האם הפיזיקה מקדמת אותנו לקראת הבנה יסודית באמת של העולם? כשמגיעים לבסיס, איננו יודעים איך הדברים עובדים באמת

בקיצור

  • הפיזיקה מתיימרת להיות מדע שמתמקד בקביעה אובייקטיבית של עובדות. אולם למעשה היא נאבקת במושג האמת לא פחות מכל תחום אחר במדע – ואולי אפילו יותר.
  • מכניקת הקוונטים, למשל, מעלה את האפשרות שאין לחלקיקים מציאות מוחלטת – על פי מרבית הפרשנויות לתיאוריה, התכונות שלהם אינן קבועות כל עוד לא מודדים אותן.
  • לאחרונה החלו מדענים להתעניין באופן שבו האי-ודאויות של הפיזיקה משפיעות על אחת האי-ודאויות הגדולות ביותר במדע – השאלה איך התודעה פועלת.

הפיזיקה נחשבת אחד התחומים היחידים בחיים האנושיים שבו האמת אינה משתמעת לשתי פנים. חוקי הפיזיקה מתארים מציאות נוקשה. הם צומחים מתוך מתמטיקה בלתי מתפשרת ומהוכחות שהתקבלו בניסויים. הם מספקים תשובות, ולא בלגן אינסופי. אין פיזיקה אחת בשבילי ופיזיקה אחרת בשבילך – יש רק פיזיקה אחת לכולם, בכל מקום.

לעיתים קרובות הפיזיקה נראית משונה, אבל זה דווקא טוב – זה אומר שהיא אינה כבולה לדעות קדומות. בשעה שהעולם סוגר עלינו עד כדי מחנק בדיונים מעגליים שחוזרים על עצמם שוב ושוב, הפיזיקה מכניסה לחיינו משב רוח רענן ומחלצת אותנו מהבורות שאנחנו נופלים לתוכם.

הפיזיקה היא גם נקודת המוצא שלנו במסע רחב יותר בחיפוש אחר האמת. אם תבדקו על מה מתבססים ההסברים שניתנים בתחומי ידע אחרים, תגלו שרשרת של טיעונים שמסתיימת תמיד בפיזיקה. הצלחתה של הפיזיקה, כמו גם התפקיד שהיא ממלאת ביצירת תשתית למדעים האחרים, תומכים בהשקפת עולם נטורליסטית רחבה, או פיזיקליסטית: השקפה הגורסת שלכל התופעות יש הסברים פיזיקליים ושרעיונות כמו "כוח החיוניות (élan vital) או נשמות ערטילאיות הם מושגים שאין להם יותר מקום בהגות רצינית. הפיזיקה אינה מכתיבה לנו איך לנהל את חיינו או כיצד ליישב סוגיות מוסריות מטרידות, אולם היא זו שאחראית לבמה שעליה אנו פועלים ומכריעים שאלות כאלה.

עם זאת, אף שרוב האנשים רואים בפיזיקה התגלמות של הביטוי המזוקק ביותר לחיפוש אחר האמת, היא לא תמיד נראית כך בעיני הפיזיקאים עצמם. לפעמים נדמה שהם לוקים בתסמונת מתחזה קולקטיבית. אומנם ייתכן שהם מניחים שהאמת נמצאת אי שם ושבכוחם לגלות אותה – הם חייבים להניח את זה, אחרת מה הטעם בכל העסק? – ועדיין, יש להם ספקות. הפקפוקים עולים על פני השטח בדיונים לא רשמיים, בכנסים שמוקדשים לבירור הכיוון שאליו מתקדם התחום, במאמצים מחודשים לקרוא לעזרתם של פילוסופים, ובספרים ובבלוגים המיועדים לקהל הרחב.

החששות הללו מופיעים במלוא חריפותם בפיזיקה בסיסית, שהיא אומנם רק חלק מהתחום אבל תופסת בו מקום חריג בגודלו. פיזיקאים לא מעטים מוטרדים מכך שמאיץ ההדרונים הגדול לא הצליח עד כה להפיק עבורם שום תופעה חדשה, שום דבר שיוכל לשמש אותם לבניית הקומה הבאה של חוקי הטבע. הם חוששים שהתיאוריות שהוצעו כתיאוריות מאוחדות, כגון תורת המיתרים, לא יוכלו לעמוד לעולם למבחן ניסויי. חלקם טוענים שהתחום נעשה מתמטי מדי; אחרים סבורים שהמתמטיקה שלו מרושלת. אפילו בתיאוריות המבוססות ביותר האמת עלולה להיות חמקמקה. מכניקת הקוונטים עמדה בכל המבחנים הניסויים שהמדע יכול להציע לתיאוריה כלשהי, אולם פרשנותה נותרה לוטה בערפל.

מאיץ ההדרונים הגדול בז'נווה. עדיין מחפשים תשובות | צילום: שאטרסטוק

מדענים שעורכים ניסויים מתמודדים עם בעיות קונקרטיות יותר. האם התיל קרוע? האם יש באגים בקוד? האם המדידה הזאת היא רק הצלחה סטטיסטית מקרית? ועדיין, גם החששות היומיומיים האלה עשויים להיות חמקמקים במפתיע, והם לא מנותקים לגמרי מהשאלות המרכזיות של הפיזיקה. יש לדון בכל דבר בתוך מסגרת ידע רחבה יותר.

פיזיקאים רבים סבורים שהצרות הללו מעידות שתחום הידע שלהם תועה בדרכו ושעמיתיהם פשוט עוצמים את עיניהם מול פני המציאות. אולם פרשנות אחרתהיא שאולי החמקמקות של האמת איננה אלא רמז חשוב. בשונה מתחומים אחרים בחיים האנושיים, הקשיים שמעמידה האמת בפני הפיזיקאים אינם נובעים מהטעיות אלא מיושרה בלתי מתפשרת: ממודעות כנה ומלאה למגבלותינו כשאנחנו ניצבים פנים אל פנים מול המציאות. רק אם נישיר מבט אל המגבלות האלה נוכל להתגבר עליהן.

מחט בערמת שחת

אין כל חדש בקיומם של חששות לעתיד הפיזיקה. משחר ימי הפיזיקה תמיד היו מי שחששו שתחום הידע שלהם נקלע למבוי סתום. מחקר שנמצא בעיצומו תמיד יזכיר בלגן אחד גדול עבור העוסקים בו. מדהים שבני אדם מסוגלים להתחיל בכלל להבין את המציאות, כך שכל פעם שאנחנו חולפים על פני ציון דרך הוא עלול להעיד שהנה, עכשיו באמת אזל לנו המזל.

במרוצת הדורות, הפיזיקאים התנודדו בין ביטחון עצמי לספקנות, וכל פעם מחדש הגיעה תקופה שבה הם איבדו אמון ביכולתם לגלות אי פעם את המבנה העמוק של הטבע ודרדרו את הפיזיקה למעמד של חיפוש אחר פירורי ידע שימושי. כשבני תקופתו של אייזק ניוטון דחקו בו להסביר מדוע הכבידה פועלת, תגובתו הייתה "אינני בודה השערות". ונילס בוהר כתב על מכניקת הקוונטים, "משימתנו איננה לחדור אל תוך עצם הדברים, רעיון שאת משמעותו איננו יודעים בין כה וכה, אלא לפתח מושגים שמאפשרים לנו לנהל שיח פורה על אודות תופעות בטבע".

שני האישים האלה אחזו בהשקפה מורכבת. בפועל ניוטון בהחלט בדה אי אלו השערות בנוגע לכבידה, ובוהר אמר בהזדמנויות אחרות שמכניקת הקוונטים היא התגלמות של מציאות. אולם ככלל הם קידמו את המדע  על ידי כך שהניחו בצד את העיסוק בשאלות הגדולות, התוהות מדוע העולם הוא כפי שהוא.

בוהר. המטרה: לנהל שיח פורה | צילום Science Photo Library

ההיסטוריה מלמדת שבסופו של דבר הפיזיקאים תמיד חוזרים לשאלות הללו. ניוטון לא הצליח להסביר את הכבידה, אולם הדורות הבאים הרימו את הכפפה, עד שאיינשטיין כבש את הפסגה עם תורת היחסות הכללית שלו. סוגיית הפרשנות של תורת הקוונטים שבה ועלתה על סדר היום של הפיזיקה בשנות ה-60, ואף על פי שלא הצליחו ליישבה, העיסוק בה הניב רעיונות מעשיים, כגון הצפנה קוונטית.

מה שמעורר מחדש את הסקרנות של הפיזיקאים זו התחושה, כדברי הפילוסוף המנוח הילרי פטנאם (Putnam), שההצלחה של תיאוריות פיזיקליות תהיה שקולה לנס אם לא נניח שהן מתואמות עם המציאות. ואפילו ברמה עוד יותר בסיסית, איך נוכל לערוך ניסויים אם אין משהו במציאות שעליו אנחנו עורכים אותם? העמדה הזו ידועה כ"ריאליזם". היא גורסת שישויות שאיננו יכולים לצפות בהן במישרין, אלא רק להסיק את קיומן באופן תיאורטי – ישויות כמו אטומים, חלקיקים, ומרחב וזמן – אכן קיימות במציאות. תיאוריות הן נכונות מכיוון שהן משקפות מציאות, גם אם לא באופן מושלם. תנועת המטוטלת בין ריאליזם לעמדה המנוגדת של האנטי-ריאליזם, עתידה ללא ספק להמשיך, כשכל עמדה מתפתחת תחת לחצה של האחרת.

התחרות הזו קידמה את הפיזיקה. ההשראה שנסך באיינשטיין הפיזיקאי-פילוסוף האנטי-ריאליסט ארנסט מאך, הניעה אותו לחשוב מחדש על השאלה איך אנחנו יודעים את מה שאנחנו יודעים – או חושבים שאנחנו יודעים. כשאנחנו מפנימים את העובדה שאנחנו מתבוננים בעולם מבעד לעדשות צבעוניות, אנחנו יכולים להכניס התאמות בתמונה המתקבלת.

חלק ממאפייני המציאות הם יחסיים לצופה, ואילו מאפיינים אחרים משותפים לכל הצופים. שני אנשים הנעים במהירויות שונות עשויים לא להסכים ביניהם מהו המרחק בין שני מקומות, כמה זמן נמשך מאורע כלשהו, ובמקרים מסוימים איזה אירוע מבין שתי אפשרויות התרחש קודם. המחלוקת ביניהם אינה ניתנת ליישוב. אולם השילוב האריתמטי של מרחק ומשך זמן – המרחק הספציו-טמפורלי – משותף למעשה לשניהם, או "אינווריאנט" השפה המקצועית. אינווריאנטים מגדירים את המציאות האובייקטיבית.

מעבר לגבולות הידע

הפיזיקאים של ימינו מתמודדים לא רק עם הבעיות השגרתיות שהטרידו את קודמיהם – הם נדרשים להתמודד גם עם גבולות רבים, ספציפיים ובלתי צפויים של הידע. כמעט בכל פרשנות שנבחר למכניקת הקוונטים יתברר שקיימים בעולם הקוונטי דברים שחורגים מתפיסתנו. לדוגמה, אם תירו פוטון על מראה מוכספת למחצה, הוא עשוי לעבור דרכה, או לחזור ממנה, ואין שום דרך לדעת מה הוא יעשה. התוצאה נקבעת באקראי.

יש שסבורים שהפוטון עושה את מה שהוא עושה בלי סיבה ושהאקראיות טבועה בו מעצם מהותו. אחרים סבורים שיש סיבה נסתרת כלשהי. ויש מי שחושבים שהפוטון גם עובר דרך המראה וגם מוחזר ממנה, אבל אנחנו יכולים לראות רק אחת מהתוצאות הללו. יהיה ההסבר אשר יהיה, הסיבות העומדות בתשתית הדברים עדיין נסתרות מעינינו.

בחלקיקים קל לטפל, ולכן נהוג לתאר את הפיזיקה הקוונטית במונחים של חלקיקים. אולם מרבית הפיזיקאים סבורים שאותם חוקים חלים על כל הדברים, אפילו על יצורים חיים. לא ברור אפוא מתי הפוטון בוחר לעבור דרך המראה או לחזור ממנה, אם הוא בכלל בוחר. כשהפוטון פוגע במראה, המערכת המשולבת פוטון-מראה נכנסת למצב שאיננו חד-משמעי. כשמכשיר מדידה מתעד את המסלול של הפוטון, גם הוא נלכד בין שתי האפשרויות. אם תשלחו חבר או חברה לראות מה אירע, אזי מבחינתכם הם רואים את שתי התוצאות האפשריות.

עד כה הפיזיקאים לא הצליחו למצוא סף של גודל או של מורכבות, שאם מערכת מסוימת תעבור אותו היא תחייב תשובה מסוימת. (גודל ומורכבות ממלאים תפקיד חשוב בהגדרת האפשרויות הקיימות, אולם לא בקביעת הבחירה הסופית). נכון לעכשיו הפיזיקאים יודעים על מקום אחד בלבד שיש בו הכרעה בין כל האפשרויות: התפיסה המוּדעת שלנו. לעולם איננו חווים פוטונים שעושים שני דברים סותרים בעת ובעונה אחת. הפיזיקאים נותרים אפוא עם גורם בלתי רצוי של סובייקטיביות בתיאוריה שלהם.

מבחינת כריסטופר א' פוקס (Fuchs) מאוניברסיטת מסצ'וסטס בוסטון, עלינו ללמוד מכאן שהצופים הם משתתפים פעילים בטבע, שהם עוזרים לו לבנות את הדבר שבו הם צופים, ושאין דבר כזה נקודת מבט חיצונית מוחלטת. המתמטיקה של תורת הקוונטים מערבבת גורמים אובייקטיביים וסובייקטיביים. הפרשנות שלו לתיאוריה, המכונה "קיוביזם" (QBism), מנסה לקלף ממנה את היסודות הסובייקטיביים ולחשוף את המבנה האמיתי ששוכן בפנים, בדומה מאוד למה שאיינשטיין עשה עם תורת היחסות.

הפילוסוף ריצ'רד הילי (Healey) מאוניברסיטת אריזונה מחזיק בהשקפה "פרגמטיסטית" דומה, שלפיה תורת הקוונטים אינה מייצגת את העולם אלא את מרחב ההשקה שבין העולם לבין סוכן אנושי או כל סוכן אחר. אנחנו יכולים להשתמש בה כדי להעריך את ההסתברויות שדברים יקרו, בדומה לאדם שקונה ומוכר מניות בבורסה על סמך המגמות בשוק ולא על סמך יסודות הכלכלה. אדם כזה יכול להתעשר גם בלי שיהיה לו צל של מושג מה עושות החברות שהוא סוחר במניותיהן. בניגוד לפוקס, הילי אינו סבור שתורת הקוונטים מקפלת בתוכה תיאור של מציאות פיזיקלית. לדעתו, לשם כך יהיה צורך בתיאוריה חדשה לחלוטין.

בקוטב הנגדי נמצאים מדענים שסבורים כי תורת הקוונטים היא תיאוריה שמייצגת נאמנה את העולם. השקפה כזאת מביאה את המחזיקים בה לראות בתורת הקוונטים תיאוריה של מציאויות חלופיות המתקיימות זו לצד זו בעת ובעונה אחת. התמונה הזאת של עולמות מרובים או יקומים מקבילים נובעת לכאורה גם מתיאוריות קוסמולוגיות: אותם תהליכים שהצמיחו את היקום שלנו אמורים להוליד גם יקומים אחרים. יקומים מקבילים נוספים יוכלו להתקיים בממדים גבוהים יותר של המרחב, שנמצאים מעבר לתפיסתנו. היקומים הללו מאוכלסים בגרסאות שונות של היקום שלנו. אין מציאות מוחלטת אחת ויחידה.

רב-יקום | אילוסטרציה: Science Photo Library

אף על פי שתיאוריות שחוזות רב-יקום הן אובייקטיביות לחלוטין – אין במשוואות היסודיות שלהן שום צופים או גדלים תלויי-צופים – הן אינן מבטלות את תפקיד הצופה, אלא רק משנות את מקומו. הן אומרות שאנחנו תופסים את העולם דרך גרסה מסוננת מאוד של המציאות, ועלינו להביא זאת בחשבון כשאנחנו מיישמים את התיאוריה. אם איננו רואים פוטון עושה שני דברים סותרים בעת ובעונה אחת, זה לא אומר בהכרח שהוא אינו עושה את שניהם. ייתכן שהמשמעות היא פשוט שאנחנו מצליחים לראות רק אחד מהשניים.

בדומה לכך, בקוסמולוגיה, עצם קיומנו יוצר הטיה בתצפיות שלנו. אנחנו חיים בהכרח ביקום שיכול לתמוך בחיים אנושיים, כך שיכול להיות שהמדידות שאנחנו עושים על הקוסמוס לא מספקות לנו ייצוג מלא שלו.

יקומים מקבילים אינם משנים את האמת שאנחנו חווים. אם אתם סובלים ביקום הזה, תתקשו להתנחם בכך שביקום אחר יש העתקים דומים לנו מאוד שעושים חיים. אולם לעולמות האחרים הללו יש השפעה הרסנית על החיפוש שלנו אחר אמת רחבה יותר. ככלל, איננו יכולים לצפות ביקומים האחרים, כך שהם מציבים גבול בלתי עביר לידע הישיר שלנו. אם היקומים הללו שונים לחלוטין מהיקום שלנו, אזי לא רק שהידע שאנחנו מפיקים מניסויים הוא מוגבל, אלא הוא אף מוליך אותנו שולל.

חוקי הפיזיקה עלולים להידרדר לתוהו ובוהו: הם אינם אומרים שקורה דבר זה ולא אחר, שהרי בפועל שני הדברים קורים, וזה שאנחנו רואים נקבע על ידי המזל העיוור. ההבחנה בין עובדה לבדיון אינה אלא שאלה של מקום.

מורכבויות חדשות

אפילו היבטים של הפיזיקה היסודית שנראים מבוססים היטב, עשויים להיות חמקמקים במידה מפתיעה. פיזיקאים נוהגים לדבר על חלקיקים ועל שדות: חתיכות חומר בעלות מקום מוגדר, וישויות רציפות, זורמות, כגון השדה החשמלי או המגנטי. אולם על פי התיאוריות שלהם – דברים כאלה אינם אמורים להתקיים בכלל. השילוב של מכניקת הקוונטים עם תורת היחסות מבטל את האפשרות של חלקיקים: משפטים מתמטיים קובעים ששום דבר לא יכול להצטמצם למקום מוגדר באותו אופן שמתאר המושג המסורתי של חלקיק.

מספר החלקיקים שהצופים יראו תלוי במצב התנועה של הצופים הללו; המספר הזה אינו אינווריאנטי ולכן אי אפשר לראות בו עובדה אובייקטיבית. לקבוצות של חלקיקים יכולות להיות תכונות שמאפיינות את הקבוצה בכללותה, וחורגות מעל ומעבר לתכונות של החלקיקים הנפרדים שמרכיבים אותה.

גם שדות אינם מה שנדמה במבט ראשון. הגרסאות המודרניות של תורת הקוונטים נפטרו כבר מזמן משדות חשמליים ומגנטיים כמבנים קונקרטיים, והחליפו אותם בהפשטה מתמטית שקשה לתת לה פרשנות. אחד המאפיינים המוזרים של ההפשטה הזאת הוא היתירות הגבוהה שלה: היא מסובכת יותר מהתופעה שהיא אמורה לייצג. הפיזיקאים חיפשו מבנים חלופיים שמיישרים קו עם המציאות, אבל המבנים האלו חדלו להיות שדות. בינתיים ממשיכים לתאר את העולם במונחים של חלקיקים ושדות, בידיעה שהתמונה המלאה נסתרת מעינינו.

תיאוריות מאוחדות שהוצעו בפיזיקה מוסיפות מורכבויות חדשות. תורת המיתרים, בפרט, שנויה במחלוקת כבר זמן רב. היא הולכת עד הסוף עם רעיון היקומים המקבילים, ומקבלת את כל ההשלכות המוזרות שלהם בנוגע לאמת. היא גם מסתמכת מאוד על מה שמכונה דואליות: מצבים שבהם ביטויים מתמטיים שונים מספקים תחזית זהה לתצפיות, דבר שמעיד שהם אינם אלא דרכים חלופיות לתאר את אותו מצב.

הולכת עד הסוף: תורת המיתרים | אילוסטרציה: Science Photo Library

לכל דואליות כזאת יש עוצמה רבה, שכן היא מאפשרת לנו חשיבה רוחבית. אם קשה מדי לפתור משוואה מסוימת, אפשר להשתמש בדואליות כדי לתרגם אותה למשוואה פשוטה יותר. אולם אם יש לנו כמה ניסוחים מתמטיים שקולים, איך נדע מי מהם, אם בכלל, תואם את המציאות?

רבים ממבקרי תורת המיתרים טוענים נגדה שאין שום כלי מוכר שיכול לבחון אותה, שכן התוצאים שלה כל כך זעירים. אולם הביקורת הזו תקפה באותה מידה לתיאוריות המתחרות.

זוהי הקללה שבאה עם ההצלחה. בתיאוריות הקיימות אין כמעט סדקים שנוכל להציץ דרכם ולראות רובד עמוק יותר של המציאות. בהיעדר ניסויים שידריכו את הפיזיקאים בפיתוח התיאוריות האלו, הם נאלצים לעשות הכול בכלים מתמטיים בלבד. מכניקת הקוונטים ותורת היחסות מציבות אילוצים חמורים כל כך על כל תיאוריה מאוחדת שאפשר להעלות על הדעת, עד שלא צריך כמעט שום דבר מלבדן כדי להכתיב את אופיה. ועם זאת, כל התיאוריות שהוצעו מתבססות במידה רבה על הכרעות של יופי ואלגנטיות, ועלול להתברר שהן שגויות.

נטייה מוזרה עוברת כחוט השני בכל פרויקט האיחוד הזה. ככל שהפיזיקאים צוללים עמוק יותר לתוך המציאות, כך נדמה יותר שהמציאות מתפוגגת. אם דברים שנבדלים זה מזה מבטאים מציאות אחת הניצבת ביסודם, אזי הנבדלות שלהם חייבת להיות תוצר של האופן שבו הם מתנהגים ולא של מהותם.

הסבר פיזיקלי לוקח שמות עצם ומחליף אותם בפעלים: מהותם של דברים היא תוצר של מה שרכיביהם עושים. גם אם ייתכן שתורת המיתרים אינה נכונה, היא מייצגת היטב את המגמה הזאת. על פיה, גן החיות העצום של חלקיקים, על שלל המינים המאכלסים אותו, אינו אלא דפוסי תנודות שונים של דבר ראשוני וחסר מאפיינים המכונה מיתר. אם נלך עם ההיגיון הזה עד הסוף נגיע למסקנה שאולי לא יישארו לנו שמות עצם בכלל.

יש פילוסופים שהסיקו שכל מושג ה"דבר" שגוי מיסודו. על פי תפיסה המכונה "ריאליזם סטרוקטורלי", המרכיב הראשוני של הטבע הוא יחסים, ומה שאנחנו חווים כ"דברים" הם פשוט מרכזי פעילות של יחסים. אך גם ההשקפה הזאת מוזרה בפני עצמה. מה מבדיל בין עצמים מתמטיים לעצמים פיזיקליים, או בין הדמיה לבין המערכת המקורית? שניהם כוללים את אותן קבוצות יחסים, כך שלכאורה אין שום דרך להבדיל ביניהם. ואם שמות עצם אינם קיימים, מה פועל את הפעלים? האם הפיזיקה עומדת על חול טובעני?

מפיזיקה לתודעה

הבעיות בפיזיקה הן רק אחד מהדברים שמוביל פיזיקאים לתהות אם הם צועדים בדרך הנכונה. רבים מהם התחילו להתעניין בתודעה, בעקבות מה שמכונה "הבעיה הקשה של התודעה". נראה שמעצם מהותן השיטות המדעיות אינן מסוגלות לתאר חוויה סובייקטיבית. חיי הנפש הפנימיים שלנו אינם חשופים לצופים חיצוניים, ולא נראה שאפשר לצמצם אותם לתיאור מתמטי.

חוקרים רבים חשים שהתודעה אינה אלא סרח עודף שאין לו מקום בתמונה הפיזיקלית של הדברים. על פי קו המחשבה הזה, הם טוענים שכדי להבין את הנפש נזדקק לעיקרון מדעי חדש או לצורת מחשבה אחרת. העובדה שדבר כל כך חשוב יכול להיעדר מהתמונה הבסיסית שבנו עבור העולם מעוררת את סקרנותם של הפיזיקאים.

זו אינה הסיבה היחידה לכך שפיזיקאים תוהים על הנפש. הרב-יקום הוא אחת הדוגמאות לאופן שבו המציאות עשויה לעבור סינון לפני שאנחנו תופסים בתודעתנו ייצוג שלה. וברגע שמתחילים לתהות איך אפשר לעוות את האמת, אנחנו עלולים להגיע למחוזות שבהשוואה אליהם הרב-יקום מזכיר משחק ילדים.

התודעה מגדירה את העולם? | איור: שאטרסטוק

הפילוסוף הגרמני בן המאה ה-18 עמנואל קאנט טען שמבנה ההכרה שלנו מתנה את מה שאנחנו תופסים הפילוסוף מרקוס מילר (Müller) מהמכון לאופטיקה קוונטית ומידע קוונטי בווינה, וחוקר הקוגניציה דונלד הופמן מאוניברסיטת קליפורניה באירווין, לצד אחרים, טוענים בהתאם למסורת של קאנט שהסיבה לכך שאנחנו תופסים את העולם כאילו הוא מחולק לעצמים הממוקמים במרחב ובזמן, לא מחייבת שהיקום אכן בנוי כך. אולי זאת פשוט הדרך היחידה שבה אנחנו יכולים לתפוס אותו.

העובדה שהמוחות שלנו מנווטים בעולם בהצלחה אינה מוכיחה בהכרח שהם אכן קולטים גרסה מהימנה שלו. חוקרים בתחום למידת מכונה גילו שלעיתים קרובות מערכות ממוחשבות מצליחות לערוך תחזיות או להשתמש בציוד טוב יותר אם הן נמנעות מייצוגים ישירים של העולם.

בדומה לכך, המציאות עשויה להיות שונה לחלוטין מכל מה שהנפש או התיאוריות שלנו מציגות בפנינו. מלומדים כמו הפילוסוף קולין מקגין (McGinn) והפסיכולוג סטיבן פינקר (Pinker) מאוניברסיטת הרווארד העלו את האפשרות שהתודעה נראית לנו כל כך מסובכת רק בגלל סוג ההיקשים השכליים שיש לנו. אולי עוד יבוא היום שבו נבנה מוחות מלאכותיים שהפתרונות לבעיות שאנחנו מסתבכים בהן ייראו להם מובנים מאליהם, ובה בעת הם עלולים להסתבך דווקא עם הבעיות שנראות לנו פשוטות.

אם יש משהו שיכול לשקם את ביטחוננו בכך שהאמת נמצאת בהישג ידינו, הרי זו היכולת שלנו להפריד ולמשול. אומנם לעיתים המושג "ממשי" נחשב שקול ל"יסודי," אבל למעשה כל אחד מהרבדים הרבים של התיאור המדעי יכול לטעון באותה מידה לכתר הממשיות. לפיכך, גם אם דברים נוטים להתפוגג כשאנו מתבוננים בשורשי המדע, עדיין יש לנו זכות מלאה לחשוב על דברים בחיינו היומיומיים. גם אם מכניקת הקוונטים אפופת מסתורין, אנחנו עדיין יכולים לבסס עליה הבנה איתנה של העולם. וגם אם אנחנו חוששים שמא איננו חווים את המציאות היסודית, אנחנו חווים את המציאות שלנו, ויש די והותר מה לחקור בה.

אם אנחנו מגלים שהתיאוריות שלנו תלויות באוויר, זה לא בהכרח רע. זה מזכיר לנו לא להרים את האף. פיזיקאים עלולים להיות יהירים, אבל המנוסים והמיומנים מביניהם יקפידו להישאר מתונים וזהירים. הם נוטים להיות הראשונים שיצביעו על הליקויים ברעיונות של עצמם, ולו רק כדי לחסוך מעצמם את המבוכה שתיגרם אם מישהו אחר יעשה את זה במקומם. אף אחד לא הבטיח שקל לגלות את האמת .

תרגם: דוד מדר

פורסם במקור בגיליון ספטמבר 2019 של כתב העת Scientific American

לעיון נוסף

  • A Fight for the Soul of Science. Natalie Wolchover in QuantaMagazine. Published online December 16, 2015.
  • Lost in Math: How Beauty Leads Physics Astray. Sabine Hossenfelder. Basic Books, 2018.
  • In It for the Long Haul. Matthew Chalmers in CERN Courier, Vol. 59, No. 2, pages 45–49; March/April 2019.

מארכיון סיינטיפיק אמריקן

  • יקומים מקבילים. מקס טגמרק. גיליון מאי 2003.
  • מוזרות קוונטית? הכול בראש שלך. הנס כריסטיאן פון באייר. גיליון יוני 2013.
  • מה אמיתי? מיינרד קולמן, גיליון אוגוסט 2013.

 

תגובה אחת

  • האי

    אולי לא נדע את האמת אף פעם כי משפט אי השלמות של גדל וכו' אבל

    הפילוסופים שטוענים שהמושג "דבר" הוא שגוי, ושכל מה שקיים זה יחסים, כלומר מה שנקרא בכתבה "ריאליזם סטרוקטורלי" הם קצת משונים כי השאלה הראשונה היא יחסים בין מה למה? הרי צריך להתחיל מ"דבר" כלשהו, ואז על הדבר הזה לבצע פעולה (במתמטיקה פעולה זה פונקציה כלשהי כלומר פעולת חישוב שנותנת עוד סוג של "דבר", כלומר מספר כלשהו נוסף). ולכן אני משער שהפיזיקה או הטבע או המולטיברס שלנו, היא מערכת פאנו, או אקסיומת פאנו, כלומר הפיזיקה או היקום/רב-יקום כולל אנחנו וכל מה שיש זה מתמטיקה מופשטת שמרגישה מוצקה, הכל זה מספרים. קבוצה ריקה {} זה ה"דבר" הראשוני, אפשר לקרוא לזה אפס, ואז קבוצה שבה האיבר היחיד הוא קבוצה ריקה {{}} יכול להחשב למספר 1 או סוג של עוד "דבר" ואז בין שני ה"דברים" האלה יכול להיות יחס כלשהו שמאפשר לבנות את שאר העולם המתמטי, וגם כפועל יוצא היקום הפיזי שלנו, פיזיקה כימיה ביולוגיה וציביליזציה.