Richard Dawkins o našem "podivném" vesmíru

Název mé přednášky zní: "Podivnější než si dokážeme představit: Prapodivnost vědy." "Podivnější než si dokážeme představit" pochází od J.B.S. Haldana, slavného biologa, který řekl, "Mám podezření, že vesmír je nejen podivnější než si myslíme, ale podivnější než si dokážeme představit. Mám za to, že na světě je víc věcí, než kolik si představuje, nebo vůbec může představit, jakákoli filozofie." Richard Feynman přirovnal přesnost kvantových teorií -- experimentálních předpovědí -- ke stanovení šířky Severní Ameriky s přesností na šířku jednoho vlasu. To znamená, že kvantová teorie musí být v určitém smyslu správná. A přesto předpoklady, které kvantová teorie musí přijímat, aby takové předpovědi mohla dělat, jsou tak tajemné, že sám Feynman s pohnutím poznamenal, "Jestli si myslíte, že rozumíte kvantové teorii, tak nerozumíte kvantové teorii."

Je tak podivná, že fyzici se uchylují k jejím různým paradoxním interpretacím. David Deutsch, který tady má taky přednášku, v knize The Fabric of Reality přijímá interpretaci "mnoha světů", protože to nejhorší, co se o ní dá říct, je, že je až absurdně nehospodárná. Postuluje totiž ohromný a rychle rostoucí počet vesmírů, které existují vedle sebe, a navzájem jsou zjistitelné jen úzkým okýnkem experimentů kvantové mechaniky. Tolik k Richardu Feynmanovi.

Biolog Lewis Wolpert tvrdí, že podivnost moderní fyziky je jen extrémní případ. Věda, na rozdíl od technologie, páchá na zdravém rozumu násilí. Pokaždé, když vypijete sklenici vody, upozorňuje Wolpert, je slušná šance, že spolknete aspoň jednu molekulu, která prošla močovým měchýřem Olivera Cromwella. (Smích) To je jen prostá teorie pravděpodobnosti. Počet molekul ve sklenici je daleko větší, než počet obsahů sklenic nebo močových měchýřů ve světě. A samozřejmě, že není nic zváštního na Cromwellovi nebo močových měchýřích. Právě jste vdechli atom dusíku, který prošel pravou plící třetího iguanodona nalevo od toho vysokého cykasu.

"Podivnější, než si dokážeme představit." Co nám vlastně umožňuje představovat si věci, a řekne nám to něco o tom, co všechno si představit dokážeme? Existují ve vesmíru věci, které budou navždy mimo náš dosah, ale ne mimo dosah nějaké vyšší inteligence? Existují ve vesmíru věci, které jsou v principu nedosažitelné jakoukoli myslí, jakkoli mocnou? Historie vědy je jednou dlouhou sérií prudkých myšlenkových bouří, jak se postupující generace vypořádávaly s rostoucí úrovní podivnosti ve vesmíru. Dnes už jsme tak zvyklí na to, že se Země otáčí -- a ne, že se Slunce pohybuje oblohou -- že je těžké si uvědomit, jak ohromná mentální revoluce to musela být. Koneckonců se zdá evidentní, že Země je velká a nehybná, a Slunce malé a pohyblivé. Ale stojí za to si připomenout, co k té věci poznamenal Wittgenstein. "Řekni mi," zeptal se přítele, "proč se pořád říká, že bylo pro člověka přirozené předpokládat, že Slunce obíhá kolem Země, spíš než že se Země otáčí?" Jeho přítel odpověděl, "No, samozřejmě proto, že to prostě vypadá, jako by Slunce obíhalo kolem Země." Wittgenstein odpověděl, "No, a jak by to teda muselo vypadat, aby to vypadalo, že se Země otáčí?" (Smích)

Věda nás naučila, proti vší intuici, že zjevně pevné věci, jako krystaly nebo skály, jsou ve skutečnosti skoro úplně složeny z prázdného prostoru. Známá ilustrace znázorňuje jádro atomu jako mouchu uprostřed stadionu, přičemž sousední atom je v sousedním stadionu. Takže zdá se, že i ta nejtvrdší, nejpevnější, nejhustší skála je ve skutečnosti téměř úplně prázdný prostor, narušený jen drobounkými částečkami, tak řídce rozmístěnými, že by se ani neměly počítat. Jaktože se nám tedy skály jeví pevné, tvrdé a neprostupné? Jako evoluční biolog bych řekl toto: náš mozek se vyvinul tak, aby nám pomáhal přežít v řádech rozměrů a rychlostí, v nichž naše těla fungují. Nevyvinuli jsme se k pohybu ve světě atomů. Kdybychom se tak vyvinuli, náš mozek by nejspíš vnímal skály jako vyplněné prázdným prostorem. Skály se našim rukám jeví tvrdé a neproniknutelné právě proto, že předměty jako skály a ruce sebou navzájem pronikat nemůžou. Tím pádem je pro náš mozek užitečné vytvářet pojmy jako "pevnost" a "neproniknutelnost," protože tyto pojmy nám pomáhají navigovat naše těla světem středních velikostí, v němž se musíme pohybovat.

Podíváme-li se na opačný konec této stupnice, naši předkové se nikdy nemuseli pohybovat vesmírem rychlostí blízkou rychlosti světla. Kdyby museli, náš mozek by daleko líp chápal Einsteina. Pojmenujme si toto prostředí středních měřítek, v němž se vyvinuly naše schopnosti, "Střední svět" -- to nemá nic společného se Středozemí. Střední svět. (Smích) Vyvinuli jsme se jako obyvatelé Středního světa, a to omezuje naši schopnost představovat si. Je pro nás intuitivně jednoduché uchopit představy, jako že když se králík pohybuje průměrnou rychlostí, jakou se králící a jiné objekty Středního světa pohybují, a narazí do jiného objektu Středního světa, třeba skálu, tak ztratí vědomí.

Dovolte mi představit vám generálmajora Alberta Stubblebinea III., velitele vojenské rozvědky v roce 1983. Zíral na zeď v Arlingtonu ve státě Virginia, a rozhodl se to udělat. I když ta představa byla děsivá, vyrazil do sousední kanceláře. Vstal, a obešel svůj stůl. Z čeho se vesměs skládá atom? řekl si. Z prostoru. Vykročil vpřed. Z čeho se vesměs skládám já? Z atomů. Zrychlil krok, teď už skoro do klusu. Z čeho se vesměs skládá zeď? Z atomů. Stačí jen nechat proniknout ty prostory. Pak generál Stubblebine tvrdě narazil nosem do zdi své kanceláře. Stubblebine, který velel 16.000 vojáků, nedokázal pochopit, jaktože se mu stále nedaří projít zdí. Nepochybuje o tom, že jednoho dne bude tato schopnost běžným nástrojem ve vojenském arzenálu. Kdo by si zahrával s armádou, která umí tohle? To je z článku v Playboyi, který jsem onehdá četl. (Smích)

Nemám důvod o tom pochybovat; četl jsem Playboy, protože jsem v něm sám měl článek. (Smích) Pro pouhou lidskou intuici, trénovanou ve Středním světě, je těžké uvěřit Galileovi, když nám říká, že těžký a lehký předmět, když zanedbáme odpor vzduchu, dopadnou na zem zároveň. To proto, že ve Středním světě odpor vzduchu vždycky je. Kdybychom se byli vyvinuli ve vakuu, čekali bychom, že dopadnou zároveň. Kdybychom byli bakteriemi, neustále bombardovanými termálními pohyby molekul, bylo by to jiné, ale my Středosvěťané jsme moc velcí, abychom registrovali Brownův pohyb. Stejně tak jsou naše životy ovládány gravitací, ale skoro neregistrujeme síly povrchového napětí. Drobný hmyz by měl tyto priority prohozeny.

Steve Grand -- to je ten vlevo, Douglas Adams je vpravo -- Steve Grand ve své knize "Stvoření: Život a jak jej vytvořit" ostře kritizuje naše zaujetí samotnou hmotou. Máme tendenci myslet si, že jen pevné, hmotné věci jsou opravdu věcmi. Vlny elektromagnetického kolísání ve vakuu se jeví neskutečné. Viktoriánští myslitelé si mysleli, že musí jít o vlny v nějakém hmotném médiu -- éteru. Ale skutečná hmota nás utěšuje jen proto, že náš vývoj směřoval k přežití ve Středním světě, kde je hmota užitečná představa. Podle Steva Granda je vír stejně reálná věc jako skála.

V pouštní pláni v Tanzanii, ve stínu sopky Ol Donyo Lengai, je duna tvořená sopečným prachem. Nádherné je na ní to, že se pohybuje jako živá. Odborně se tomu říká barchan. Celá duna se pohybuje napříč pouští západním směrem rychlostí zhruba 17 metrů za rok. Uchovává si svůj půlměsícový tvar, a sune se ve směru svých cípů. Probíhá to tak, že vítr žene písek nahoru po tom mírném vnějším svahu, a když každé zrnko dosáhne vrcholu hřebene, sklouzne po vnitřní straně toho půlměsíce, čímž se celá ta obloukovitá duna pohybuje. Steve Grand poukazuje na to, že i my sami jsme spíš jako vlny než stálé věci. Vyzývá nás čtenáře, abychom "si vybavili zážitek z dětství -- něco, co si jasně pamatujete, co pořád vidíte, cítíte, možná i vnímáte vůni, jako kdybyste tam opravdu byli. Koneckonců jste tam přece byli, že ano. Jak byste si to jinak mohli pamatovat? Ale teď to přijde: Vy jste tam nebyli. Ani jediný atom vašeho těla dnes tam tehdy nebyl, když se to stalo. Hmota plyne z místa na místo, a jen na chvíli se spojí, aby tvořila vás. Takže ať už jste cokoli, nejste tím materiálem, který vás tvoří. Jestli vám z tohoto neběhá mráz po zádech, tak si to přečtěte znovu, dokud nezačne, protože to je důležité."

Čili slovo "skutečně" bychom neměli používat s takovou jistotou. Kdyby mělo neutrino mozek, který se vyvinul v předcích velikosti neutrina, řeklo by, že skály jsou skutečně tvořeny prázdným prostorem. My máme mozky, které se vyvinuly ve středně velkých předcích, kteří nemohli procházet skálou. Pro živočicha je "skutečné" cokoli, co jeho mozek potřebuje vnímat za účelem přežití, a protože různé druhy žijí v různých světech, bude existovat až zneklidňující množství skutečností. To, co vidíme ze skutečného světa, není holá realita, ale model světa, regulovaný a upravovaný smyslovými vjemy, ale vytvořený tak, aby byl užitečný pro interakci s realitou.

Povaha toho modelu závisí na tom, jaký živočišný druh jste. Létající živočich potřebuje jiný typ modelu, než živočich chodící, šplhající nebo plavající. Mozek opice musí mít software schopný simulovat trojrozměrný svět větví a kmenů. Krtkův software, určený k vytváření modelů jeho světa, bude přizpůsoben k užití pod zemí. Mozek vodoměrky nepotřebuje 3D software vůbec, protože žije na hladině rybníka v plochém světě Edwina Abbotta.

Uvažoval jsem o tom, že netopýři svýma ušima vidí barvy. Model světa, který netopýr potřebuje k trojrozměrné navigaci při chytání hmyzu, musí být velice podobný modelu, který jakýkoli létající pták, denní pták jako třeba vlaštovka, potřebuje k plnění těch samých úkolů. To, že netopýr v naprosté tmě používá odražený zvuk, aby do svého modelu vložil aktuální proměnné, zatímco vlaštovka používá světlo, je nepodstatné. Dokonce jsem zvažoval, že netopýři používají barvy, jako červená a modrá, jako vnitřní označení užitečných aspektů ozvěny, třeba akustické struktury povrchu - chlupatý, hladký a tak dál - stejně jako vlaštovky, nebo také my, používáme vnímané barvy -- červenou, modrou, a tak dál -- abychom si označili dlouhé a krátké vlnové délky světla. V červené barvě není nic, co by jí dávalo dlouhou vlnovou délku.

Pointa je v tom, že povaha modelu je určena tím, jak má být používán, nikoliv na smyslové modalitě, kterou využívá. Sám J.B.S. Haldane zajímavě uvažoval o zvířatech, jejichž světu dominují pachy. Psi umějí rozeznat dvě velmi podobné mastné kyseliny, extrémě zředěné: kyselinu kaprylovou a kyselinu kapronovou. Jediný rozdíl, jak vidíte, je, že jedna má v řetězci jeden pár atomů uhlíku navíc. Haldane soudí, že pes je nejspíš schopen ty kyseliny čichem seřadit podle jejich molekulární hmotnosti, tak jako by člověk podle tónů dokázal seřadit struny klavíru do pořadí podle jejich délky. Existuje ještě další mastná kyselina, kyselina kaprinová, která má úplně stejné složení jako ty dvě, ale má ještě další dva atomy uhlíku navíc. Pes, který se nikdy s kaprinovou kyselinou nesetkal, by možná neměl o nic větší problémy představit si její pach, než máme my představit si trumpetu hrající o jeden tón výš, než jsme ji slyšeli hrát. Možná, že psi, nosorožci, a jiná čichově orientovaná zvířata vnímají čichem barvy. A vysvětlení by bylo úplně stejné jako u těch netopýrů.

Střední svět -- to rozpětí velikostí a rychlostí, s nímž se díky svému vývoji intuitivně cítíme spokojení -- je tak trochu jako to úzké rozpětí elektromagnetického spektra, které vidíme jako světlo různých barev. Ke všem ostatním frekvencím jsme slepí, pokud si nepomůžeme nástroji. Střední svět je úzké rozpětí reality, které chápeme jako normální, na rozdíl od podivnosti jevů velmi malých, velmi velkých, a velmi rychlých. A mohli bychom vytvořit podobnou škálu nepravděpodobnosti; nic není naprosto nemožné. Zázraky jsou pouze extrémně nepravděpodobné události. Mramorová socha by nám mohla zamávat; atomy, z nichž se její krystalická struktura skládá, beztak všechny vibrují tam a zpátky. Protože je jich tak moc, a protože spolu nemají žádnou dohodu ohledně kýženého směru pohybu, tak mramor, tak jak ho vidíme ve Středním světě, stojí nehnutě jak skála. Ale atomy té ruky by se mohly náhodou pohybovat ve stejnou chvíli stejným směrem, a znovu a znovu. Takže ruka by se pohybovala, a my ve Středním světě bychom ji viděli na nás mávat. Samozřejmě ta nepravděpodobnost je tak obrovská, že kdybyste začali psát nuly se vznikem vesmíru, do dneška byste jich pořád nenapsali dost.

Evoluce ve Středním světě nás nevybavila k tomu, abychom se vypořádali s velmi nepravděpodobnými věcmi; nežijeme dost dlouho. V obrovských rozlohách astronomického prostoru a geologického času, to, co nám ve Středním světě připadne nemožné, může být ve skutečnosti nevyhnutelné. Můžeme si to představit i tak, že spočítáme planety. Nevíme, kolik je ve vesmíru planet, ale dobrý odhad zní 10 na dvacátou, neboli 100 miliard miliard. A to nám umožňuje pěkně vyjádřit náš odhad nepravděpodobnosti života. Můžeme si vytvořit orientační body na spektru nepravděpodobnosti, které by mohlo vypadat jako to elektromagnetické spektrum, o kterém jsme právě mluvili.

Pokud život vznikl jen jednou -- tedy -- život mohl vzniknout na každé planetě, mohl být zcela běžný, nebo mohl vzniknout jen jednou u každé hvězdy, nebo jednou v každé galaxii, nebo jen jednou v celém vesmíru, což by znamenalo, že to bylo právě tady. A někde tam nahoře by se žába mohla proměnit v prince a mohly by se dít podobné magické věci. Pokud život vznikl jen na jedné planetě v celém vesmíru, musí to být ta naše planeta, protože my si tady o tom teď povídáme. A to znamená, že pokud z tohoto chceme vycházet, smíme předpokládat takové chemické procesy vzniku života, které mají pravděpodobnost jen 1 : 100 miliardám miliard. Já si nemyslím, že z toho budeme muset vycházet, protože předpokládám, že život je ve vesmíru celkem běžný. A když říkám celkem běžný, může pořád být tak vzácný, že žádný ostrůvek života nikdy nenarazí na jiný, což je smutná představa.

Jak si tedy vyložit "podivnější než si dokážeme představit"? Podivnější než si principielně vůbec lze představit, nebo jen podivnější než to dokážeme my, omezeni evolučním školením našeho mozku ve Středním světě? Dokázali bychom se tréninkem a cvičením vyprostit ze Středního světa, a získat nějaké intuitivní i matematické porozumění jevů velmi malých a velmi velkých? Odpověď opravdu neznám. Možná bychom si dokázali usnadnit porozumění třeba kvantové teorii, kdybychom výchovou už od raného dětství vedli děti k tomu, aby hrály počítačové hry obsahující jakýsi fiktivní svět, v němž míče procházejí dvěma štěrbinami na obrazovce, svět, v němž jsou podivné jevy kvantové mechaniky počítačem uměle zvětšeny tak, že se dají poznat i v měřítku Středního světa. A podobně, relativistická počítačová hra, v níž jsou objekty na obrazovce předmětem Lorentzovy transformace, by nám mohla pomoct o ní přemýšlet -- mohla by našim dětem pomoct o ní přemýšlet.

Na závěr bych rád aplikoval představu Středního světa na naše vzájemné vnímání jeden druhého. Většina dnešních vědců zastává mechanistické chápání mysli: jsme takoví jací jsme protože naše mozky mají strukturu jakou mají, a naše hormony jsou jaké jsou. Byli bychom jiní, naše osobnost by byla jiná, kdyby byla jiná naše neuro-anatomie a fyziologická chemie. Ale my vědci jsme nekonzistentní. Kdybychom byli konzistentní, reagovali bychom na špatně jednajícího člověka, třeba dětského vraha, slovy 'tato jednotka má vadnou součástku, potřebuje opravit'. To ale neříkáme. Místo toho říkáme - a to i ti nejpřísněji mechanisticky založení z nás, což jsem nejspíš já -- říkáme "Ty odporná zrůdo, vězení je pro tebe příliš dobré." Nebo ještě hůř, snažíme se mu to oplatit, čímž zpravidla odstartujeme další kolo stupňujícího se kruhu odplat, což dnes samozřejmě pozorujeme po celém světě. Zkrátka, když myslíme jako akademici, chápeme lidi jako důmyslné a komplikované stroje, jako počítače nebo auta, ale když se z nás opět stanou lidé, chováme se spíš jako Basil Fawlty, který, jak známo nařezal svému autu, aby ho ztrestal, že nechce nastartovat v den konání gurmánského večírku. (Smích)

Důvodem, proč personifikujeme věci jako auta a počítače, je, že stejně jako opice žijí ve světě stromů, krtci v podzemním světě, a vodoměrky v plochém světě ovládaném povrchovým napětím, my žijeme ve společenském světě. Plaveme mořem lidí -- společenskou verzí Středního světa. Vyvinuli jsme si schopnost předvídat chování ostatních jako vynikající intuitivní psychologové. Jednat s lidmi jako se stroji může být vědecky a filozoficky přesné, ale je to nemotorná ztráta času, když chcete uhodnout, co daný člověk udělá. Ekonomicky užitečný způsob modelování člověka je jednat s ním jako s cílevědomým činitelem s radostmi i bolestmi, touhami a záměry, a zodpovědností za své činy. Personifikace a připisování úmyslných záměrů je tak ohromně úspěšný způsob modelování lidí, že se nemůžeme divit, když ten samý modelový software často převládne, i když přemýšlíme o entitách, pro které není vhodný, tak jako Basil Fawlty o svém autu, nebo jako miliony poblouzněných lidí o vesmíru vůbec. (Smích)

Jestli je vesmír podivnější než si umíme představit, je to jen tím, že nás přírodní výběr naučil představovat si jen to, co jsme potřebovali k přežití v africkém Pleistocénu? A nebo jsou naše mozky tak všestranné a rozšiřitelné, že se můžeme naučit vymanit se ze sevření našeho vývoje? A nebo, konečně, existují ve vesmíru věci tak podivné, že žádná filozofie ani bytost, jakkoli božská, si je nedokáže představit? Děkuji vám mnohokrát.