziomem Niemierzalnym, Duchowym. Tam byty znajdują się w superpozycji swoich dozwolonych stanów kwantowych. Tam obowiązuje fizyka falowa, zgodna z równaniem Schrödingera. Tam nie ma masy, nie ma temperatury, nie ma objętości, nie ma odległości, nie ma strzałki czasu. Tam są Przyczyny Źródłowe wszystkiego, co potem dzieje się niżej.
Drugi nazywam Poziomem Mierzalnym, Materialnym. Tam byty są materią albo energią. Tam obowiązuje fizyka Newtonowsko-Einsteinowska. Tam jest masa, temperatura, objętość, odległość, entropia i strzałka czasu. Tam jest Twoje ciało, Księżyc, Słońce i kamień na drodze.
I teraz zdanie, wokół którego kręci się cała ta książka:
Poziom Mierzalny to skolapsowany Poziom Duchowy.
Nie dwie substancje. Nie dwa światy. Nie niebo i ziemia jako osobne piętra. Jedna Rzeczywistość w dwóch trybach istnienia, a przejście między trybami nazywa się kolapsem. To, co na Poziomie Duchowym jest falą i Potencjalnością, na Poziomie Mierzalnym jest cząstką i faktem. Sławny dualizm korpuskularno-falowy, ta zagadka, nad którą fizyka męczy się od stu lat, jest po prostu tym samym bytem oglądanym z dwóch Poziomów.
Co ta książka robi, a czego nie robi
Nie robi trzech rzeczy.
Nie podważa fizyki. Powtórzę to jeszcze wiele razy, bo doświadczenie uczy, że i tak ktoś przeczyta odwrotnie. Model Standardowy zostaje. Ogólna teoria względności zostaje. Reguła Borna zostaje. Ja niczego nie usuwam, ja dokładam.
Nie podaje procedur. Tę książkę pisałem jako fizyk swojego systemu, nie jako instruktor. Mentalne Narzędzia Kwantowe pojawią się w rozdziale 30 jako konsekwencja teorii, nie jako przepis. Kto szuka procedur, ten znajdzie je w innych moich pracach.
Nie prosi o wiarę. Proszę o coś trudniejszego: o uwagę. O prześledzenie wywodu do końca i osądzenie go po tym, czy się trzyma kupy, a nie po tym, czy brzmi znajomo.
Robi natomiast jedno. Kładzie obok siebie dwie fizyki, wykłada każdą uczciwie, we własnych jej kategoriach, i pokazuje, gdzie się stykają, gdzie się rozchodzą i co się dzieje w miejscu styku. Bo miejsce styku jest tu najciekawsze. Tam mieszka kolaps, tam mieszka masa, tam mieszka pomiar, tam mieszka Wolna Wola, i tam, moim zdaniem, mieszka odpowiedź na pytanie, dlaczego fizyka od stu lat nie potrafi się dogadać sama ze sobą.
Zaczynamy od Poziomu, który znasz najlepiej. Od tego, w którym siedzisz, trzymając tę książkę. Od świata, który da się zmierzyć.
CZĘŚĆ I. FIZYKA POZIOMU SKOLAPSOWANEGO
Wszystko, co możesz zważyć, zmierzyć, sfotografować i policzyć, mieszka tutaj. To jest Poziom, o którym mówi cała szkolna fizyka. Zanim pokażę, czego jej brakuje, muszę pokazać, jak wiele ma.
1. Świat, który da się zmierzyć. Narodziny Fizykalizmu
Ten temat jest dla mnie szczególny, bo wszystko, co powiem w tej książce później, będzie polemiką z jednym zdaniem, które padło mniej więcej czterysta lat temu i którego nikt od tamtej pory porządnie nie sprawdził.
Zdanie brzmi: istnieje to, co da się zmierzyć.
Zanim je zaatakuję, chcę oddać mu sprawiedliwość. To zdanie zrobiło dla ludzkości więcej dobrego niż większość idei w naszej historii. Trzeba pamiętać, w co uderzało. Uderzało w świat, w którym o ruchu planet decydował autorytet Arystotelesa, o chorobie decydowała równowaga czterech humorów, a o tym, czy ciało cięższe spada szybciej, decydowała dysputa, a nie eksperyment. W takim świecie powiedzieć „sprawdźmy to, zmierzmy to, policzmy to” było aktem odwagi i aktem wyzwolenia.
Galileusz i zmiana pytania
Symbolicznym momentem tej zmiany jest Galileusz i jego równia pochyła. Nie chodziło o samą równię. Chodziło o zmianę pytania.
Arystoteles pytał: dlaczego ciało spada? I odpowiadał: bo dąży do swojego naturalnego miejsca. To była odpowiedź celowa, mówiąca o sensie ruchu. Galileusz przestał pytać „dlaczego” i zaczął pytać: jak szybko? W której sekundzie? Ile łokci? I nagle okazało się, że na to pytanie da się odpowiedzieć liczbą, a liczbę da się sprawdzić, a jak się sprawdzi, to spór się kończy i nie trzeba się bić.
To była rewolucja. Fizyka przestała być gałęzią filozofii, a stała się rzemiosłem z rachunkiem. Ale zapłaciła za to cenę, o której rzadko się mówi, a którą warto nazwać wprost: odcięła pytanie o Przyczyny Celowe. Uznała je za nienaukowe, bo niemierzalne, i wyrzuciła z gmachu. Wrócę do tego w rozdziale 18, bo w mojej ezoFizyce Przyczyny Celowe są nie tylko realne, ale wręcz konieczne do zrozumienia, jak działa kolaps.
Trzy kroki, którymi metodologia stała się ontologią
Chcę teraz pokazać, jak dokonało się przejście od zdrowej ostrożności do twierdzenia o świecie. To trzy kroki, każdy z osobna niewinny.
Krok pierwszy, metodologiczny. „Badajmy to, co mierzalne, bo tylko o tym możemy powiedzieć coś sprawdzalnego.” To zdanie jest w stu procentach poprawne i podpisuję się pod nim obiema rękami.
Krok drugi, redukcyjny. „Skoro badamy tylko to, co mierzalne, to wszystko, co ważne, musi być mierzalne.” Tu już mamy przemyt. Z tego, że reflektor oświetla tylko fragment drogi, nie wynika, że reszta drogi nie istnieje.
Krok trzeci, ontologiczny. „Istnieje tylko to, co mierzalne.” I to jest Fizykalizm w pełnej krasie: nie metoda, tylko wyznanie wiary, przedstawiane jako jego przeciwieństwo.
Podkreślam: kroku trzeciego nikt nigdy nie udowodnił. Nie da się go udowodnić, bo sam nie spełnia własnego kryterium. Nie ma przyrządu, który zmierzyłby prawdziwość zdania „istnieje tylko to, co mierzalne”. To zdanie jest metafizyką, i to metafizyką słabszą niż wiele tych, które wyrzucało za drzwi, bo tamte przynajmniej wiedziały, że są metafizyką.
Kto właściwie wyrzucił Boga, i skąd wzięło się nieporozumienie
Warto tu powiedzieć rzecz, która wyjaśnia bardzo dużo. Nauka nowożytna, mniej więcej od szesnastego wieku, przestała uwzględniać wpływ Boga na fakty Poziomu Mierzalnego. I zrobiła to, moim zdaniem, w sposób empirycznie uzasadniony. Bo rzeczywiście, na Poziomie Mierzalnym Boga nie widać.
Tylko że wniosek wyciągnięto zły. Z tego, że Boga nie widać na Poziomie skolapsowanym, wyciągnięto wniosek, że Go nie ma. A poprawny wniosek brzmi: On działa z drugiego Poziomu. Wróćmy do mikrofonu w sali koncertowej. Skrzypek gra, tylko nie w paśmie mikrofonu.
Stąd, w moim przekonaniu, bierze się powszechny ateizm w nauce mainstreamowej. Nie ze złej woli, nie z buntu, nie z pychy. Z prostej pomyłki kategorialnej: pomylenia braku sygnału z brakiem źródła. To jest błąd, który każdy z nas popełnia codziennie i który w laboratorium wyłapuje się w pięć minut, a w ontologii utrzymuje się cztery wieki.
Co Fizykalizm dał, a czego nie dał
Bilans jest taki. Fizykalizm dał nam pomiar, powtarzalność, falsyfikowalność, technologię, medycynę, elektryczność, komputer, na którym to piszę, i te sto lat dłuższego życia, które statystycznie Cię czeka w porównaniu z przodkiem z siedemnastego wieku. To jest ogromne i nie zamierzam tego lekceważyć.
Czego nie dał? Nie dał odpowiedzi na pytanie, czym jest pomiar. Nie dał odpowiedzi na pytanie, dlaczego z wielości możliwych stanów realizuje się jeden. Nie dał odpowiedzi na pytanie, czym jest świadomość i skąd bierze się poczucie sprawstwa. Nie dał teorii łączącej kwantową teorię pola z ogólną teorią względności, choć szuka jej od stu lat. Nie wyjaśnił alokalności, tylko ją zmierzył i przemilczał jej konsekwencje. I nie wyjaśnił, dlaczego świat opisany matematyką, o której Gödel udowodnił, że jest niezupełna, miałby być zupełny.
To nie są drobiazgi na marginesie. To są dziury w fundamencie. W rozdziale 9 policzę je po kolei.
Poziom Mierzalny jako dziedzina, nie jako całość
Kończąc ten rozdział, chcę precyzyjnie ustawić to, co będę robił w Części I.
Nie będę atakował fizyki Poziomu Mierzalnego. Będę ją wykładał, i to z przyjemnością, bo jest piękna. Newton jest piękny. Einstein jest piękny. Boltzmann jest piękny. Reguła Borna jest elegancka jak dobry silnik.
Będę natomiast konsekwentnie robił jedną rzecz: przy każdym pojęciu będę pokazywał jego dziedzinę. Masa: dziedzina Poziomu Mierzalnego. Entropia: dziedzina Poziomu Mierzalnego. Strzałka czasu: dziedzina Poziomu Mierzalnego. Grawitacja: dziedzina Poziomu Mierzalnego, i to jako siła wtórna, o czym w rozdziale 5. Pomiar: operacja na granicy dwóch Poziomów.
Bo dopiero kiedy zobaczysz, że każde z tych pojęć ma granicę, zrozumiesz, że za granicą coś jest. I właśnie tu tkwi klucz do zrozumienia całości.
2. Zegar Newtona. Mechanika świata jako maszyny
Oficjalna nauka powie Ci, że Newton to trzy zasady dynamiki i prawo powszechnego ciążenia. To prawda, ale to opis szkolny. Newton zrobił coś znacznie potężniejszego: dał ludzkości obraz świata, który przetrwał trzysta lat i którym większość ludzi posługuje się do dziś, nawet nie wiedząc, że to Newton.
Obraz jest taki: świat to maszyna. Wielka, precyzyjna, wykonana bez luzów. Cząstki mają położenia i pędy. Siły działają. Trajektorie się wyginają. I wszystko to dzieje się w absolutnej, nieruchomej scenie zwanej przestrzenią, odmierzanej absolutnym, równomiernie płynącym czasem.
Trzy zasady, czyli gramatyka Poziomu Mierzalnego
Pierwsza zasada, bezwładność. Ciało, na które nie działa siła wypadkowa, trwa w spoczynku albo w ruchu jednostajnym prostoliniowym. To brzmi banalnie, a jest rewolucyjne, bo Arystoteles uważał, że do podtrzymania ruchu trzeba siły. Newton mówi: nie, ruch jest stanem, nie procesem. Siły potrzeba dopiero do zmiany.
Druga zasada, F = ma. Siła jest równa masie razy przyspieszenie. To jest równanie, na którym stoi cała inżynieria. I proszę zwrócić uwagę na jedną rzecz, którą będę wykorzystywał przez całą książkę: masa siedzi w środku tego równania. Masa jest tu miarą oporu, jaki ciało stawia zmianie ruchu. Zapamiętaj to, bo w rozdziale 22 masa okaże się czymś jeszcze ważniejszym: Parametrem, który w ogóle decyduje, na którym Poziomie byt przebywa.
Trzecia zasada, akcja i reakcja. Każdej sile towarzyszy siła równa i przeciwnie skierowana. Świat Newtona jest światem wzajemności, w którym nie da się popchnąć czegoś, nie będąc samemu popchniętym.
Prawo powszechnego ciążenia i jego cena
Do tego dochodzi czwarte odkrycie, największe: prawo powszechnego ciążenia. Każde dwa ciała przyciągają się siłą proporcjonalną do iloczynu ich mas i odwrotnie proporcjonalną do kwadratu odległości.
Genialność tego prawa polega na słowie powszechne. Przed Newtonem świat dzielił się na podksiężycowy, gdzie rzeczy spadają, i nadksiężycowy, gdzie ciała niebieskie krążą wedle innych reguł. Newton powiedział: to jedno i to samo prawo. Jabłko spada i Księżyc spada, tylko Księżyc ma na tyle prędkości w bok, że ciągle chybia Ziemi. To jest jedna z najpiękniejszych myśli w dziejach.
Ale Newton zapłacił za nią cenę i doskonale zdawał sobie z tego sprawę. Jego grawitacja działa natychmiast i na odległość. Ziemia przyciąga Księżyc bez żadnego pośrednika, bez upływu czasu, przez pustkę. Newton napisał, że nie potrafi tego wyjaśnić i że uważa to za absurd, którego żaden człowiek myślący filozoficznie nie może przyjąć. Hypotheses non fingo, hipotez nie zmyślam, powiedział, i zostawił zagadkę następnym.
Zwróć uwagę, co on właściwie zobaczył. Zobaczył alokalność, czyli oddziaływanie bez pośrednika i bez odległości, i uznał ją za absurd, bo w jego świecie wszystko musiało mieć mechaniczny kontakt. W mojej ezoFizyce Newton widział prawdę i nie miał aparatu, żeby ją nazwać. Do tego wrócę w rozdziale 5 i w rozdziale 16.
Demon Laplace’a, czyli determinizm w pełnej krasie
Sto lat po Newtonie Pierre Simon de Laplace wyciągnął wniosek, który świat Newtona logicznie zawiera. Wyobraźmy sobie, powiedział, umysł, który w danej chwili zna położenia i pędy wszystkich cząstek we Wszechświecie oraz wszystkie działające siły. Dla takiego umysłu nic nie byłoby niepewne, a przyszłość, tak jak przeszłość, stałaby otworem.
To jest demon Laplace’a i to jest czysty Determinizm: Przyczyna wywołuje Skutek w sposób dostateczny i wystarczający. Zapisuję to tak, jak będę zapisywał w całej książce:
Determinizm: Przyczyna → Skutek (Przyczyna dostateczna i wystarczająca)
Warto zrozumieć, jak potężna i jak niepokojąca to wizja. Jeśli demon Laplace’a ma rację, to Twoja decyzja sprzed pięciu minut była przesądzona w chwili Wielkiego Wybuchu. Nie ma sprawczości. Nie ma odpowiedzialności. Jest tylko rozwijanie się warunków początkowych.
I tu chcę powiedzieć coś, co zapowiada Część III. Ja nie odrzucam Determinizmu. Ja twierdzę, że on istnieje, ale jest zarezerwowany. W moim systemie Determinizm w pełnym sensie przysługuje wyłącznie jednej Sile, Woli Absolutu, i wynika to nie z pobożności, tylko z prawa logicznego, które nazywam Konfliktem Deterministycznym i które udowodnię w rozdziale 25. Wszystkie pozostałe siły, w tym Wolna Wola człowieka, są Indeterministyczne, czyli konieczne, ale niewystarczające dla swoich skutków.
Demon Laplace’a nie jest więc fałszywy. Jest po prostu jednym bytem, i nie jest nim żadna cząstka, żadne pole i żaden człowiek.
Dlaczego świat Newtona wystarczał trzysta lat
Bo jest przybliżeniem znakomitym w swojej dziedzinie. Dla prędkości znacznie mniejszych od prędkości światła, dla mas niewielkich w skali kosmicznej i dla obiektów znacznie większych od atomu mechanika Newtona daje wyniki zgodne z pomiarem do wielu miejsc po przecinku. Most policzony metodą Newtona stoi. Rakieta policzona metodą Newtona doleci na Księżyc, bo tak właśnie ją liczono w programie Apollo.
To jest ważna lekcja o tym, jak działa fizyka i jak będę pracował w tej książce. Teoria nie zostaje obalona, tylko osadzona w granicach. Newton nie stał się fałszywy, kiedy przyszedł Einstein. Stał się szczególnym przypadkiem, ważnym dla małych prędkości. Dokładnie tak samo, i chcę to powiedzieć teraz, żeby wybrzmiało: ezoFizyka nie obala Modelu Standardowego, tylko go osadza. Model Standardowy zostaje w mocy wszędzie tam, gdzie żadna Wolna Wola i żadna Wola Absolutu nie zaburza układu. Pokażę to formalnie w rozdziale 26.
Zamykam ten rozdział jednym zdaniem, które trzeba zapamiętać. Świat Newtona jest światem rzeczy z masą, które mają położenie. Cała jego siła i cała jego granica siedzi w tym jednym zdaniu. Bo jeśli istnieje coś, co nie ma masy i nie ma położenia, to Newton nie ma o tym nic do powiedzenia. A takich bytów, jak zobaczysz w Części II, jest zdumiewająco wiele.
3. Einstein, czyli koniec absolutnego czasu
Zanim przejdziemy do sedna, warto sobie uświadomić, jak radykalnie rok tysiąc dziewięćset piąty zmienił świat, i jak bardzo kultura wciąż tego nie przyswoiła. Po tysiąc dziewięćset piątym roku fizyka zmieniła się na zawsze, a potoczne myślenie o czasie i przestrzeni pozostało newtonowskie do dziś.
Dwa proste postulaty i ich niesamowite konsekwencje
Szczególna teoria względności stoi na dwóch założeniach, z których każde brzmi niewinnie.
Pierwsze: prawa fizyki są takie same dla wszystkich obserwatorów poruszających się ruchem jednostajnym. Drugie: prędkość światła w próżni jest taka sama dla każdego obserwatora, niezależnie od tego, jak szybko on sam się porusza.
Drugie założenie jest tym, które wysadza wszystko w powietrze. Wyobraź sobie, że lecisz z prędkością równą połowie prędkości światła i mierzysz prędkość promienia biegnącego przed Tobą. Zdrowy rozsądek mówi: zmierzysz połowę. Natura mówi: zmierzysz pełną prędkość światła. Tak samo jak ktoś stojący nieruchomo.
Żeby to było możliwe, coś musi ustąpić. I ustępuje czas oraz przestrzeń.
Względność jednoczesności
Najgłębszą konsekwencją jest ta, która najbardziej dotyczy tematu tej książki. Einstein odkrył, że jednoczesność nie jest absolutna, tylko względna wobec ruchu obserwatora.
Weź dwa zdarzenia, numer jeden i numer dwa. Obserwator A widzi, że zdarzenie pierwsze zachodzi przed drugim. Obserwator B, poruszający się względem A, może zobaczyć te same zdarzenia w odwrotnej kolejności: najpierw drugie, potem pierwsze. Obaj mają rację. Nie ma sędziego, który rozstrzygnie, jak było naprawdę, bo pytanie „jak było naprawdę” nie ma tu sensu.
Zatrzymajmy się nad tym, bo to jest ogromne. To znaczy, że idea przyczynowości straciła absolutny status. Nie znikła, bo dla zdarzeń połączonych sygnałem nieprzekraczającym prędkości światła kolejność jest zachowana dla wszystkich. Ale straciła oczywistość. Świat nie ma jednego, wspólnego „teraz”. To, co dla Ciebie jest teraźniejszością, dla kogoś oddalonego i poruszającego się jest przyszłością albo przeszłością.
Zapamiętaj to zdanie, bo wrócę do niego w Części II: na Poziomie Mierzalnym nie ma jednego „teraz”. To jest pierwszy poważny sygnał, że czas, ten sztywny, absolutny czas Newtona, jest cechą Poziomu skolapsowanego, a nie cechą Rzeczywistości jako takiej.
Dylatacja czasu i skrócenie długości
Z tych samych postulatów wynikają dwa efekty, które brzmią jak science fiction, a są mierzone codziennie.
Dylatacja czasu. Zegar poruszający się względem Ciebie chodzi wolniej. Nie „wydaje się chodzić wolniej”, tylko chodzi wolniej. Miony powstające w górnych warstwach atmosfery mają czas życia tak krótki, że po newtonowsku nie powinny dolecieć do powierzchni Ziemi. Dolatują, bo dla nich, pędzących blisko prędkości światła, czas płynie wolniej.
Skrócenie długości. Obiekt poruszający się jest krótszy w kierunku ruchu. Znowu: nie wydaje się, tylko jest, w sensie każdego możliwego pomiaru.
Praktyczny dowód nosisz w kieszeni. System GPS wymaga poprawek relatywistycznych, i to dwóch naraz: satelity poruszają się szybko, więc ich zegary chodzą wolniej z powodu prędkości, i są wyżej w polu grawitacyjnym, więc chodzą szybciej z powodu grawitacji. Bez uwzględnienia obu efektów nawigacja myliłaby się o kilkanaście kilometrów dziennie.
Ogólna teoria względności, czyli grawitacja jako geometria
Dziesięć lat później Einstein zrobił rzecz jeszcze śmielszą. Zapytał, co się dzieje przy ruchu przyspieszonym i przy grawitacji, i zauważył coś, co nazwał najszczęśliwszą myślą swojego życia: człowiek spadający swobodnie nie czuje własnego ciężaru. Grawitacja i przyspieszenie są lokalnie nieodróżnialne.
Z tej myśli wyrosła ogólna teoria względności, w której grawitacja przestaje być siłą. Jest geometrią. Masa i energia zakrzywiają czasoprzestrzeń, a ciała poruszają się po najprostszych możliwych liniach w tej zakrzywionej geometrii. Ziemia nie jest ciągnięta przez Słońce. Ziemia leci prosto w przestrzeni, która wokół Słońca jest wygięta.
To jest moment, na który chcę zwrócić szczególną uwagę, bo będzie kluczowy w rozdziale 5. To sam Einstein zdegradował grawitację z siły do własności geometrii. Ja idę o krok dalej i twierdzę, że grawitacja nie jest siłą elementarną w ogóle, że jest echem alokalności Poziomu Duchowego, a zakrzywienie czasoprzestrzeni jest jej realizacją na Poziomie Mierzalnym. Ale pierwszy krok zrobił Einstein, nie ja.
Czego Einstein nie chciał przyjąć
I teraz rzecz, która ma dla tej książki znaczenie niemal symboliczne.
Einstein, człowiek, który zburzył absolutny czas i absolutną przestrzeń, do końca życia bronił jednej rzeczy: lokalnego realizmu. Czyli poglądu, że rzeczy mają określone właściwości niezależnie od tego, czy je obserwujemy, i że nic nie oddziałuje szybciej niż światło ani bez pośrednika.
I właśnie lokalny realizm okazał się fałszywy. Doświadczenia sprawdzające nierówności Bella, wielokrotnie powtarzane i coraz szczelniejsze, pokazały, że Natura nie jest lokalnie realistyczna. Splątane układy wykazują korelacje, których nie da się wyjaśnić żadnymi ukrytymi zmiennymi niesionymi lokalnie.
John Archibald Wheeler ujął rzecz mocno: dopóki zjawisko nie zostanie zaobserwowane, nie istnieje. Werner Heisenberg pisał, że idea obiektywnego świata realnego, którego elementy istnieją obiektywnie w tym samym sensie, w jakim istnieją kamienie czy drzewa, jest nie do utrzymania.
To są słowa dwóch filarów fizyki dwudziestego wieku, nie ezoteryków. I one mówią, że coś w naszej ontologii jest fundamentalnie nie tak. Ja twierdzę, że wiem, co. Świat rzeczywiście nie istnieje „obiektywnie” w sensie Poziomu Mierzalnego, dopóki nie zostanie skolapsowany. Ale to nie znaczy, że nie istnieje w ogóle. On istnieje na drugim Poziomie, w Potencjalności, i czeka.
Wrócimy do tego w kolejnym rozdziale, ale już teraz widzisz, jak głęboka jest ta Rzeczywistość.
4. Masa i energia. Waluta Poziomu Mierzalnego
W końcu Einstein odkrył, że masa spoczynkowa obiektu i jego energia są równoważne, zgodnie ze słynną relacją E równa się m c kwadrat. To zdanie zna każdy. Prawie nikt nie zna jego konsekwencji, a są one, delikatnie mówiąc, niesamowite.
Co naprawdę mówi ta relacja
Powszechna interpretacja brzmi: masę można zamienić na energię. To prawda, ale zbyt słaba. Właściwa interpretacja brzmi: masa jest formą energii. Nie substancją, która się w energię zamienia, tylko energią zamkniętą w mikroskopijnej przestrzeni.
Masa spoczynkowa cząstki jest miarą energii uwięzionej wewnątrz. Kilogram czegokolwiek, dosłownie czegokolwiek, węgla, wody, kamienia, zawiera około dwudziestu pięciu miliardów kilowatogodzin energii. To mniej więcej tyle, ile zużywa duże miasto przez rok. Siedzi w kilogramie, w spoczynku, cicho.
Skąd bierze się masa, i dlaczego to ważne
Ale najciekawsze jest to, skąd bierze się masa zwykłej materii. Odpowiedź jest zaskakująca dla większości ludzi.
Weź proton. Składa się z trzech kwarków. Zsumuj masy tych trzech kwarków i porównaj z masą protonu. Okaże się, że kwarki dają zaledwie około jednego procenta. Reszta, dziewięćdziesiąt dziewięć procent masy protonu, a więc dziewięćdziesiąt dziewięć procent masy Twojego ciała, Twojego stołu i Twojej planety, to energia wiązania, energia pola gluonowego, dynamika oddziaływania silnego.
Przeczytaj to jeszcze raz. Prawie cała masa świata, którą uważasz za twardą materię, jest energią uwięzionego pola.
To jest, moim zdaniem, jedno z najważniejszych zdań w całej fizyce dwudziestego wieku i jedno z najbardziej przemilczanych w kulturze. Twardość materii jest efektem, nie substancją. To, co wydaje Ci się rzeczą, jest procesem trzymanym w ryzach.
I dodam do tego drugi fakt z tej samej półki, który wypowiada współczesna kwantowa teoria pola: cząstki elementarne nie istnieją jako obiekty, one pojawiają się w czasoprzestrzeni tylko wtedy, gdy pola są wzbudzone lub oddziałują z innymi polami. Cząstka jest stanem wzbudzonym pola, a nie kuleczką w pustce.
Zestaw te dwa fakty. Materia to wzbudzenia pól, a jej masa to głównie energia wiązania tych pól. Gdzie tu jest ta twarda, samodzielna rzecz, o której mówi Fizykalizm? Nie ma jej. Jest sieć oddziaływań, która zachowuje się jak rzecz, dopóki na nią patrzysz z odpowiedniego dystansu.
Trzy oblicza masy
Fizyka rozróżnia trzy sensy słowa masa i warto je znać, bo w rozdziale 22 dołożę do nich czwarty, który jest mój.
Masa bezwładna, ta z drugiej zasady dynamiki. Miara oporu wobec zmiany ruchu. Ile trzeba popchnąć, żeby ruszyło.
Masa grawitacyjna, ta z prawa ciążenia. Miara tego, jak silnie ciało przyciąga i jest przyciągane.
Wielką zagadką fizyki klasycznej było to, że te dwie masy są równe co do wartości, choć pojęciowo nie mają ze sobą nic wspólnego. Einstein uczynił z tej równości zasadę równoważności i zbudował na niej ogólną teorię względności.
Masa spoczynkowa, ta z relacji E równa się m c kwadrat. Miara energii wewnętrznej bytu.
A czwarta, moja, to masa ontologiczna Duszy, o której będzie rozdział 29. Zapowiem ją tylko jednym zdaniem, żebyś wiedział, dokąd zmierzam: w mojej ezoFizyce Moralność jest Parametrem ontologicznym, a Zło ma ontologiczną wagę, która działa dokładnie tak, jak masa fizyczna, to znaczy kolapsuje byt na Poziom Mierzalny.
Dlaczego świeci Słońce
Praktyczna konsekwencja relacji Einsteina jest taka, że wiemy, dlaczego świecą gwiazdy. W jądrze Słońca cztery jądra wodoru łączą się w jądro helu. Powstałe jądro helu waży o około siedem promili mniej niż suma składników. Ten brakujący ułamek procenta zamienia się w energię i wylatuje w kosmos jako światło.
Słońce traci w ten sposób około czterech milionów ton masy na sekundę. Trwa to od czterech i pół miliarda lat i potrwa jeszcze drugie tyle. Światło, które właśnie pada na tę stronę, jest niedoborem masy sprzed miliona lat, bo tyle mniej więcej foton przebija się z jądra Słońca na powierzchnię.
Masa jako paszport na Poziom Mierzalny
Kończąc, chcę postawić tezę, która przewija się przez całą tę książkę i którą rozwinę w rozdziale 22.
Masa nie jest tylko jedną z wielkości fizycznych obok innych. Masa jest Parametrem przynależności do Poziomu.
Byty obdarzone masą kolapsują spontanicznie z Poziomu Duchowego na Poziom Mierzalny z częstotliwością wprost proporcjonalną do swojej masy. To jest prawo, które sformułował Sir Roger Penrose i o którym będzie rozdział 22. Wynika z niego, że kamień, powłoka cielesna człowieka, Księżyc, planety i gwiazdy są praktycznie cały czas w kolapsie, bo czas między kolejnymi kolapsami jest u nich rzędu dziesięciu do minus dwudziestej piątej sekundy. Natomiast elektrony czy miony, lekkie, mogą pozostawać nieskolapsowane znacznie dłużej, czyli po prostu przebywać na Poziomie Niemierzalnym.
Widzisz teraz, dlaczego rozdział o masie stoi w tej książce tak wcześnie. Masa jest cłem, które byt płaci przy przekraczaniu granicy między Poziomami. Im więcej masy, tym częściej i tym mocniej jest ściągany w dół. Byty bezmasowe granicy nie przekraczają wcale i zostają na górze.
Zapamiętaj tę intuicję. Będzie działała w rozdziale 22 dla kamienia, w rozdziale 29 dla Duszy i w rozdziale 17 dla Aniołów. To jest ten sam mechanizm, zastosowany do trzech różnych rodzajów bytu.
5. Grawitacja, czyli siła, która nie jest siłą elementarną
Oficjalna nauka powie Ci, że są cztery oddziaływania podstawowe: grawitacyjne, elektromagnetyczne, jądrowe silne i jądrowe słabe. Ta czwórka wisi na ścianie w każdej pracowni fizycznej. Otóż ja twierdzę, że ta lista jest błędna w dwóch miejscach naraz: ma o jedną pozycję za dużo i o dwie za mało.
Za dużo, bo grawitacja nie jest siłą elementarną. Za mało, bo brakuje Wolnej Woli istot obdarzonych Duszą i brakuje Woli Absolutu. O tych dwóch będzie Część III. Teraz zajmijmy się grawitacją.
Argument pierwszy: grawitacja sama się zdegradowała
Zacznę od tego, że nie jestem pierwszy, który mówi, że z grawitacją jest coś nie tak. Pierwszy był Einstein, i to w sposób oficjalny.
W ogólnej teorii względności grawitacja nie jest siłą. Nie ma tam żadnego przyciągania. Jest geometria: masa i energia zakrzywiają czasoprzestrzeń, a ciała poruszają się po liniach geodezyjnych, czyli po najprostszych możliwych trajektoriach w tej zakrzywionej geometrii. Ciało spadające swobodnie nie jest przez nic ciągnięte. Ono płynie prosto przed siebie w przestrzeni, która jest wygięta.
To jest kolosalne przesunięcie pojęciowe, o którym w szkole mówi się jednym zdaniem i idzie dalej. Grawitacja w ujęciu Einsteina należy do zupełnie innej kategorii niż elektromagnetyzm. Elektromagnetyzm to oddziaływanie przenoszone przez fotony, kwantowane, mierzalne co do kwantu. Grawitacja to kształt sceny.
Argument drugi: nikt nie umie jej skwantować
Drugi argument jest praktyczny i bardzo mocny. Od stu lat najlepsi fizycy świata próbują połączyć kwantową teorię pola z ogólną teorią względności. Nie udało się.
To nie jest brak chęci ani brak pieniędzy. Zaangażowano w to więcej talentu niż w jakikolwiek inny problem fizyki. Teoria strun, grawitacja pętlowa, geometria nieprzemienna, przyczynowe triangulacje dynamiczne. Piękne konstrukcje, żadnego rozstrzygnięcia empirycznego.
Połączenie kwantowej teorii pola i teorii względności w jednej spójnej teorii obiecuje sprowadzenie rzeczywistości fizycznej do jednego, zunifikowanego pola kwantowego. Taka teoria jednak wciąż nie istnieje.
Zapytam wprost: czy przez sto lat nie udaje się skwantować grawitacji dlatego, że jesteśmy niezdolni, czy dlatego, że grawitacja nie jest tym, czym myślimy, że jest? Kiedy coś stawia opór przez sto lat, warto sprawdzić założenia, a nie tylko metody.
Moja propozycja: grawitacja jako echo alokalności
Postuluję, co następuje.
Najbardziej prawdopodobne pochodzenie i znaczenie grawitacji jako siły na Poziomie Mierzalnym jest takie: Poziom Mierzalny to skolapsowany Poziom Niemierzalny, Duchowy. Poziom Duchowy jest alokalny, czyli wszystko jest tam w kontakcie ze wszystkim, bo nie ma tam odległości. Grawitacja jest pozostałością, echem tej alokalności na Poziomie skolapsowanym. Stąd na Poziomie Mierzalnym mamy fakt, że wszystko z wszystkim oddziałuje. Prawdą są też ustalenia Einsteina, że masa zakrzywia czasoprzestrzeń, i to jest realizacja grawitacji na Poziomie Mierzalnym.
Zestawmy to teraz z faktami, które fizyka już zna, i zobaczmy, jak zaskakująco dobrze pasuje.
Grawitacja jest powszechna. Nie ma ładunku grawitacyjnego dodatniego i ujemnego. Nie da się jej zaekranować. Nie ma antygrawitacyjnej ściany. Wszystko oddziałuje ze wszystkim, bez wyjątku, w całym Wszechświecie. Zapytaj siebie, jaka inna cecha ma taki charakter. Odpowiedź: alokalność, czyli powszechna łączność wszystkiego ze wszystkim.
Grawitacja jest absurdalnie słaba. Jest około dziesięć do trzydziestej ósmej potęgi razy słabsza od elektromagnetyzmu. Mały magnes podnosi spinacz wbrew grawitacji całej planety. To jest niesamowita dysproporcja, dla której Model Standardowy nie ma wyjaśnienia, a która nosi nazwę problemu hierarchii. Ale jeśli grawitacja jest nie siłą, tylko śladem, echem, pozostałością po czymś z innego Poziomu, to jej słabość przestaje dziwić. Echo jest zawsze słabsze od dźwięku.
Grawitacja nie ekranuje i nie nasyca. Każda inna siła ma zasięg albo się neutralizuje. Grawitacja tylko się sumuje, w nieskończoność, przez cały Wszechświat.
Grawitony nikt nie widział. Nośnik grawitacji jest postulowany, ale nie zaobserwowany, i wedle rzetelnych oszacowań detekcja pojedynczego grawitonu przekracza możliwości jakiejkolwiek wyobrażalnej aparatury. To nie jest dowód, że go nie ma. Ale to jest wyraźnie inna sytuacja niż z fotonem, gluonem i bozonami, które mamy zmierzone.
Cała rodzina sił wtórnych
Idę dalej. Grawitacja, bezwładność i siły mechaniczne nie są siłami elementarnymi. Wynikają one z rozkładu masy w czasoprzestrzeni, a także ze złożenia sił elementarnych. Są to siły wyłącznie z Poziomu Mierzalnego.
Sprawdźmy, czy się to trzyma. Weź siły mechaniczne, te najbardziej namacalne. Uderzasz pięścią w stół i coś stawia opór. Co to jest? To odpychanie elektromagnetyczne między chmurami elektronowymi Twojej dłoni i blatu, wzmocnione zakazem Pauliego. Żaden atom niczego nie dotknął. Twarda materia nigdy nie dotyka twardej materii. Siła mechaniczna jest złożeniem elektromagnetyzmu i statystyki kwantowej, i nic więcej.
Weź tarcie. Elektromagnetyzm w mikroskali. Weź sprężystość. Elektromagnetyzm wiązań. Weź napięcie powierzchniowe, lepkość, ciśnienie. Wszystko to złożenia oddziaływań elementarnych, opisywane własnymi prawami dla wygody, bo liczenie każdej cząsteczki byłoby szaleństwem.
Fizyka nazywa takie rzeczy siłami efektywnymi albo emergentnymi i nie robi z tego problemu. Ja robię tylko jeden dodatkowy krok i mówię: grawitacja należy do tej samej kategorii. Jest emergentna. Tyle że nie z Poziomu Mierzalnego, jak tarcie, lecz z Poziomu Duchowego.
Co z tego wynika
Wynika prognoza, którą stawiam jawnie, żeby można ją było kiedyś rozliczyć: kwantowej teorii grawitacji nie będzie, w tym sensie, w jakim jej się dziś szuka. Nie da się skwantować echa, bo kwantuje się źródło, nie odbicie. Można natomiast, moim zdaniem, opisać grawitację jako zjawisko wyłaniające się z alokalnej struktury Poziomu Duchowego, i część współczesnych programów badawczych, mówiących o grawitacji emergentnej i o splątaniu jako budulcu czasoprzestrzeni, idzie intuicyjnie w tę samą stronę, nie wiedząc o tym.
Podsumowując listę sił, tak jak ją widzę:
Ta tabela jest szkieletem całej książki. Dwie ostatnie linie są przedmiotem tego rozdziału. Dwie linie środkowe, Wolna Wola i Wola Absolutu, są przedmiotem Części III. I właśnie tu tkwi klucz do zrozumienia całości.
6. Strzałka czasu i entropia. Dlaczego tutaj nie da się cofnąć
Jest w fizyce zagadka tak dziwna, że większość ludzi nie zauważa, że to zagadka, bo odpowiedź wydaje się oczywista. Brzmi tak: dlaczego czas płynie w jedną stronę?
Wydaje się to głupim pytaniem. Przecież płynie i już. Rozbita filiżanka nie składa się z powrotem, mleko nie wypływa z kawy, człowiek nie młodnieje. Cóż tu badać.
Otóż badać jest co, i to bardzo. Bo kiedy zajrzysz do równań fizyki, okaże się, że prawie żadne z nich nie odróżnia przeszłości od przyszłości.
Skandal odwracalności
Weź drugą zasadę dynamiki Newtona. Odwróć w niej znak czasu, wstaw minus t zamiast t. Równanie pozostaje prawdziwe. Film z dwiema zderzającymi się kulami bilardowymi puszczony od tyłu pokazuje ruch, który jest fizycznie dopuszczalny. Nie da się poznać, w którą stronę leci taśma.
To samo z równaniami Maxwella dla elektromagnetyzmu. To samo z ogólną teorią względności. To samo, i to jest tu najważniejsze, z równaniem Schrödingera, które jest w pełni odwracalne w czasie. Ewolucja funkcji falowej jest unitarna, czyli zachowuje całą informację i daje się odtworzyć wstecz co do joty.
Fundamentalne prawa fizyki nie mają w sobie strzałki czasu. A świat ma. Skąd ona się bierze?
Odpowiedź Boltzmanna
Odpowiedzi udzielił w dziewiętnastym wieku Ludwig Boltzmann i jest to jedna z najgłębszych myśli w historii nauki.
Strzałka czasu nie siedzi w prawach. Siedzi w statystyce i w warunkach początkowych.
Wyobraź sobie talię kart ułożoną po kolorach i figurach. Jest dokładnie jeden taki układ. Potasuj ją. Prawdopodobieństwo, że wróci do ułożenia, jest astronomicznie małe, nie dlatego, że jakieś prawo tego zabrania, tylko dlatego, że układów potasowanych jest niewyobrażalnie więcej niż uporządkowanych.
Entropia jest miarą liczby mikrostanów realizujących dany makrostan. Kropla atramentu w wodzie rozprasza się nie dlatego, że musi, tylko dlatego, że stanów rozproszonych jest o wiele, wiele więcej niż skupionych. Powrót nie jest zabroniony. Jest po prostu tak nieprawdopodobny, że w skali wieku Wszechświata nie zdarzy się ani razu.
Druga zasada termodynamiki mówi, że w układzie izolowanym entropia nie maleje. I to jest, uwaga, jedyne prawo fizyki, które ma wbudowaną strzałkę czasu. Jedno jedyne. Cała reszta jest symetryczna.
Co z tego wynika dla dwóch Poziomów
I tu dochodzimy do wniosku, który jest sercem tego rozdziału.
Skoro strzałka czasu wynika ze statystyki wielkiej liczby cząstek o określonych położeniach, to znaczy, że jest ona zjawiskiem Poziomu Mierzalnego. Wymaga cząstek, które mają położenia. Wymaga mikrostanów, które da się policzyć. Wymaga rozróżnialnych konfiguracji. Wymaga, jednym słowem, świata skolapsowanego.
Na Poziomie Niemierzalnym, Duchowym, gdzie obowiązuje fizyka falowa i gdzie byty są w superpozycji, tego wszystkiego nie ma. Nie ma cząstek o położeniach, są amplitudy. Nie ma mikrostanów do policzenia, jest funkcja falowa. A ewolucja tej funkcji, wedle równania Schrödingera, jest w pełni odwracalna.
Stawiam więc tezę:
Strzałka czasu i entropia to pojęcia Poziomu Mierzalnego. Na Poziomie Duchowym fizyka falowa jest odwracalna.
Wynika stąd, że czas, jaki znasz, jest właściwością Poziomu skolapsowanego. Nie jest tłem Rzeczywistości. Jest tłem jednego z jej trybów.
I zauważ, jak to spina się z rozdziałem 3. Einstein pokazał, że jednoczesność jest względna i że nie ma jednego wspólnego „teraz”. Boltzmann pokazał, że kierunek czasu jest statystyczny, a nie fundamentalny. Mechanika kwantowa pokazała, że podstawowe równanie ewolucji jest odwracalne. Trzy niezależne linie rozumowania mówią to samo: czas w potocznym sensie jest zjawiskiem wtórnym.
Paradoks Loschmidta i kwestia warunków początkowych
Uczciwie dodam, że sprawa ma jeszcze jedno dno, które fizyka zna i nazywa paradoksem Loschmidta. Skoro prawa są odwracalne, to samo rozumowanie statystyczne, które przewiduje wzrost entropii w przyszłość, przewiduje jej wzrost także w przeszłość, co jest fałszem, bo przeszłość miała entropię niższą.
Wyjście z tego jest jedno i fizyka je przyjmuje: trzeba założyć, że Wszechświat zaczął się w stanie o skrajnie niskiej entropii. Nazywa się to hipotezą przeszłości. Skąd wziął się ten stan, fizyka nie wyjaśnia. Przyjmuje go jako warunek początkowy.
Zwróć uwagę, co to znaczy. Cała strzałka czasu, całe następstwo zdarzeń, cała Twoja pamięć i cały sens słowa „wcześniej” wiszą na jednym niewyjaśnionym warunku początkowym o skrajnie nieprawdopodobnym uporządkowaniu.
Ja mam na to odpowiedź w swoim systemie i podam ją jawnie: warunek początkowy jest Przyczyną Formalną, czyli należy do ram ustanowionych z Poziomu Duchowego. Będzie o tym rozdział 18. Nie twierdzę, że to dowodzi czegokolwiek. Twierdzę, że to jest miejsce, w którym fizyka głównego nurtu stawia kropkę, a moja ontologia stawia przecinek.
Życie jako lokalna walka z entropią
Na koniec rzecz, którą lubię, bo jest praktyczna i piękna.
Ty, czytając te słowa, jesteś obiektem o skandalicznie niskiej entropii. Twoje ciało jest uporządkowane do granic możliwości, białka pofałdowane co do atomu, DNA zwinięte z precyzją, temperatura utrzymywana w paśmie kilku dziesiątych stopnia. Ten porządek jest utrzymywany kosztem ogromnego wzrostu entropii wokół Ciebie: jesz uporządkowaną energię i wydalasz nieuporządkowane ciepło.
Erwin Schrödinger napisał o tym książkę, pytając, czym jest życie, i odpowiedział, że życie żywi się ujemną entropią. To jest poprawne i mądre.
Ja dodam tylko jedno zdanie ze swojej strony. Skoro życie jest lokalnym, uporczywym, trwającym dziesięciolecia oporem wobec jedynego prawa fizyki, które ma strzałkę czasu, to warto zapytać, czy jego Przyczyna Źródłowa leży na tym Poziomie, na którym to prawo obowiązuje. Ja twierdzę, że nie leży. Ale to jest temat Części II.
7. Pomiar, wartość własna i reguła Borna
Dochodzimy do miejsca, które jest jednocześnie największym triumfem i największą raną fizyki dwudziestego wieku. Do pomiaru.
Co się dzieje, kiedy mierzysz
Mechanika kwantowa opisuje układ przez funkcję falową, oznaczaną grecką literą psi. Ta funkcja ewoluuje w czasie zgodnie z równaniem Schrödingera, gładko, deterministycznie i odwracalnie. Dopóki nie mierzysz, wszystko jest w porządku, wszystko jest przewidywalne i ładne.
Potem mierzysz i dzieje się coś zupełnie innego. Funkcja falowa, która była superpozycją wielu możliwych wyników, redukuje się do jednego. Dostajesz jedną liczbę, zwaną wartością własną mierzonego operatora. Reszta możliwości znika.
I teraz najważniejsze pytanie całej fizyki dwudziestego wieku: co się właściwie stało?
Równanie Schrödingera nic o tym nie mówi. W równaniu Schrödingera redukcja nie występuje. Jest ona dołożona z zewnątrz jako osobny postulat, nazywany postulatem projekcji. Mamy więc teorię, która składa się z dwóch niepasujących do siebie kawałków: gładkiej, odwracalnej, deterministycznej ewolucji i nagłego, nieodwracalnego, losowego skoku. Nikt nie potrafi wyprowadzić drugiego z pierwszego.
To jest problem pomiaru i jest on nierozwiązany od stu lat.
Reguła Borna
Co fizyka potrafi, to podać prawdopodobieństwa. Robi to reguła Borna, sformułowana w tysiąc dziewięćset dwudziestym szóstym roku: prawdopodobieństwo uzyskania danego wyniku jest równe kwadratowi modułu odpowiedniej amplitudy.
Reguła Borna działa bezbłędnie. Nie zanotowano ani jednego odstępstwa. Jest to jedno z najlepiej potwierdzonych praw w historii nauki.
Ale zwróć uwagę, czego reguła Borna nie mówi. Nie mówi, dlaczego akurat ten wynik, a nie inny. Mówi tylko, jak często w wielu powtórzeniach padnie który. Jest doskonałą statystyką bez mechanizmu. Jest jak rozkład wyników rzutu kostką, który nie wie nic o kostce.
Indeterminizm jest tu, podkreślam, nieodłączną właściwością Natury, a nie brakiem naszej wiedzy. Nie da się przewidzieć, gdzie znajdzie się cząstka, nawet teoretycznie. Można jedynie przewidzieć prawdopodobieństwo znalezienia jej w określonym obszarze przestrzeni.
Aparat pomiarowy jako wzmacniacz
Fizyka opisuje, co się dzieje technicznie, i ten opis jest ważny dla mojej tezy.
Aparat pomiarowy, który oddziałuje z układem kwantowym, tworzy układ kwantowo-klasyczny. Ten układ wzmacnia wynik oddziaływania kwantowego tak, by wytworzyć sygnał klasyczny, dający się powielić i odczytać. Wielość stanów możliwych w świecie kwantowym „załamuje się” w naszym świecie fizycznym w jedną rzeczywistość. Przed pomiarem nie da się przewidzieć konkretnego stanu, chyba że prawdopodobieństwo jego wystąpienia wynosi jeden.
Przeczytaj to zdanie jeszcze raz, bo w języku fizyki mainstreamowej opisuje ono dokładnie to, co ja nazywam kolapsem z Poziomu Duchowego na Poziom Mierzalny. Wielość możliwości po jednej stronie, jedna rzeczywistość po drugiej, a pośrodku urządzenie, które wzmacnia i utrwala.
Dodam jeszcze jedną obserwację, ważną dla rozdziału 23. Zwróć uwagę na zastrzeżenie na końcu: chyba że prawdopodobieństwo wystąpienia wynosi jeden. Fizyka dopuszcza więc przypadek pewności równej jeden, tylko nie ma dla niego mechanizmu. W moim systemie ten przypadek ma właściciela i nazywa się Wolą Absolutu. Ale nie uprzedzajmy faktów.
Kot, który nie jest o kocie
Erwin Schrödinger wymyślił swojego kota jako zarzut, nie jako ilustrację. Chciał pokazać, że coś tu jest absurdalne. Jeśli superpozycja obowiązuje atom, a los kota jest z atomem sprzężony, to kot powinien być w superpozycji żywy i martwy, co jest oczywistą bzdurą.
Fizyka odpowiedziała na to teorią dekoherencji: układ makroskopowy tak silnie sprzęga się z otoczeniem, że superpozycja rozmywa się w otoczeniu w czasie niewyobrażalnie krótkim, i dlatego kotów w superpozycji nie widujemy.
Odpowiedź jest poprawna i ważna, ale, i to trzeba powiedzieć uczciwie, nie rozwiązuje problemu pomiaru. Dekoherencja wyjaśnia, dlaczego nie widać interferencji makroskopowej. Nie wyjaśnia, dlaczego z rozłożonych możliwości realizuje się jedna konkretna. Fizycy nazywają to problemem wyniku i jest on otwarty.
Dlaczego to jest miejsce styku dwóch Poziomów
Zbierzmy fakty i zobaczmy, co z nich wynika.
Po pierwsze, mamy dwa reżimy: gładką ewolucję falową i nagłą redukcję. Po drugie, drugiego nie da się wyprowadzić z pierwszego. Po trzecie, redukcja jest nieodwracalna, choć ewolucja jest odwracalna. Po czwarte, redukcja produkuje jedną rzeczywistość z wielości.
Ja twierdzę, że to nie jest usterka teorii, tylko wierny opis granicy. Ewolucja falowa jest fizyką Poziomu Duchowego. Redukcja jest przejściem na Poziom Mierzalny. Wartość własna jest tym, co z bytu zostaje po przejściu. A reguła Borna jest znakomitą, empiryczną statystyką tego przejścia, sporządzoną z dołu, przez obserwatora, który stoi po stronie skolapsowanej i widzi tylko wyniki.
Dlatego pomiar jest jedyną operacją fizyki, przy której podręcznik zaczyna się jąkać. Bo to jedyna operacja, w której fizyka Poziomu Mierzalnego musi mówić o czymś, co się dzieje na drugim Poziomie, a nie ma na to pojęć.
I dlatego w moim systemie pomiar dostaje nazwę, której fizyka mu odmawia: pomiar jest kolapsem świadomym. Dokonuje go istota żywa, obdarzona Wolną Wolą i świadomością. To nie jest metafora ani mistyka. To jest po prostu nazwanie tego, co się dzieje, w kategoriach, które to obejmują. Rozwinę to w rozdziale 23.
8. Ciągłość jako złudzenie perspektywy
Popatrz na swoją rękę. Wydaje się ciągła, jednolita, trwała. Leży tam, gdzie leżała sekundę temu, i będzie tam za sekundę. Nic w niej nie migocze.
Ten rozdział jest o tym, dlaczego to wrażenie jest złudzeniem perspektywy, i to złudzeniem o dokładnie policzonej skali.
Natura nie jest ciągła
Zacznijmy od faktu, który należy do fizyki podręcznikowej i który wciąż nie przebił się do potocznego obrazu świata: Natura nie jest ciągła, lecz dyskretna. Podzielność przestrzeni, czasu i materii jest ograniczona. Wszystkie właściwości, zarówno pól, jak i stanów cząstek, mają charakter dyskretny. Fundamentalną cechą rzeczywistości fizycznej jest kwantowość.
To odkrycie zawdzięczamy Maxowi Planckowi, który w tysiąc dziewięćsetnym roku, próbując rozwiązać problem promieniowania ciała doskonale czarnego, założył z rozpaczy, że energia jest wypromieniowywana porcjami. Sam uważał to za sztuczkę rachunkową. Okazało się, że to opis świata.
Energia jest ziarnista. Ładunek jest ziarnisty. Moment pędu jest ziarnisty. Poziomy energetyczne w atomie są ziarniste, i właśnie dlatego atomy świecą w liniach widmowych, a nie w ciągłej tęczy, i właśnie dlatego umiemy stwierdzić skład chemiczny gwiazdy oddalonej o tysiąc lat świetlnych.
Prawo Penrose’a i liczba, która wszystko tłumaczy
A teraz drugi fakt, tym razem już z pogranicza mojego systemu i fizyki.
Sir Roger Penrose sformułował prawo kolapsu nieświadomego, spontanicznego, i określił jego częstotliwość jako wprost proporcjonalną do masy obiektu.
f (kolapsu spontanicznego) ∝ m
Z tego prawa wynika liczba, którą uważam za jedną z najważniejszych w tej książce. Takie byty jak kamień, powłoka cielesna człowieka, Księżyc, planety i gwiazdy są praktycznie cały czas w kolapsie. Czas między kolejnymi kolapsami jest u nich rzędu dziesięciu do minus dwudziestej piątej sekundy.
Spróbujmy poczuć tę liczbę, bo sama notacja niewiele mówi.
Dziesięć do minus dwudziestej piątej sekundy ma się do jednej sekundy mniej więcej tak, jak jedna sekunda ma się do stu bilionów lat, czyli do czasu siedem tysięcy razy dłuższego niż dotychczasowy wiek Wszechświata.
Twoja ręka kolapsuje z tą częstotliwością. W czasie jednego mrugnięcia okiem, które trwa jakieś sto milisekund, Twoja ręka przechodzi z Poziomu Duchowego na Mierzalny mniej więcej dziesięć do dwudziestej czwartej razy. To jest liczba porównywalna z liczbą atomów w łyżce wody.
Analogia z filmem, i dlaczego jest lepsza, niż się wydaje
Sprawia to wrażenie ciągłości Poziomu Mierzalnego.
Analogia jest oczywista i dlatego dobra. Film w kinie to dwadzieścia cztery nieruchome klatki na sekundę. Twój układ wzrokowy nie rozdziela ich i widzi płynny ruch. Ruch na ekranie nie istnieje. Istnieją klatki i istnieje bezwładność Twojej percepcji.
Teraz przenieś proporcje. Film oszukuje Cię przy dwudziestu czterech klatkach na sekundę. Materia „oszukuje” Cię przy dziesięciu do dwudziestej piątej klatkach na sekundę. Nie masz najmniejszej szansy zobaczyć ziarna. Nie ma i nie będzie kamery, która by je uchwyciła.
Ale analogia ma jeszcze jedno piętro, które jest ważniejsze. W kinie między klatkami nie ma nic, jest czarna przerwa. W Rzeczywistości między kolapsami jest Poziom Duchowy. Byt nie znika w niebyt i nie pojawia się z niebytu. On wraca do Potencjalności i znowu jest z niej wywoływany.
Materia jest więc, w moim ujęciu, procesem, a nie rzeczą. Jest nieustannie na nowo kolapsowana z Poziomu potencjalności. To, co nazywasz trwaniem kamienia, jest w istocie zdumiewająco regularnym powtarzaniem tego samego kolapsu, tyle razy na sekundę, że nie sposób tego odróżnić od trwania.
Obywatele dwóch Poziomów
I tu pojawia się rzecz, którą uważam za najpiękniejszą konsekwencję prawa Penrose’a.
Skoro częstotliwość kolapsu jest proporcjonalna do masy, to byty lekkie kolapsują rzadko. Takie byty jak elektrony i miony mogą pozostawać na dłużej nieskolapsowane, czyli po prostu przebywać na Poziomie Niemierzalnym.