A sok világ és a kozmológia

Maupertius a 18. században abból indult ki, hogy „ha valamilyen változás történik, az ehhez szükséges hatásnak a lehető legkisebbnek kell lennie”, és ennek megfelelően Newton mozgástörvényei értelmezhetőek úgy is, mint egy olyan valóság leírásai, ahol a testek mozgás közben a lehető legrövidebb utat választják (ezt szokás ma a minimális cselekvés elvének nevezni). Ennek a gondolatnak mai kozmológiára nézve is vannak tanulságai.
Maupertiusnál természetesen teleologikus (célirányos) értelmezésről van szó, ugyanis a test mozgását a kezdeti és a végállapota határozza meg. Ráadásul az egészből azt a következtetést vonja le, hogy, hogy világunk matematikai értelemben véve és Leibniz filozófiai álláspontjával összhangban valóban „minden lehető világok legjobbika”, elvégre elképzelhetőek lennének olyan univerzumok is, ahol ez a szabály nem érvényesül. Itt ún. „design argumentummal” van dolgunk, amely a világ „tervezettségéből” következtet arra, hogy valóban létezett egyfajta Teremtő.
Eközben az is felvetődik, hogy legalább elvileg elképzelhetőek lennének másmilyen világok is – olyanok, ahol a testek nem tartják magukat a fentebbi előíráshoz. Hanem, mondjuk, hozzávetőleg optimális utat futnak csak be, vagy alkalomról alkalomra változik, hogy mennyire térnek el ettől stb. és ezzel el is jutottunk az Univerzum létrejöttének kérdéséhez.
Ebből a szempontból a modern elképzelések több kategóriába sorolhatóak be, és azt sem szabad elfelejtenünk, hogy John D. Barrow amerikai fizikus megfogalmazásával élve „a következtetés nem többet és nem kevesebbet ér, mint a kiinduló feltevések, és ezektől sosem lehet független”. Ráadásul ismét csak Barrow szerint „a matematikai leírás roppant hatékonyan választja el a ’miért’-et a ’hogyan’-tól”, és miközben az utóbbi megválaszolására sok esetben kiválóan alkalmas, a matematikai modell csupán modell, nem pedig magyarázat. Viszont hajlamossá tehet minket arra, hogy erről elfeledkezzünk, miként sokszor a kozmológia esetében is történik.
De hogy visszatérjünk a kategorizáláshoz, első lehetséges megoldás az, hogy
nincs válasz:  azzal kapcsolatban, hogy miért érvényes a Maupertius-elv (amely egyébként, ha kissé jobban belegondolunk, valóban legalábbis meghökkentő), vagy éppen miért éppen egy olyan Univerzum vesz minket körül, amely lehetővé teszi az értelmes megfigyelők megjelenését, noha amennyiben csak egészen kicsit mások lennének egyes természeti állandók értékei, ez nem lenne lehetséges, élhetünk azzal a feltételezéssel, hogy pusztán véletlenről van szó. Ami esetünkben azt jelenti, hogy ez nem értelmes kérdés a tudomány szempontjából. Kepler a 17. század elején azt kérdezte, hogy miért éppen olyan távolságra keringenek a bolygók a Naptól, mint amilyenre; továbbá azt, hogy miért éppen hat bolygó van (akkoriban ennyit ismertek). Az előbbi mai szemmel nézve is értelmes problémafelvetés, és sikerült megtalálni a mögötte rejlő fizikai magyarázatot; az utóbbi viszont nem az. Amennyiben nem tudjuk valamiféle törvényre visszavezetni a minket körülvevő Univerzum létezését, úgy egyszerűen véletlennek tekinthetjük, amellyel a tudomány nem tud mit kezdeni (mint ahogy ez lenne a helyzet akkor is, ha valamiféle Teremtő létével próbálnánk maygarázni). Ez persze a tudomány számára eléggé kiábrándító lenne, úgyhogy ezen a ponton fel szokott merülni a
gyenge antrópikus elv mint magyarázat. Itt abból indulunk ki, hogy a fizikai állandóknak a létünkhöz szükséges „finomra hangoltsága” arra vezethető vissza, hogy végtelen számú, egymástól független Univerzum létezik, melyekben a fizikai állandók minden lehetséges értéket felvesznek és minden lehetséges kombinációt megvalósítanak, tehát amennyiben van az életnek kedvező kombináció, úgy azokat is. Ami viszont két, ismét csak megválaszolhatatlan kérdéshez vezet:

• ha „végtelen számú” univerzumról beszélünk, akkor ott minden kombináció végtelenül sokszor fordul elő? És ennek megfelelően végtelen számú, hozzánk hasonlóan értelmes megfigyelőkkel benépesített világmindenség létezik, még ha alkalmasint egymástól végtelen távolságra is? Ekkor, mivel azonos számosság végtelenekről lenne szó a lakható, a lakott és a nem lakható univerzumok esetében, „ugyanannyi” finomra” hangolt Világmindenség létezne, mint ahány „nem megfelelő”, és bár Brandon Carter az antrópikus elv fogalmának kidolgozásakor azt mondta, hogy „bár a helyzetünk nem központi, bizonyos határokig kétségtelenül privilegizált”, az ember helyzete semmiképpen sem lenne kitüntetettnek tekinthető. Hacsak nem az állandók minden lehetséges kombinációja csak egyszer fordul elő, és ezek túlnyomó része nem életbarát. De ha így van, akkor miért is csak egyszer fordulnak elő a kombinációk?
• És még ennél is súlyosabb kérdés, hogy még ha végtelen számú kombináció létezik is, ezek között miért van egyáltalán olyan, amely lehetővé teszi az értelem létrejöttét?  mögött valamilyen törvény áll esetleg? Elvégre az is elképzelhető lenne, hogy egyetlen kombináció sem megfelelő.

Mindent egybevetve az ilyen, antrópikus elv típusú érvelések első lépésben a lehetőségek egyfajta „fázisterének” létét tételezik fel, második lépésben pedig arra hivatkoznak, hogy ezek szerint az értelem számára kedvező körülményeket biztosító Univerzum is csak egy a többi, lehetséges Univerzum közül, tehát nem is olyan meglepő, hogy van ilyen. Csak éppen, mint a fentebbiekben láthattuk, ez finoman szólva sem meggyőző okoskodás. Mint ahogy hasonló gondok vannak a
kozmológiai természetes kiválasztódással is (Cosmological Natural Selection, röviden: CNS), noha Lee Smolin amerikai fizikus az antrópikus elvvel kapcsolatos problémákat akarta ezzel kiküszöbölni. Nála (hogy jócskán leegyszerűsítsem) a fekete lyukak kialakulása „újabb univerzumok” létrejöttét eredményezi, és eközben az állandók is egy kissé mások lesznek, mint korábban voltak. Az eredmény pedig az lesz, hogy egyes verziókban könnyebben és gyakrabban alakulnak szingularitások (és adják tovább az újabb fekete lyukak létrejöttét lehetővé tevő állandók „beállításait”), mint másokban, tehát hosszú távon mintegy ki fog választódni az a paraméterkészlet, amely a legsikeresebben örökíti tovább magát. Mi tehát nagy valószínűséggel egy ilyen Világmindenségben találjuk magunkat – elvégre ez vált a legelterjedtebbé.
Amire viszont azt válaszolhatjuk, hogy még ha elfogadjuk is, hogy létezik ilyen, fekete lyukakra vonatkozó szelekciós elv, azt is fel kellene tételeznünk hozzá, hogy egy, a szingularitások számára kedvező körülményeket biztosító Világegyetem egyben az (értelmes) élet számára is kedvező lesz.
És ha már az élet (meg értelmes élet, ami persze nem pontosan ugyanaz) problémájánál tartunk, vegyük észre azt is, hogy mind az antrópikus elv, mind a CNS csupán az élet feltételeinek biztosításáról beszél. A szükséges és az elégséges azonban nem feltétlenül ugyanaz, és ha csak fel nem tételezzük azt is, hogy a lehetőség megléte automatikusan egy intelligens megfigyelő (némi iróniával akár azt is mondhatnám, hogy az ember) kifejlődéséhez fog elvezetni, akkor még mindig nem vagyunk előrébb. Máskülönben ugyanis végtelen számú, megfelelően finomra hangolt Univerzumot tételezve is fel, még mindig vagy lesznek benne kozmológusok ? is, vagy nem (végtelen számú esetben az egyik, és hasonlóképpen végtelen számúban a másik forgatókönyv fog megvalósulni).
Tehát igazából legfeljebb abban lehetünk biztosak, hogy mi, értelmes megfigyelők is létezünk és a Világmindenség is, és ez szerintem eléggé jól mutatja, hogy jelenleg hol húzódnak a tudomány és a tudományos módszer lehetőségeinek határai.
Ami pedig ezen túl van, az legfeljebb egy szellemes matematikai konstrukció vagy filozófálgatás, és mintha most bizonyos értelemben hasonló helyzetben lennénk, mint a fizika volt a 17. század végén, amikor egyszerűen hiányoztak mind a megfigyelések, mind a megfelelő elméleti keretrendszer a Világmindenség bizonyos tulajdonságainak megértéséhez. Richard Bentley már 1692-ben feltette azt a kérdést Newtonnak, hogy ha – miként az Principiában olvasható – a Világmindenség „tele van anyaggal”; és az anyag minden része vonzza az összes többit, úgy miért nem omlik össze egyetlen pontba az egész? Amire Newton csak azt tudta válaszolni, hogy „egy végtelen térben a részecskék olya pontosan ki vannak egyensúlyozva egymás között, hogy nyugalomban maradnak”, de ehhez azt is hozzátette, hogy ezt ugyanolyan nehéz megvalósítani, mint „végtelenül sok… tűt a hegyére állítva kiegyensúlyozni”. Illetve később arra is hivatkozott, hogy Isten a maga előrelátásával azért, „hogy a mozdulatlan csillagok gravitációjuknál fogva ne zuhanjanak egymásra… ezeket egymástól roppant távolságokra helyzete el”. Amit persze már a kortársai sem éreztek meggyőzőnek.
Én mindenesetre kíváncsi lennék, hogy a Világmindenség megértésében történik-e majd olyan előrelépés az alapkérdések megválaszolásával kapcsolatban 21. században, mint amilyen a newtonitól a modern kozmológiáig vezetett.

Az erős antrópikus elv esete az elefántormánnyal

Ulisse Aldrovandi 16. századi illusztrációja

Az erős antrópikus elv a fogalom megalkotója, Brandon Carter szerint azt mondja ki, hogy „az Univerzumnak (és így alapvető paramétereinek, melyektől függ) olyanoknak kell lenniük, hogy megengedik [az Univerzum létének] valamely fázisban megfigyelők megjelenését”. Ez több kérdést is felvet: többek között azt is, hogy valóban így van-e.
Ugyanis abból indul ki, hogy amennyiben akár csak nagyon kissé eltérőek lennének a fizikai állandók értékei, akkor az élet egyszerűen nem jöhetne létre (élet alatt most a szénalapú életet értve). Vagyis: a világmindenség annyira finoman „ránk van hangolva”, mintha csak egy szuperintelligencia „babrált” volna a természeti állandókkal (hogy a csillagász Fred Hoyle fogalmazásával éljünk), és ezen a ponton nem különösebben meglepő módon fel szoktak bukkanni a „design argumentumok” azon képviselői, akik szerint akkor ezt a finomra hangolást valakinek minden bizonnyal el kellett végeznie.
De persze nem.
B. K. Ridley A tudományról című könyvében azt mondja, hogy a mostani felfogás értelmében a tudomány azzal foglalkozik, hogy „mi van” (mi létezik). G. E. Moore még 1903-ban definiálta a „naturalisztikus tévedés” fogalmát: e szerint a fizikailag létezőből nem következik az etikai kell, azaz „a tényből nem következik az érték” (hogy Ridleyt idézzem). Abból, hogy minden ember halandó, nem következik, hogy ez „tényként” jó vagy rossz dolog: önmagában ugyanúgy nem mond semmit az etika számára, mint ahogy az sem, hogy a Hold a Földdel közös tömegközéppont körül kering. Teljesen más lesz azonban a helyzet, ha magunkra vonatkoztatjuk.
Tehát először is vannak a „tényekre vonatkozó” állításaink: ezekkel a jelenlegi megállapodás szerint a tudomány foglalkozik; illetve azok az állítások, amelyek arra vonatkoznak, hogy a különböző tények mit jelentenek a számunkra, és hogyan kell megítélnünk azokat a saját szempontunkból mint gondolkodó lényekéből: ez az etika illetékességi köre. Mondhatni, a tudománnyal ellentétben itt alapvető fontosságú a megfigyelő személye. Elvégre fizikai jelenségek talán egy értelem nélküli világban is lennének; etikai kérdések viszont biztosan nem.
Vagy legalábbis első lépésben így fogalmazhatunk, de a helyzet ennyire azért nem egyszerű. A jelenlegi (vagy még inkább a 20. században) meghatározó tudományfelfogás szerint

1. a klasszikus fizika megfigyelő-független: egy szabadon eső test viselkedését nem változtatja meg, hogy észleljük-e , vagy sem
2. a kvantumfizikában kissé bonyolultabb a helyzet: a megfigyelő szükségképpen hatással van a megfigyelt eseményekre. Viszont: ez a megfigyelő adott esetben lehet akár egy fotólemez is – nem szükséges, hogy élő és értelmes legyen
3. végezetül pedig megjelenik a fentebb említett erős antrópikus elv, amely szerint szükségképpen lehetővé kell válnia a megfigyelők kialakulásának. Tehát bár nem határoztuk meg pontosan, hogy itt mit is jelent a megfigyelő, mindez mintha arrafelé mutatna, hogy a jövőben a kozmológia (sőt, a fizika is) egyre inkább ember- vagy legalább értelemközpontúvá válik, és a kiindulási pont az lesz, hogy az értelmes lények jelenléte ugyanúgy elengedhetetlen, miként az etika esetében is.

De ha kissé jobban belegondolunk, akkor nem csak az „antrópikus” fogalma félrevezető, mert azt sugallja, hogy az emberről, nem pedig általában véve az élet (vagy esetleg az értelmes élet) megjelenéséről van szó. Brandon Carter ezt kiküszöbölendő egy időben gondolkozott is rajta, hogy inkább ne „pszichocentrikus”; „megfigyelő önkiválasztási” Vagy esetleg „kognizálhatósági” elvről beszéljen-e. Az antrópikus elv eredeti, ma gyengének nevezett formájában pedig még mindössze annyit mondott ki, hogy „azt, ami elvárásaink szerint észlelhető, szükségképpen korlátozzák azok a körülmények, melyek a megfigyelő jelenlétéhez elengedhetetlenek”.
Azaz egy olyan Univerzumban, ahol nem alakultak volna ki csillagok, ott nem jöttek volna létre az élethez szükséges nehéz elemek sem, és így mi sem jelenhettünk volna meg. És ez idáig rendben is van. Sőt, még az is rendben van, hogy ennek megfelelően nagyon finom hangoltságot figyelünk meg a minket körülvevő világban. Viszont még ebből sem következik szükségképpen, hogy az élet vagy éppen az értelem megjelenése lenne a végső cél. Charles Linrweaver ausztrál asztrofizikus azzal a hasonlattal él, hogy ha lennének olyan elefántok, melyek képesek megérteni a biológia fogalmát, akkor talán úgy vélnék, hogy az evolúció története a mind nagyobb ormányok kifejlődése, nem pedig az értelem kifejlődése felé tart. Tehát ad absurdum miért is ne tételeznénk fel, hogy az antrópikus elv helyett valójában ormányossági elvről kellene beszélnünk, mert a finomra hangolás azért jött létre, hogy ez a szerv megjelenhessen?
Abból tehát, hogy értelmes megfigyelőként a tudatában vagyunk a finomra hangolt univerzum létének, nem következik, hogy az értelem volt „megcélozva”. Ezzel az erővel lehetett volna „cél” nem csak az ormány, hanem mondjuk a hidrogénnél nehezebb elemek létrehozása is.

1. Az egyik probléma tehát az, hogy még a finomra hangolás is túl nagy „sávszélességű”, és ha egy folyamat lehetővé teszi az (értelmes) élet kialakulását, akkor ezzel párhuzamosan számos más dolgot is lehetővé tesz.
2. De még ha eljutnánk is odáig – ami egyébként felettébb valószínűtlen -, hogy be tudnánk bizonyítani, hogy bizonyos paraméterek megváltoztatása kizárólag az (értelmes) élet megjelenését zárja ki, de a különböző elemek, csillagok és bolygók azért ugyanúgy kialakulnának, mint eddig, még mindig nem lenne bizonyítható, hogy az egész az értelem létrehozására irányult volna.

A következő példa segíthet megérteni, hogy miért nem. Amikor megjelent Darwintól a fajok eredete, akkor három különböző reakció volt.

• Néhányan csak a vállukat vonogatták: egy Baden Powell nevű például szerző azt írta, hogy „a fizikai tudományokban szigorúan a fizikai indukcióhoz és demonstrációhoz kell tartanunk magunkat; a vallásos vizsgálódásoknál a morális bizonyításhoz; és soha sem szabad összekevernünk e kettőt”.
• Persze voltak olyanok is, akik úgy vélték, hogy innentől kezdve teljesen felesleges valamiféle teremtőt feltételezni. Ami nem is meglepő, ha tudjuk, hogy a 19 század a tömeges ateizmus megjelenésének kora– és az ateisták miért is ne próbálták volna meg Darwin eredményeit a saját álláspontjuk alátámasztására felhasználni?
• Elvégre a velük szemben állók is ezt tették azt állítva, hogy a darwinizmus egyszerűen beépíthető a természeti teológia hagyományaiba. Charles Kingsley oxfordi történész azt mondta, hogy „egyszerűen az isteni létezés nemes koncepciója azt feltételezni, hogy Ő megteremtette az alapformákat, melyek önfejlődésre képesek”. Egy Frederick Temple nevű teológus pedig azt, hogy „Darwin elmélete a design érvelést [design argument] még erősebbé tette, mint korábban volt.” 

Amiből számunkra az a tanulság, hogy abból a tényből, hogy az evolúció vezetett el a mai élővilág kialakulásához, mindössze annyi következik, hogy az evolúció vezetett el a mai élővilág kialakulásához (bármennyire is tautológiának hangozzék ez); az viszont nem derül ki belőle, hogy miért van evolúció. És hasonlóképpen: még ha végtelenül pontosan az életre, az értelmes életre, sőt, egyenesen az ember megjelenésére lenne is hangolva a Világmindenség, ez alapján vagy elfogadnánk a design argumentumot, vagy pedig nem. De sem az elutasítás, sem az elfogadás nem szükségszerű. Ami egyben azt is jelenti, hogy míg az etikában elkerülhetetlen az értelmes élet feltételezése (elvégre máskülönben nem is lenne értelme az etikának), a természettudományba csak akkor tudjuk visszacsempészni a természeti teológia hagyományait, ha már eleve meg vagyunk róla győződve, hogy az a természettudomány része.
Úgyhogy legfeljebb két dologban lehetünk biztosak.

• Egyfelől, hogy elképzelhetetlen, hogy egy olyan Univerzumban ébredjünk öntudatra, ahol az élet sem képes kialakulni.
• Másfelől nem a finomra hangolt univerzum létéből, hanem abból a tényből, hogy valaki képes megfigyelni azt, következik az értelmes megfigyelő jelenléte – de ennél több nem. Mindenesetre az elefántormány léte sem finomra hangoltságból, sem a megfigyelés tényéből nem vezethető le, és legalább ebben a tekintetben különbözik az agyunk minden más szervtől.