Hunyd be a szemed, és próbáld meg elképzelni a semmit.

Túl késő. Jó eséllyel már gondoltál valamire: talán a fekete színre, vagy a “semmi” szóra, amelyek közül egyik sem semmi.

A semmiről való elmélkedés a legjobb esetben is a meditáció egyik formájának, legrosszabb esetben pedig teljes időpocsékolásnak tekinthető. Vagy az lenne, ha nem lenne az az egyszerű tény, hogy a fizika középpontjában egy megoldatlan kérdés áll, amely megköveteli, hogy legalább némileg foglalkozzunk ezzel a dologgal, vagy annak hiányával: miért van valami (a mi világegyetemünk) a semmi helyett?

A semmi olyan megtévesztően egyszerű fogalom, amely a tudomány, a filozófia és maga a nyelv különös metszéspontjában lakozik. Mint egy gyerek, aki az abszurditásig kérdezgeti a “Miért?” kérdést, elég frusztráló lehet ennek a problémának a végére járni, ezért egy fizikus és egy filozófus segítségét kértem, hogy képet kapjak arról, mit is jelent – ha jelent egyáltalán – a “semmi”. Úgy tűnik, ez a kérdés a szakértők számára is frusztráló.

Mi a semmi a fizika szerint?

Sean Carroll elméleti fizikus és kozmológus a Kaliforniai Technológiai Intézetben. A semmi a közelmúltban foglalkoztatta, amennyiben a valamivel kapcsolatos.

Egy nemrégiben megjelent blogbejegyzésében, podcast epizódjában és a Routledge Companion to the Philosophy of Physics című kötetben megjelent fejezetében, amelyek mindegyike a “Why Is There Something, Rather Than Nothing?” (Miért van valami, nem pedig semmi?) címet viseli. Carroll a lehető legegyszerűbben próbált válaszolni erre a kérdésre.

“A tudomány és a filozófia azzal foglalkozik, hogy megkérdezze, hogyan vannak a dolgok, és miért vannak úgy, ahogy vannak. Ezért természetesnek tűnik, hogy a következő lépést megtegyük, és megkérdezzük, miért vannak a dolgok egyáltalán” – írta a fejezetben. “A világról szerzett tapasztalatunk, amely a valóság egy rendkívül apró töredékére korlátozódik, nem hagy bennünket jól felkészülve arra, hogy megfelelő módon gondolkodjunk a létezésének kérdéséről.”

A valódi semmi nagyon különbözik attól, hogy egyszerűen “üres tér”, még ha ez egy használható, hétköznapi definíció is lehetne, mondta Carroll egy nemrégiben folytatott Skype-hívás során.

“A kvantumtérelméletben, amelyről úgy gondoljuk, hogy a legjobb módszerünk az univerzum leírására, amivel jelenleg rendelkezünk, az üres tér elég érdekes” – magyarázta. “Még ha olyan üres is, amennyire csak lehet, akkor is vannak kvantummechanikai részecskék, amelyek csak egy nulla energiájú állapotban vannak, és nem csinálnak semmit. De a vákuumot meg lehet szondázni, ahogy a részecskefizika teszi, és felfedezni a tulajdonságait.”

“Az üres tér egy nagyon érdekes hely a modern fizikában; sok minden történik benne, míg ha üres lenne, akkor semmi sem történne” – mondta.

“Valószínűleg jobb úgy gondolni a semmire, mint még a tér és az idő hiányára is, mint a térre és az időre, amiben nincs semmi.”

A kvantumállapotok olyan hullámfüggvények, amelyek nagy pontossággal mérik az atomok és részecskék kiszámíthatatlan energiaszintjeit. Egy kvantummechanikai rendszer a legalacsonyabb energiaállapotában még matematikai szempontból is nagyon úgy nézhet ki, mint a semmi, de akkor is apró részecskék és energia ugrál benne.”

Mindegy, hogy egy lyuk a földben vagy az égitestek közötti hatalmas térrészek, ezek az “üres” terek tele vannak valamivel, ami fizikai tulajdonságokkal rendelkezik. Ez a vákuum nem a semmi, legalábbis Carroll és kortársai szerint.

De ez csak az egyik módja a probléma megértésének. A másik még elmebajosabb: a téridő teljes hiánya, akár “üres”, akár nem.

Bővebben: The Best Science Stories to Read When You’re High

“Csak igazán semmi – nem egy kvantumelméleti vákuum – csak a semmi hiánya” – mondta Carroll. “Tekintettel arra, hogy az általános relativitáselmélet utáni világban élünk, tudjuk, hogy a tér és az idő nem rögzített és abszolút, hanem dinamikus. Einstein azt mondta, hogy a teret és az időt az energia torzítja, így valószínűleg jobb, ha a semmire úgy gondolunk, mint még a tér és az idő hiányára is, mint a térre és az időre, amiben nincs semmi. Nagy különbség van az üres tér és a semmi között.”

Míg a semminek ezt a definícióját fontos szem előtt tartani, tette hozzá Carroll, ez nem igazán szolgál a fizika területén. “‘Valami’ érdekes; a semmi csak annyiban érdekes, amennyiben valaminek a hiánya” – mondta.”

Végeredményben, mondta Carroll, nem veszíti el álmát a “Mi a semmi?” kérdés miatt.”, még akkor is, ha lenyűgöző dolog elgondolkodni rajta.

“Szerintem a “Miért van valami a semmi helyett?” kérdés érdekes, de a válasz valószínűleg az, hogy “Ez már csak így van”” – zárta gondolatait. “Valószínűleg nincs ennél mélyebb dolog. Nem mintha a semmi valami titokzatos ismeretlen lenne; ez csak a semmi hiánya. Ez minden, amit mondani lehet róla. Semmi többet nem lehet megtudni a semmiről. Csak valamiről lehet tanulni.”

Mi a semmi a filozófia szerint?

A tudománynak nincs monopóliuma a semmire. Jim Holt filozófus, aki a tudományos témák széles skálájáról írt, az univerzum eredetétől a viccek filozófiatörténetéig. A kvantummechanikával és a semmivel is foglalkozott a “Miért létezik a világegyetem?” című TED Talkban

Holt számára a tiszta semmi nemcsak az emberi elme számára érthető, hanem filozófiai érveléssel leírható, ami szintén remek kiindulópont annak, aki ezen a kérdésen töpreng. Azt állítja, hogy a “semmi” – nem a kvantumfizika által felállított, láthatatlan dolgokkal teli üres tér, hanem szó szerint a semmi – könnyen leírható pusztán a formális logika segítségével.

“A semmi állapotát koherensen le lehet írni; ez könnyen megvalósítható” – mondta Holt telefonon. “Ez egy olyan állapot, amelyben minden nem önazonos. Ha minden x esetében x nem egyenlő x-szel; ez a mondat a logikában a semmi állapotát írja le. Nem segíti a képzeletet, de nem is szül ellentmondást. Csak akkor lehet igaz, ha semmi sem létezik, mert ha valami létezik, az egyenlő önmagával. “

“Soha nem voltam képes teljesen megérteni a semmit, de közel kerülhetek hozzá, amikor a profi bowlingot nézem a tévében.”

A tudományos érvelés felhasználása annak megértésére, hogyan keletkezett valami a semmiből – állítja Holt – a fizikusok kísérlete egy metafizikai kérdés megválaszolására. Konkrétan a kvantummező-elmélettel száll vitába, amely azt állítja, hogy az univerzum egy kvantumvákuumból robbanhatott ki az inflációnak köszönhetően.

Az inflációs elméletet eredetileg az ősrobbanás elmélet egyfajta kiegészítéseként javasolták az 1980-as években. Azt állítja, hogy a kozmikus infláció nagyon rövid idő alatt (10-35 másodperc és 10-33 másodperc között az ősrobbanás után) a kvantumskáláról a csillagászati méretűre lökte az univerzumot, és így alakult ki a világegyetem mérete és szerkezete, amelyben most élünk.

De ha a világegyetem a semmiből keletkezett, fizikai törvények szerint, akkor honnan jöttek ezek a törvények? Léteztek már a világegyetem előtt is? Ha igen, akkor ez nem azt jelentené, hogy a világegyetem nem a semmiből keletkezett? “, a kvantumtérelmélet törvényei képesek egy világot a mélységből a létezésbe idézni, tehát nagyon titokzatos entitások. De attól még entitások. Nem a semmi” – mondta Holt.

Bővebben:

Szóval, akkor mi a semmi? Holt szerint, még ha nem is tudjuk leírni a tulajdonságait – vagy még csak el sem tudjuk képzelni -, elképzelhető, hogy a dolgok így alakulhattak volna.

“A semmi a legegyszerűbb lehetséges mód, ahogy a valóság alakulhat; ez a legkevésbé önkényes, mert mindent kizár” – mondta Holt. “Ha ezt egyszer komolyan vesszük, elkezdünk gondolkodni: “Így kellett volna lennie; miért lenne inkább valami, mint a semmi?”. Nemcsak hogy van valami, de van egy nagyon sajátos fajta valami, amit magunk körül látunk.”

Ha valami, akkor a semmi egy felhívás arra, hogy fontoljuk meg azt, ami létezik – ami bizonyára valami. A semmi, minden semmisége ellenére az egyik legfinomabb intellektuális falat, amin rágódhatunk.”

“Érdekes keveréke a filozófiának, a tudománynak, a fogalmi elemzésnek és a teológiának, valamint a nyelv határainak eldöntése” – mondta Holt – “Az elvont intellektuális dolgokra kíváncsi emberek számára ez egy lakoma.”

Semmi sem számít igazán

Agyunk úgy van bedrótozva, hogy a dolgokat diszkrét entitásokként értelmezzük, de ez nem jelenti azt, hogy ne tudnánk elgondolkodni azon, hogy nincsenek tulajdonságok. Sőt, ha így teszünk, akkor árnyaltabban értékelhetjük az univerzumot.

“Szerintem érthető” – mondta Carroll. “Nem gondoljuk, hogy az univerzumnak van egy térbeli pereme, de lehet, hogy volt egy kezdete – ezt nem tudjuk biztosan, de mindenképpen hihető. Ha van egy pillanat, és az után a pillanat után volt valami, akkor a másik oldalon nincs semmi. Az ember kísértésbe esik, hogy azt mondja: “Azelőtt a pillanat előtt nem volt semmi”. De jobb, ha azt mondjuk: ‘Az előtt a pillanat előtt nem létezett semmi.'”

Holt szerint a semmi lehet, hogy a logika segítségével érthető, de valószínűleg nem fogod tudni elképzelni, hacsak nincs kábeltévés sportelőfizetésed. “Soha nem voltam képes teljesen megérteni a semmit, de közel kerülhetek hozzá, amikor profi bowlingot nézek a tévében” – viccelődött.”

A bowlingra való utalásnak talán nincs tudományos vagy filozófiai érvényessége, de jól szemlélteti annak abszurditását, hogy megpróbáljuk megérteni azt, ami szükségszerűen nem létezhet. Mégis, legalábbis egy olyan abszurd kérdés feltevése, mint a “Mi a semmi?”, arra emlékeztet minket, hogy mindig lesznek elképzelések az emberi megértés határán, és dacos emberek, akik hajlandóak szembenézni ezzel az abszurditással és mélyebbre ásni.”

“Nyitott vagyok a jobb válaszokra” – mondja Carroll. “Az elégedettség olyasmi, amit remélhetünk, de nem követelhetünk, amikor a világegyetemről beszélünk. Rajtunk, mint fajon múlik, hogy kialakítsuk az intellektuális érettséget ahhoz, hogy elfogadjuk, hogy néhány kérdésre nincsenek olyan válaszok, amelyek célja, hogy elégedettnek érezzük magunkat.”

Szóval, mit tanultunk itt? Remélhetőleg valamit.

Hírlevelünkre feliratkozva minden nap hat kedvenc Motherboard-sztorinkat kapja meg.