31/03/2024
Σε γενικές γραμμές, οι κοσμολογικές θεωρίες που έχουν διατυπωθεί μέχρι σήμερα κατατάσσονται σε τρεις κατηγορίες:
(α)
στις θεωρίες του «αναδυομένου σύμπαντος», οι οποίες υποστηρίζουν ότι το
σύμπαν ξεφύτρωσε ξαφνικά σε κάποια στιγμή του παρελθόντος και έκτοτε
εξελίσσεται
(β) στις θεωρίες του «σταθερού σύμπαντος», στις οποίες το σύμπαν παραμένει αμετάβλητο και
(γ)
στις θεωρίες του «επαναλαμβανόμενου σύμπαντος», όπου εντάσσονται
κοσμολογίες με επαναλαμβανόμενες περιόδους δημιουργίας, εξέλιξης και
καταστροφής.
Σήμερα κυριαρχεί η θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης που
ανήκει στην πρώτη κατηγορία. Παραδόξως οι θεμελιωτές του μοντέλου της
Μεγάλης Έκρηξης – ο Φρίντμαν, ο Λεμέτρ, ο Αϊνστάιν, ο Βίλεμ ντε Σίτερ
και ο Γκάμοφ – δεν ήταν πεπεισμένοι ότι το μοντέλο της Μεγάλης Έκρηξης
ανήκει στην συγκεκριμένη κατηγορία. Υπήρχε όχι μόνο διχογνωμία σχετικά
με τις συνέπειες του μοντέλου σε ό,τι αφορά την αρχή του χώρου και του
χρόνου αλλά και μια εμμονή στην κυκλική προσέγγιση.
Την κυκλική εξέλιξη του σύμπαντος συναντάμε στην αρχαία ινδουιστική κοσμολογία και στην αρχαία ελληνική φιλοσοφία όπου σύμφωνα με την ιδέα της εκπύρωσης των Στωϊκών, το σύμπαν γεννιέται και καταστρέφεται μέσα σε μια κολοσσιαία πύρινη κόλαση, ενώ μεσολαβεί μια φυσικολογική περίοδος εξέλιξης.
Η αιώνια επιστροφή του Νίτσε
Η ιδέα του επαναλαμβανόμενου σύμπαντος εμφανίζεται ξανά προς το τέλος του 19ου αιώνα στα έργα του Γερμανού φιλοσόφου Φρήντριχ Νίτσε, με την έννοια του αιώνιου γυρισμού (ή αιώνιας επιστροφής).
Αφού o χρόνος είναι απειρος και η ύλη είναι πεπερασμένη, αναγκαστικά
λοιπόν κάποια στιγμή στο μέλλον όλοι οι σημερινοί συνδυασμοί της ύλης θα
επανέλθουν ίδιοι και απαράλλαχτοι. Αυτό που ζούμε τώρα, αυτή τη στιγμή,
θα ξανασυμβεί στο μέλλον˙ κι όχι μονάχα μια φορά, αλλά αναρίθμητες
φορές! Έτσι και τα πιο εφήμερα γίνονται αιώνια, κι η πιο ασήμαντη πράξη
αποκτά ανυπολόγιστη σημασία!
Ο Νίτσε παρουσίασε την έννοια της
«αιώνιας επιστροφής» για πρώτη φορά σαν ένα «νοητικό πείραμα», στον
αφορισμό §341 του βιβλίου του “Χαρούμενη Επιστήμη”:
‘Κι
αν μια μέρα ή μια νύχτα, ερχόταν ένας δαίμονας και γλιστρούσε μέσα στην
υπέρτατη μοναξιά σου και σούλεγε: «Αυτή τη ζωή, όπως την έζησες και την
ζεις ως τα τώρα, πρέπει να την ξαναρχίσεις από την αρχή, και να την
ξαναρχίζεις αδιάκοπα˙ χωρίς τίποτα το καινούργιο˙ αντίθετα, μάλιστα! Ο
παραμικρός πόνος, η παραμικρή ευχαρίστηση, η παραμικρή σκέψη, ο
παραμικρός στεναγμός, όλα όσα ένιωσες στη ζωή σου θα ξαναρθούν, κάθε τι
το άρρητα μεγάλο και το άρρητα μικρό που έχει μέσα της, όλα θα
ξαναρθούν, και θα ξαναρθούν με την ίδια σειρά, με την ίδια ανελέητη
διαδοχή…. κι αυτή η αράχνη θα ξαναρθεί, κι αυτό το σεληνόφωτο ανάμεσα
στα δέντρα, κι αυτή η στιγμή, κι εγώ ο ίδιος! Η αιώνια κλεψύδρα της ζωής
θα ξαναγυρίζει ακατάπαυστα, κι εσύ μαζί της, απειροελάχιστη σκόνη των
σκονών!»… Δεν θάπεφτες κατάχαμα, δεν θάτριζες τα δόντια σου και δεν θα
καταριώσουν αυτό το δαίμονα; Εκτός πια, αν έχεις ζήσει κάποια θαυμαστή
στιγμή, οπότε θα του απαντούσες: «Είσαι θεός˙ ποτές μου δεν άκουσα τόσο
θείο λόγο!»
Κι αν σου γινόταν έμμονη αυτή η σκέψη, ίσως θα
σε μεταμόρφωνε, κι ίσως και να σ’ εκμηδένιζε˙ και θ’ αναρωτιώσουν για το
κάθε τι: «Το θέλεις αυτό; το ξαναθέλεις; μια φορά; πάντα; επ’ άπειρον;»
κι αυτό το ερώτημα θα βάραινε επάνω σου με αποφασιστικό και τρομερό
βάρος! Ή πάλι, Άχ πόσο θάπρεπε ν’ αγαπάς τον εαυτό σου και τη ζωή, ώστε
να μην ποθείς πια τίποτ’ άλλο απ’ αυτή την υπέρτατη κι αιώνια
διαβεβαίωση!‘
Aργότερα η «αιώνια επιστροφή» εμφανίζεται στο «Τάδε έφη Ζαρατούστρα» , ως η θεμελιώδης ιδέα του έργου:
«…
κ’ η ιδέα αυτή θα είναι, στο εξής, ο τελευταίος λόγος του Ζαρατούστρα:
θα ξανάρθω, μ’ αυτόν τον ήλιο, μ’ αυτή την γη, όχι γιά μια νέα ζωή ή για
μιά καλύτερη ζωή ή για μια ζωή όμοια με τούτη, αλλά γι’ αυτή την ίδια
τη ζωή, ταυτόσημη μέσα στα πιό μεγάλα όπως και στα πιο μικρά πράγματα:
και θα διδάξω, για μιάν ακόμη φορά την Αιώνια Επιστροφή.»
Μπόλτσμαν και Πουανκαρέ
Εξαιτίας της «αιώνιας επιστροφής» ο Νίτσε σχεδίαζε να αφιερώσει αρκετά χρόνια στη μελέτη των φυσικών επιστημών(5).
Μάλλον, δεν ήταν τυχαίο το «Ζήτω η Φυσική!», με το οποίο αρχίζει την
ενότητα §335 στην «Χαρούμενη Επιστήμη», ενώ μερικά χρόνια αργότερα
έγραφε στο «Περί της Γενεαλογίας της Ηθικής» για τον σκοπό της επιστήμης
στην σύγχρονη εποχή: «Όλες οι επιστήμες πρέπει να προετοιμάζουν το
δρόμο για το μελλοντικό έργο των φιλοσόφων».
Σύμφωνα με τον ίδιο τον Νίτσε η υπόθεση της ‘αιώνιας επιστροφής’ είναι η πιο επιστημονική από όλες τις πιθανές υποθέσεις(4).
Στην αρχή τουλάχιστον, είχε σκοπό να στηρίξει την ιδέα της ‘αιώνιας
επιστροφής’ στην ατομική θεωρία και επιθυμούσε να αποκτήσει τα
πνευματικά εργαλεία που θα του επέτρεπαν να την θεμελιώσει επιστημονικά.
Αυτό όμως δεν έγινε ποτέ, κυρίως λόγω της περιπέτειάς του με την Lou von Salomé. Έτσι, παρέμεινε στην ποιητική περιγραφή της φιλοσοφικής του έννοιας χωρίς να δώσει κάποια περαιτέρω επιστημονική ερμηνεία.
Αυτό έγινε κατά κάποιον τρόπο πραγματικότητα, μέσα από τις θεωρίες δύο φυσικών, του συνομήλικού του Λούντβιχ Μπόλτσμαν και του κατά δέκα χρόνια νεώτερού του Ανρί Πουανκαρέ.
Η «αιώνια επιστροφή» φαίνεται εκ πρώτης όψεως να αντιφάσκει με τον 2ο
νόμο της θερμοδυναμικής και το βέλος του χρόνου που καθορίζεται από
αυτόν.
Ο 2ος θερμοδυναμικός νόμος αποτελεί αναπόσπαστο κομμάτι της
λειτουργίας του κόσμου, ώστε, αν δεν υπάρχει πια τρόπος να αυξηθεί η
εντροπία, πλέον δεν μπορεί να συμβεί το οτιδήποτε. Δεν είναι πλέον
δυνατόν να υπάρξει οποιαδήποτε οργανωμένη δομή, δεν είναι δυνατόν να
λάβει χώρα η οποιαδήποτε εξέλιξη, ούτε και οποιαδήποτε ουσιαστική
διεργασία. Μια αναγκαία προϋπόθεση για να συμβεί πρακτικά το οτιδήποτε
είναι να υπάρχει μετακίνηση ενέργειας από το ένα μέρος στο άλλο. Αν η
εντροπία δεν μπορεί να αυξηθεί, τότε η ενέργεια δεν μπορεί να μεταφερθεί
από το ένα μέρος στο άλλο δίχως να επιστρέψει αμέσως πίσω, απαλείφοντας
οτιδήποτε θα μπορούσε φαινομενικά να έχει συμβεί, έστω και κατά τύχη.
Δεν μπορεί να υπάρξει βαθμίδωση της ενέργειας σε ένα σύμπαν που πλέον
είναι απλώς μια γιγάντια θερμική δεξαμενή. Η αύξηση της εντροπίας του
σύμπαντος το οδηγεί στο τέλος της εξέλιξής του, στον Θερμικό Θάνατο.
Όμως η Στατιστική Μηχανική που στην ουσία ξεκίνησε με τον Μπόλτσμαν εισάγει ένα «παραθυράκι». Η διαρκής αύξηση της εντροπίας αποτελεί έναν αναπόδραστο νόμο του σύμπαντος: Τυπικά, αυτό ισχύει μόνο κατά μέσο όρο σε επαρκώς μεγάλες κλίμακες. Όμως αν περιμένετε αρκετά, κατά καιρούς κάποιες απρόβλεπτες διακυμάνσεις μετατοπίζουν αυθόρμητα (και τυχαία) κάποιο τμήμα του συστήματος σε μια κατάσταση χαμηλότερης εντροπίας.
Η ιδέα δεν είναι τόσο εξωφρενική όσο ακούγεται. Σύμφωνα με μια από
τις αρχές της στατιστικής μηχανικής, οποιαδήποτε διάταξη στην οποία έχει
ήδη βρεθεί ένα σύστημα σωματιδίων, αν περιμένετε αρκετά, είναι δυνατόν
να επαναληφθεί. Ας υποθέσουμε ότι έχετε ένα κουτί γεμάτο αέριο
αποτελούμενο από μόρια που εκτελούν τυχαίες κινήσεις, και σε μια
δεδομένη στιγμή τα βγάζετε φωτογραφία, σημειώνοντας τις θέσεις τους. Αν
συνεχίσετε να παρακολουθείτε το κουτί για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα,
εν καιρώ θα δείτε τα σωματίδια να καταλαμβάνουν πάλι τις ίδιες αυτές
θέσεις. Όσο πιο απίθανη η διάταξη, τόσο περισσότερος χρόνος θα
χρειαστεί, οπότε ένα πολύ σπάνιο γεγονός, όπως, για παράδειγμα, η
συγκέντρωσή τους στην κάτω δεξιά γωνία του κουτιού, θα πάρει περισσότερο
χρόνο να επαναληφθεί – θεωρητικά, όμως, είναι απλώς θέμα χρόνου. Κι
αυτό διατυπώθηκε για πρώτη φορά έμμεσα από τον Μπολτσμαν στο άρθρο του
‘On Certain Questions of the Theory of Gases’ (Nature, Feb 28, 1895, p413) και πιο το ξεκάθαρα με θεώρημα επανάληψης του Πουανκαρέ(6):
«Ένα
σύστημα πεπερασμένης ενέργειας, περιορισμένο σε έναν πεπερασμένο όγκο,
μετά από ένα αρκετά μεγάλο χρονικό διάστημα, επιστρέφει στην αρχική του
κατάσταση».
Aν έχετε στη διάθεσή σας άπειρο χρόνο, η οποιαδήποτε κατάσταση στην οποία μπορεί να βρεθεί ένα σύστημα είναι μια κατάσταση στην οποία ΟΝΤΩΣ θα βρεθεί, άπειρες φορές – χωρίς να παραβιάζεται ο 2ος νόμος της θερμοδυναμικής, με τον χρόνο μεταξύ επαναλήψεων να καθορίζεται από το πόσο σπάνια ή ιδιαίτερη είναι αυτή η διάταξη.
Οι κβαντικές διακυμάνσεις και οι εγκέφαλοι Μπόλτσμαν
Και στην σύγχρονη φυσική διατυπώνονται ορισμένα κοσμολογικά μοντέλα που οδηγούν στην ιδέα της «αιώνιας επιστροφής». Ο κοσμολόγος Andreas Albrecht είχε διατυπώσει την ιδέα της κατάστασης ισορροπίας De Sitter, σύμφωνα με την οποία η προέλευση του σύμπαντός μας, και όλων όσα συμβαίνουν μέσα σ’ αυτό, μπορεί να θεωρηθεί αποτέλεσμα τυχαίων διακυμάνσεων μέσα σε ένα αέναα διαστελλόμενο σύμπαν, το οποίο περιλαμβάνει μόνο μια κοσμολογική σταθερά. Περιστασιακά, το σύμπαν μεταβαίνει, μέσω μιας διακύμανσης, από την κατάσταση θερμικής δεξαμενής σε μια αρχική κατάσταση πολύ χαμηλής εντροπίας, κι έπειτα αρχίζει να εξελίσσεται (αυξάνοντας την εντροπία του) μέχρι που φτάνει στον Θερμικό Θάνατό του, επανερχόμενο στο σύμπαν υποβάθρου De Sitter. Άλλες φορές πάλι, η διακύμανση δεν οδηγεί σε μια Μεγάλη Έκρηξη, απλώς αναπαράγει αυτή την στιγμή που διαβάζετε αυτές τις λέξεις. Την τωρινή στιγμή – και κάθε άλλη στιγμή της ζωής σας και της ζωής όλων των άλλων. Οι Anthony Aguirre , Sean M. Carroll , Matthew C. Johnson υπολόγισαν ότι, αν ήσασταν διατεθειμένοι να περιμένετε για χρονικό διάστημα περίπου ίσο με ένα τρισεκατομμύριο τρισεκατομμύρια φορές την ηλικία του σύμπαντος, θα μπορούσατε να δείτε ένα πιάνο να να συναρμολογείται αυθόρμητα σε ένα φαινομενικά άδειο κουτί!
Όμως τα σενάρια αναγέννησης μέσω μιας κβαντικής διακύμανσης, ‘τερματίζουν’ με την υπόθεση των αποκαλούμενων Εγκεφάλων Μπόλτσμαν. Η ιδέα είναι πως, αν γίνεται ένα ολοκλήρο σύμπαν να εμφανιστεί από το κενό μέσω μιας κβαντικής διακύμανσης, είναι πολύ πιο πιθανόν να εμφανιστεί ένας και μοναδικός ανθρώπινος εγκέφαλος, ο οποίος περιέχει όλες σου τις αναμνήσεις και φαντάζεται πως κατοικεί μέσα σε ένα απόλυτα λειτουργικό κόσμο, και αυτή τη στιγμή διαβάζει αυτές τις γραμμές στο κινητό του! Αυτός ο ατυχής εγκέφαλος είναι καταδικασμένος να εξαφανιστεί πάλι στο κενό μέσω μιας κβαντικής διακύμανσης, σχεδόν αμέσως μετά τη δημιουργία του. Στατιστικά, ένας εγκέφαλος Μπόλτσμαν είναι πολύ πιο πιθανότερο να εμφανιστεί σε σχέση με ένα ολόκληρο σύμπαν, οπότε, αν θέλουμε να δομήσουμε το σύμπαν μας χρησιμοποιώντας κβαντικές διακυμάνσεις, πρέπει να αποδεχτούμε ότι είναι πολύ πιθανότερο όλα αυτά που βιώνουμε … απλά να τα φανταζόμαστε.
H δυνατότητα ύπαρξης διακυμάνσεων τύπου Εγκεφάλων Μπόλτσμαν διαταράσσει τόσο πολύ την όποια λογική εικόνα έχουμε για το σύμπαν, ώστε ο Sean Carroll την περιέγραψε ως «γνωστικά ασταθή». Κοινώς, το θέμα δεν είναι ότι δεν μπορεί να ισχύει, αλλά ότι, αν όντως ισχύει, τότε τίποτα δεν βγάζει νόημα και μπορούμε κάλλιστα να παραιτηθούμε από την προσπάθεια κατανόησης του σύμπαντος.
Βιβλιογραφία
(1) Katie Mack, «Το τέλος των πάντων, σύμφωνα με την αστροφυσική» , μετάφραση: Ανδρέας Μιχαηλίδης, πρόλογος: Διονύσης Π. Σιμόπουλος, εκδόσεις μεταίχμιο, 2021
(2) Φρ. Νίτσε, «Χαρούμενη Επιστήμη», μετάφραση Μίνας Ζωγράφου, εκδόσεις ΔΑΡΕΜΑ, 1961
(3) Φρ. Νίτσε, «Έτσι μίλησεν ο Ζαρατούστρα (Τάδε έφη Ζαρατούστρα)», Εισαγωγή, μετάφραση Άρη Δικταίου, εκδόσεις Δωδώνη, 2005.
(4) Nietzsche’s Last Twenty Two Notebooks
(5) Juliano C. S. Neves, Nietzsche for physicists
(6) Ο «αιώνιος γυρισμός» του Νίτσε και το «θεώρημα επανάληψης» του Πουανκαρέ, 2011
(7) Πολ Τ. Στάινχαρντ και Νιλ Τούροκ, «Αέναο σύμπαν, Τι υπήρχε πριν από τη Μεγάλη Έκρηξη», εκδόσεις ΑΒΓΟ, 2008
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου
Σημείωση: Μόνο ένα μέλος αυτού του ιστολογίου μπορεί να αναρτήσει σχόλιο.