„Што се тиче сукоба између квантне теорије и теорије релативности, не мислим да филозофи имају предност над физичарима, осим у оној мери у којој јасно разумеју ситуацију. То је проблем о којем би се физичари требало бринути и решавати га. Али, такође, би се требало бринути и решавати темељне концептуалне проблеме квантне теорије, попут проблема мерења”, сматра угледни амерички филозоф науке Тим Модлин.
Ненад Јарић Дауенхауер
Угледни амерички филозоф науке Тим Модлин (на слици) је у интервјуу „Индексу” рекао да физичари, углавном, одбијају прихватити да су физички експерименти за које је 2022. додељена Нобелова награда показали да теорија релативности Алберта Ајнштајна има темељених контрадикција и да је треба мењати. Наш саговорник, професор на Њујорк универзитету, аутор више књига из филозофије физике, ту тезу изнео у склопу годишњег предавања Фране Петрић, које је организовано поводом 57. облетнице Института за филозофију. Чињеница да су физичари у експериментима потврдили квантно преплитање, коју је Ајнштајн назвао „сабласним деловањем на даљину”, наговештава да брзина светлости у вакууму није нужно гранична брзина коју ништа не може премашити, што би требало значити да теорија релативности не важи.
Модлин је подсетио да су Алберт Ајнштајн, Борис Подолски и Натан Розен још 1935. представили тзв. EPR парадокс, мисаони експеримент који је довео у питање разумевање квантне механике. Он се темељио на идеји да квантна механика предвиђа да се две честице попут електрона могу спрегнути, односно повезати тако да својства једне одређују својства друге, без обзира на мeђусобну удаљенос. Из њега је произлазило да бисмо у тренутку када дознамо спин једног од спрегнутих електрона, који је пре експеримента био непознат, истог тренутка дознали спин другог, иако су међусобно удаљени светлосним годинама. Kвантно спрезање је потврђено у експериментима које је осмислио ирски физичар Џон Бел. Према класичној физици, потврда квантне испреплетоности значила би да би информације могле путовати тренутно, односно брже од светлости, што је у супротности с теоријом релативности.
Но, физичари су закључили да та потврда није доказ да информације могу путовати брже од светлости јер се мерења својстава честица не могу ни на који начин користити за преношење информација. Другим речима, засад није јасно како би било могуће манипулисати једним електроном да би се информације пренеле до другог, удаљеног електрона. Модлин је у излагању казао да не види зашто се у будућности корелацијска повезаност спрегнутих честица не би могла користити за слање корисних информација. Довео је у питање концепт простор-времена утемељен на теорији релативности, устврдио да физика већ деценијама не даје нове велике увиде и да не успева повезати квантну механику и теорију релативности у смислену заједничку теорију. Поручио је да је прошло време када је било довољно и плодоносно следити препоруку „ћути и рачунај”, која одражава став већине физичара да је таква метода кључан алат за разоткривање тајни природе. За крај је истакао да је дошло време да се почне мислити, а ту види изазов с физичарима који то, углавном, одбијају и изразио је уверење да би тај посао можда боље могли обавити филозофи науке који се баве онтолошким питањима. Након излагања направили смо интервју.
Индекс: У својем излагању рекли сте да би се квантна корелација у феномену квантне спрегнутости могла искористити за тренутно преношење информација. То је у супротности с увреженим разумевањем научника. Kоје би емпиријски проверљиве последице имао нови увид у појам простора и времена, што би произлазио из чињенице да мерење на једном делу спрегнутог система тренутно мења својства тог система на произвољној удаљености?
Модлин: Идеја да би могле постојати схеме за суперлуминално сигнализовање (брже од светлости) јесте спекулативна. Оно што није спекулативно, а доказано је у лабораторији, јесте да мора постојати суперлуминална узрочност. Многи физичари не цене разлику између сигнализовања и узрочности. Сигнализовање је облик узрочности – оно што пошиљалац ради је узрок поруке коју прималац прима, али не подржава сваки тип узрочне везе сигнализовање.
Индекс: Не би ли суперлуминалну сигнализацију требало потврдити у експериментима пре него што се теорија релативности прогласи проблематичном?
Модлин: Да би постојала узрочност, појава узрока мора барем променити вероватноћу учинка. Али за канал сигнализовања, узрок мора додатно бити слободно контролисан од стране пошиљаоца, а учинак мора бити опажен од стране примаоца. У различитим тумачењима квантне теорије ти услови могу изостати, иако постоји суперлуминална узрочност. На пример, у теоријама с пробабилистичким „колапсом таласне функције” експериментатор може учинити нешто што осигурава да ће доћи до колапса, али не може контролисати тачно како се колапс догађа („Бог се игра с коцкама”). Такође, у квантној теорији претпоставља се квантна таласна функција система, али сви се слажу да таласна функција није непосрдно опазива, чак и ако пошиљалац може контролисати таласну функцију удаљеног система, то не значи да прималац може опажати шта је пошиљалалц учинио.
Уобичајено схватање теорије релативности није само да она забрањује суперлуминално сигнализовање, већ да забрањује и суперлуминалну узрочност. Ако то тако схватимо, експерименти су то већ оповргнули. Многи физичари инсистирају да нема суперлуминалног сигнализовања и да стога теорија релативности опстаје, али концепт сигнализовања не игра никакву улогу у формулацији теорије релативности. Што се тиче емпиријских последица суперлуминалне узрочности, то у потпуности зависи од прецизних детаљи теорије. Но не постоји општи одговор на то питање. За неке прецизно формулисане теорије, чини се да се могу извести емпиријске последице, али то ће варирати од теорије до теорије. Стандардна квантна механика није довољно јасно формулисана да би се то питање уопште могло поставити. Она се ослања на нејасан и непрецизан појам јерења. То је потешкоћа позната као „проблем мерења” у квантној теорији.
Индекс: У току излагања рекли сте да физичаре не забрињава оно што ви сматрате битним контрадикцијама између теорије релативности и квантне теорије. Чини се да сматрате да би се тиме требало позабавити филозофи науке. Kоје би могле бити њихове предности у односу на научнике?
Модлин: Што се тиче сукоба између квантне теорије и теорије релативности, не мислим да филозофи имају предност над физичарима, осим у оној мери у којој јасно разумеју ситуацију. То је проблем о којем би се физичари требало бринути и решавати га. Али, такође, би се требало бринути и решавати темељне концептуалне проблеме квантне теорије, попут проблема мерења, као што су Ајнштајн, Шредингер и Бел стално инсистирали. Из прилично чудних разлога, већина физичара одлучила је једноставно да игнорише та питања у корист става „ћути и рачунај”. Оно што су филозофи чинили јесте инсистирање на исправности онога што су Ајнштајн и други тврдили. Главни разлог зашто цене проблем јесте филозофска обука у јасној концептуалној анализи и уважавање логички исправних аргумената.
Индекс: Научници су у више наврата изразили сасвим супротна уверења. Примерице, Ричард Фajнман је рекао да је „филозофија научницима потребна колико и орнитологија птицама”, Стивен Хокинг је поручио да је „филозофија мртва” и да су „научници постали носиоци бакље открића у нашој потрази за знањем”, а Лоренс Kраус да „филозофија није корисна за науку”, да „с времена на време може поставити занимљива питања, али их не може решити”. Зашто мислите да је ред на филозофима да преузму бакљу?
Модлин: Што се тиче Фajнманове изјаве: она је заправо прилично чудна. Орнитологија би била од велике користи птицама: могле би боље разумети своје грабљивце, где могу пронаћи храну итд. Разлог зашто птице не користе орнитологију је тај што нису довољно интелигентне да је разумеју. Хокинг очито није био свестан шта добри филозофи физике раде. То није велико изненађење: читање је за њега било врло тешко. Ове прилично детињасте увреде од стране Хокинга и Kрауса не заслужују пажњу. Оне нису аргументи или разложне опсервације и нису поткрепљене никаквим доказима или показатељима да су уопште свесни шта филозофи раде. Заправо не постоји разлика између „филозофије физике” и „темељне физике”. Примерице, Дејвид Алберт назива се „филозофом физике”, али његов докторат је из теоријске физике, а први посао био је на одсеку за физику. Kасније је прешао на одељење за филозофију не зато што је хтео „бавити се филозофијом”, већ зато што одсеци за физику нису подржавали истраживања у темељној физици. Данас је заједница темељне физике распршена међу одељењима за филозофију, математику и физику, с можда најмање људи на одсецима за физику. То је управо разлог зашто сам основао Џон Белов институт за фундаментлану физику: да бих покушао створити уедињенију и интерактивнију заједницу људи заинтересованих за темељну физику.
Индекс: Постоји ли неки пример у скоријој повиести науке да је неко битно научно питање решио неки филозоф? Сматрате ли да би ваш Институт или Ви сами могли придонијети налажењу одговора на велика питања?
Модлин: Да, свакако. Ментор моје дисертације Кларк Глимор направио је важан рад на теорији каузалних графова, која се широко користи у многим различитим научним пољима. Он и колеге развили су рачунарске програме за системско претраживање простора могућих каузалних структура и идентификовање оних које су најјаче подржане подацима. Њихове програме користила је примјерице НАСА за дизајнирање метода анализе које користе свемирске сонде. Једна од тема интензивног проучавања филозофа је и теорија потврде, посебно бајесовске методе. Њу научници стално користе, но понекад лоше. Зналци из филозофске заједнице могу помоћи и већ су помогли. Исто се може догодити и с физиком, иако су садашњи проблеми у физици толико тешки да нико не постиже велики напредак.
(Илустрације: Институт за фиолозофију)
(Индекс)
