Osobliwości – wielkie oszustwo fizyków

Współczesna fizyka teoretyczna i nieodłączna z nią kosmologia, jawią się przeciętnemu człowiekowi jako wielka i skomplikowana budowla, wyrafinowana świątynia wiedzy, w której swobodnie poruszają się wyłącznie jej najbardziej wtajemniczeni kapłani, czyli profesjonalni naukowcy. Świat hiperprzestrzeni, leptonów, bozonów, czarnych dziur, tuneli czasoprzestrzennych, ciemnej energii i wielu tym podobnych zjawisk, wydaje się całkowicie nieprzenikniony i przytłaczający swą rozległości zwykłych ludzi. Obraz taki jest spowodowany nie tylko pokorą milionów laików, świadomych swej bezradności wobec tej problematyki, ale także zauważalną postawą części uczonych twierdzących, że rządząca współczesną nauką teoria kwantowa wymyka się intuicyjnemu rozumieniu, i jej rozwiązania są dostępne jedynie na poziomie albo bardzo skomplikowanych wzorów matematycznych, albo równie skomplikowanych eksperymentów typu Wielki Zderzacz Hadronów.

Wynikałoby z tego, że nasza logika jest bezradna wobec ekspansji wszechświata, problematyki budowy materii, czasoprzestrzeni, itp., a próba zrozumienia przez przeciętnego człowieka teorii i procesów mechaniki kwantowej jest beznadziejna. To może być prawdziwy osąd, ale wówczas staje się dosyć dziwne, dlaczego ta współczesna nauka, poruszająca się na nieprawdopodobnych wyżynach teorii fizycznych i ich matematycznych rozwiązań, również nie może przeskoczyć pewnych progów i granic, a czasami jak się wydaje, beznadziejnie wali głową w mur paradoksów i osobliwości.

Zauważalne, odrobinę lekceważące traktowanie tzw. "zdrowego rozsądku", zaczęło mi nie dawać spokoju. Głównie dlatego, że nie wierzę w nic oprócz logiki i wydaje mi się, że przy rozpatrywaniu przeróżnych problemów ontologicznych naszego wszechświata, gdy nauka rozkłada bezradnie ręce, a zaczyna je z satysfakcją zacierać religia, właśnie logika powinna podsunąć jakieś sensowne rozwiązania.

Tak jak wielu naukowców jestem przekonany, że usilnie poszukiwana już od dziesiątków lat przez najświetniejsze instytuty badawcze na całym świecie "teoria wszystkiego", czyli rozwiązanie jednoczące i wyjaśniające podstawowe zjawiska fizyczne (słabe i silne oddziaływania jądrowe, elektromagnetyzm i grawitację), wbrew pozorom nie powinno mieć jeszcze bardziej złożonej formuły, a przeciwnie, musi być stosunkowo proste. Wskazuje na to tzw. reguła ekonomiki natury, która obowiązuje obecnie i musiała obowiązywać w fazie początkowej naszego wszechświata. Przecież jest bardzo mało prawdopodobne, by jego stworzenie (przez Boga – w wersji dla wierzących, lub przez naturę – w wersji dla ateistów) wymagało stosowania, proponowanych dzisiaj przez niektórych naukowców, wielostronicowych wzorów matematycznych opisujących współzależność 10 lub nawet 26 wymiarów. Musi istnieć jakaś bardziej przyjazna ludzkiemu umysłowi idea, jakiś paradygmat, który zbliży nas do uparcie wymykającej się prawdy.

W zasadzie wszyscy uczeni zdają sobie z tego sprawę i nie ustają w próbach znalezienia uniwersalnego klucza, ale "teoria wszystkiego" uparcie nie daje się skonstruować. Można nawet ocenić, że katalog problemów wciąż istniejących, mimo szokujących postępów nauki, wcale się nie kurczy, a wręcz rozrasta. Co gorsze, nadal nie potrafimy odpowiedzieć na wiele pytań absolutnie podstawowych. Przykładowo takich:

- Jak jest zbudowana materia, dlaczego nie widać końca kolekcji odkrytych i nadal odnajdywanych setek rodzajów cząsteczek, zwanych elementarnymi, składających się na nią? Czy jest możliwe by stworzenie wszechświata wymagało zastosowania tak niewiarygodnie złożonego zestawu materiałów?

- Dlaczego materia ma masę?

- Dlaczego istnieje coś takiego jak grawitacja - jej mechanizm opisano, ale jaka jest jej istota - co powoduje, że materie przyciągają się (nad głośnym bozonem Higgsa zapada coraz większa cisza)?

- Jeżeli w czasie Wielkiego Wybuchu nie działały znane nam prawa fizyki, to musiały działać jakieś inne prawa – jakie?

- Dlaczego światło ma nie dającą się pogodzić ze sobą dualną, kwantową i falową strukturę?

- Co powoduje, że w kosmosie zdarzają się niewiarygodnie silne rozbłyski promieniowania gamma, obejmujące swym aktywnym zasięgiem obszary wielkości całych galaktyk?

- Jaka siła powoduje, że w świecie kwarków istnieją oddziaływania silne, gdy wiadomo, że nie jest nią grawitacja?

- Dlaczego w zjawisku pozytonium (anihilacja elektronu i pozytonu) czasami otrzymujemy dwa kwanty gamma (fotony), a innym razem trzy ?

- Czy był sens w powstaniu wszechświata, jeżeli rozrost przestrzeni, potwierdzony ucieczką galaktyk, sugeruje, że za setki, czy miliony miliardów lat ma on się rozpłynąć w niewiarygodnie rzadką kosmiczną zupkę? Jest to pytanie raczej do filozofii, ale fizyka także musi mieć tu coś do powiedzenia.

- Kolejnym niezwykłym problemem współczesnych fizyków jest stwierdzany przez nich doświadczalnie fakt, iż prawa mechaniki klasycznej nie zgadzają się z dzisiaj formułowanymi teoriami funkcjonowania świata molekularnego. Jest to przedziwny stan wiedzy, gdyż albo trzeba odrzucić mechanikę klasyczną, albo dogłębnie zweryfikować dzisiejsze podejście do mikrocząstek. Tego jednak się nie robi i brnie się w jakieś beznadziejne poszukiwanie trzeciej drogi lub znalezienie granicy dzielącej oba światy.

To tylko kilka ze znacznie większego zestawu nierozwiązanych problemów, ale na wyróżnienie zasługuje jeszcze jedno zagadnienie. Współczesne teorie fizyczne, w tym dosyć powszechnie uznawany za najlepszy „model standardowy”, bez skrępowania używają pojęcia „osobliwość” na stany fizyczne niemożliwe do zinterpretowania zgodnie z tą właśnie teorią. Dotyczy to sytuacji m. in. gdy wynikające z tej teorii wartości przyspieszenia grawitacyjnego albo gęstość materii zmierzają do nieskończoności, a wówczas znane nam prawa fizyki stają się bezużyteczne. Określenie „osobliwość” jest używane zwłaszcza przy opisywaniu Wielkiego Wybuchu oraz wnętrza czarnych dziur („ horyzont zdarzeń”), albo do stanu tuż po Big Bangu, gdy gwałtowny rozrost przestrzeni nazywany jest jej „inflacją”, co jest tak samo niczego nie wyjaśniającym pojęciem jak „osobliwość”.

W mojej ocenie nazwa "osobliwość" używana by zdefiniować niemożliwe do zaistnienia warunki i prawa fizyki jest tylko próbą pozornie naukowego określenia sytuacji, do której normalnie stosuje się wyrażenia czary lub cuda. Muszę powiedzieć, że nie wierzę w żadne czary ani cuda, nawet w momencie Wielkiego Wybuchu. Kieruję się tu krytycyzmem jaki wyraził Stephen Hawking słowami "Jeżeli prawa fizyki mogą załamać się w osobliwościach, to mogą załamać się wszędzie i w każdej chwili. Jeżeli chcemy mieć naukową teorię, to prawa fizyki muszą obowiązywać wszędzie, w tym również w chwili powstawania wszechświata." - wykład 5 z książki "Natura czasu i przestrzeni" Poznań 1996.

Konkluzja jest prosta. Czytelniku, jeżeli czytając o założeniach czy też rozwiązaniach jakiejkolwiek teorii fizycznej znajdziesz tam zwrot: „a w tym obszarze występuje osobliwość” to wiedz, że ta teoria powinna znaleźć się na śmietniku tysięcy już niezwykle atrakcyjnych, ale błędnych koncepcji, gdyż jest nic nie warta, niezależnie jak wielkie autorytety za nią stoją.