Kako pristupiti traženju najdubljih i najistinitijih činjenica o našem univerzumu? Vekovima, mi fizičari prilazili smo ovom pitanju iz perspektive redukcionizma: ideje da saznamo najdublje i najistinitije stvari o univerzumu tako što ćemo ga raščlaniti na njegove najsitnije delove.
Materiju smo razbili na atome. Onda smo razbili atome i otkrili da su sačinjeni od elektrona, protona i neutrona. Ali nismo stali tu. Sudarali smo protone i neutrone i otkrili da su sastavljeni od kvarkova. I idalje pokušavamo da pronađemo sve najsitnije čestice univerzuma. Taj pristup zovemo redukcionizmom. Zašto smo toliko opčinjeni njime? Pa, delom u nadi da će i obrnuti proces biti podjednako plodonosan: da ćemo, ukoliko svedemo univerzum na njegove najsitnije delove i shvatimo kako funkcionišu zajedno, biti u stanju da ih ponovo spojimo i rekonstruišemo čitav univerzum.
Kada redukcionizam podbaci
Redukcionizam je stanovište koje je bilo izuzetno korisno u davanju odgovora na određena pitanja. Ali, mnogo je interesantnih pitanja na koje redukcionizam ne može da odgovori. Recmo, Mona Liza. Ona se smeši, ali smeši se suptilno – svojim očima. Kako je Lenoardo da Vinči napravio taj osmeh?
Redukcionizam bi rekao – počnimo od boja. Hajde da odradimo hemijsku analizu pigmenata. Razbićemo ovu sliku na najmanje delove i onda ćemo moći da je razumemo. Svi znamo da to neće upaliti. I ponekad je redukcionizam pogrešan pristup, čak i u nauci.
Nekoliko ili mnogo?
U mojoj oblasti, Fizici kondenzovane materije, istražujemo faze materije, fazne prelaze (na primer, gasa u tečnost, tečnosti u čvrsto stanje), i šta elektroni rade u čvrstoj materiji. Ispostavilo se da elektroni unutar materijala imaju mnogo, mnogo više faza od čvrste, tečne i gasovite. Opisivanje tih faza veliki je deo fizike kondenzovane materije. Jedna od stvari koju smo otkrili jeste da kada proučavate makroskopsko ponašanje velikog broja čestica, posmatrani događaj u celini može biti prilično nezavistan od svojih činilaca. Razmotrimo piće u čaši ili šolji. Bilo da pijete vodu, kafu ili nešto drugo, to je i dalje tečnost. Ali samo tri molekula vode ne mogu biti tečnost: ne postoji površinski napon i nema ih dovoljno da se oseti vlažnost. To je jedan od primera principa koji se zove emergencija, kada analiziranje najmanjih delova nije dovoljno da bi se razumela celina.
Emergencija
Emergencija se dešava kada velika skupina čestica ispoljava kolektivno ponašanje koje prevazilazi pojedinačne delove. Ovaj fenomen nije ograničen isključivo na fiziku. Ako ste ikad učestvovali u „talasu“ na stadionu, učestvovali ste u emergentnom fenomenu. Jedan od načina da prepoznate emergentno ponašanje jeste da to ponašanje ima svojstva koja su nezavisna od pojedinačnih činilaca. Na primer, ako se dešava talas na stadionu, nije bitno da li je u pitanju bejzbol stadion u Bostonu ili fudbalski stadion u Rio de Žaneiru. Kada se desi, talas manje-više izgleda isto. I nema veze da li su navijači visoki ili niski. Nema veze ko se tog dana pojavio i za koji tim navija. Postoji nešto u tom talasu što prevazilazi njegove pojedinačne delove. Ali ne dešavaju se svi talasi zbog toga što ljudi ustaju ili sedaju u pravom trenutku. Vidimo talase i u drugim kontekstima: na primer, na plaži ili kada čujemo muziku - u smislu kompresijskih talasa u vazduhu koji nose zvuk u naše uši. I svi ti talasi izgledaju manje više isto. Ta istost je emergentni fenomen koji prevazilazi pojedinačne čestice.
Ideja emergencije otvara neka vrlo zanimljiva filizofska pitanja. Ali redukcionistički narativ je često potisne.
Redukcionistička priča
Čujemo odjeke redukcionističke ideje u društvu, kako nam govore da nismo ništa više nego gomila atoma, koji interaguju po zakonima fizike, hemije i biologije, i da su te mikroskopske interakcije jedini razlog zašto radimo stvari koje radimo.
Priča ide ovako nekako: ti i ja smo napravljeni od atoma, i neki od tih atoma su uređeni kao DNK. Ako razumem tvoje atome, i kako oni funkcionišu zajedno, i ukoliko razumem dovoljno tvoju DNK, ne samo da mogu da predvidim koje ćeš visine biti kada odrasteš, i koje će ti boje biti kosa, ja čak mogu da predvidm ko ćeš biti kao osoba, da li ćeš voleti kečap ili senf, i zbog čega ćeš raditi stvari koje radiš.
Ali ideja da ko smo mi kao ljudi može u potpunosti biti objašnjeno našim atomima ili našom DNK je redukcionistička ideja, i – iako je redukcionizam dao neke sjajne naučne uvide, on ipak nije uspeo da mi kaže zbog čega je kafa u mojoj šolji vlažna. A kako stoje stvari sa emergencijom?
Priča o emergenciji
Mi ljudi smo veliki i kompleksni, veći i kompleksniji nego moja kafa. Ako svođenje vode na njene molekule ne može da objasni zašto je ona vlažna, ne možemo da očekujemo da će svođenje ljudi na atome i na DNK da nam pomogne da budemo bolji ljudi. Kada vidimo sebe kroz redukcionističku prizmu, kao ništa više od kolekcije atoma, mi sebe obezvređujemo i obezvređujemo one oko nas. Ne smemo dozvoliti da nas dehumanizuju redukcionističke pretpostavke. Već sada, postoji struja studija svesnosti u kojima su neki zaključili da, kako se svest ne može objasniti redukcionizmom, ona zapravo ne postoji.
Koliko god da se redukcionizam pokazao kao veoma koristan alat u fizici, videli smo da on ne može da objasni bazične stvari kao što je voda, a i nije nam pomogao da razumemo zašto se Mona Liza smeje. Emergencija nam je pomogla da razumemo moju kafu. Ukazala je na nemogućnost redukcionizma da objasni ponašanja makroskopskih sistema. Daje nam konkretne (čak matematički dokazive) primere kako makroskopski fenomeni mogu da prevaziđu mikroskopske inpute.
A da li nam može pomoći da razumemo Monalizin osmeh? Pa ne u potpunosti.
Više od emergencije
Emergencija ukazuje na to da transcendentno ponašanje kao što je osmeh, prkosi redukcionizmu. Ali nije svako transcendentno ponašanje emergentno. Emergencija se tiče bazičnih zakona koji se mogu primetiti tek kada se proučavaju velike skupine objekata. Pošto se radi o zakonima, u izvesnom smislu stvari moraju biti uređene na taj način: uzmi dovoljno molekula vode pod pravim uslovima i oni će uvek biti vlažni. Ali kada je Leonardova četkica prinela pigmente čistom platnu, Mona Liza nije morala da se pojavi.
Ne možemo objasniti njen osmeh ni pigmentima (redukcionizam), niti njihovom interakcijom s podlogom (emergencija). Odgovor na pitanje zašto se smeši nalazi se u transcedenciji: umetnik, koji je prevazišao i pigmente i platno, odlučio je da je naslika na taj način. Ukoliko njene nasmešene oči prkose redukcionizmu, pa i emergenciji, da li treba da mislimo išta manje o osmehu u sopstvenim očima?
Erica Carlson je profesorka fizike i astronomije na Purdue Univerzitetu.
Autor: Erica Carlson
Prevela: Zorka Vuković
Prilagodio: Strahinja Lukić
Comments powered by CComment