Κανένα θαύμα στο Πολυσύμπαν: Μια κριτική για το τελευταίο βιβλίο του Stephen Hawking από τον Michael Turner

Σε μία παρουσίαση του βιβλίου Ο Μεγάλος Σχεδιασμός των Stephen Hawking και Leonard Mlodinow, ο φυσικός και διευθυντής του ινστιτούτου Cosmological Physics στο Πανεπιστήμιο του Σικάγου Michael Turner, παραθέτει στο περιοδικό Nature σπουδαίες και ενδιαφέρουσες απόψεις δείχνοντας ότι οι μη φυσικοί δεν πολυκατάλαβαν το βιβλίο.

Παρά την εκτεταμένη άποψη περί του αντιθέτου, το βιβλίο Ο Μεγάλος Σχεδιασμός των Stephen Hawking και Leonard Mlodinow δεν αποδοκιμάζει την ύπαρξη του Θεού. Η επιστήμη δεν έχει να μας πει κάτι το καινούργιο για τον Θεό από την εποχή που ο μαθηματικός Pierre-Simon Laplace στο σχόλιο του Μεγάλου Ναπολέοντα ότι δεν ανέφερε ούτε σε μια παράγραφο το Δημιουργό, στο βιβλίο του πρώτου Ουράνια Μηχανική  (1799–1825) – που περιγράφει το ηλιακό σύστημα και το σύμπαν, του απάντησε ότι δεν χρειάστηκε καθόλου την υπόθεση της Ύπαρξης του Θεού. Αντίθετα, οι θεωρητικοί φυσικοί Stephen Hawking και Leonard Mlodinow παραθέτουν μια σύντομη αλλά συναρπαστική αναφορά κάποιων εκ των τολμηρότερων ιδεών στη φυσική – συμπεριλαμβανομένης της Μ-Θεωρίας και του πολυσύμπαντος – και τι έχουν αυτές να μας πουν για την ύπαρξη και τη φύση του Σύμπαντος.

Ο Μεγάλος Σχεδιασμός περιγράφει την ιστορία της επιστήμης από την εποχή του Θαλή μέχρι τις μέρες μας αγγίζοντας έξι θεμελιώδη σημεία:

• τον ισχυρισμό των Ιώνων φιλοσόφων περί το 600 π.Χ ότι ο κόσμος κυβερνάται από νόμους
• την ανακάλυψη των πρώτων απλών νόμων από τον Αρχιμήδη περί το 200 π.Χ
• τη μαθηματική έκφραση των νόμων της κίνησης και της βαρύτητας από τον Νεύτωνα το 1680
• τον ισχυρισμό του Laplace τον 190 αιώνα ότι ο κόσμος μας είναι ντετερμινιστικός και δε χρειάζεται το Θεό
• το ερώτημα του Αϊνστάιν στις αρχές του εικοστού αιώνα αν ο δημιουργός έχει επιλογή για τους νόμους τη φύσης
• και τη σημερινή έκφραση αυτών των νόμων στο καθιερωμένο μοντέλο της σωματιδιακής φυσικής και της θεωρίας της γενικής σχετικότητας.

Το πολυσύμπαν είναι ίσως η πιο σημαντική ιδέα της εποχής μας, και μπορεί ακόμη και να είναι σωστή, αλλά μας προκαλεί έναν πονοκέφαλο. Είναι όντως η άποψη αυτή επιστημονική, αν δεν μπορούμε να την δοκιμάσουμε; Τα διάφορα “κομμάτια” του πολυσύμπαντος είναι απομονωμένα, γι ‘αυτό και δεν θα μπορέσει κανείς να τα παρατηρήσει. Η ιδέα δε του πολυσύμπαντος εκτοπίζει από τις απαντήσεις το ερώτημα σχετικά με την επιλογή και του ποιος επιλέγει, και δεν εξηγεί γιατί υπάρχει κάτι αντί για το τίποτα.

Οι Hawking και Mlodinow υποστηρίζουν ότι η αρνητική βαρυτική δυναμική ενέργεια επιτρέπει να προκύψει ‘κάτι’ από το κενό ή το τίποτα – αλλά αυτή η άποψη εξακολουθεί να εγείρει το ερώτημα του γιατί υπάρχει ο χώρος, ο χρόνος και η θεωρία-Μ.

Ο Hawking δεν έχει αποκλείσει την ύπαρξη του Θεού, ή ακόμα και το περίεργο ενδεχόμενο ο δημιουργός μας να είναι ένας φοιτητής της φυσικής σε ένα προχωρημένο πολιτισμό, που ασκεί ένα πείραμα ρουτίνας εργαστηρίου. Αυτός έχει ενισχύσει το επιχείρημα του Laplace ότι, αν απαιτείται κάποια διαδικασία συναρμολόγησης, ο δημιουργός δεν είναι απαραίτητος. Είναι γνωστό ότι ο Hawking δεν είναι οπαδός καμιάς θρησκείας, αλλά τα μέσα ενημέρωσης πήραν την φράση του "Δεν υπάρχει ανάγκη για Θεό" και την έκαναν "δεν υπάρχει Θεός”….

Έτσι, λένε οι Hawking και Mlodinow, δεν υπάρχει κανένα θαύμα – ο πληθωρισμός συν τη Μ-θεωρία ισούται με το πολυσύμπαν. Το δικό μας Σύμπαν είναι ένα αποτέλεσμα επιλογής: όλες οι δυνατότητες είχαν δοκιμαστεί και βρισκόμαστε στο μόνο είδος ενός πληθωριστικού ’τμήματος’ του πολυσύμπαντος, που μπορεί να υποστηρίξει την ύπαρξή μας. Ο μεγάλος σχεδιασμός είναι περιττός. Ο Ουίνστον Τσώρτσιλ καταδίκαζε τις Ηνωμένες Πολιτείες με ελαφρούς επαίνους – αυτό ακριβώς κάνουν κι αυτοί αφού έχουν εξαντλήσει όλες τις εναλλακτικές λύσεις.

Πολλοί θεωρούν ότι το Καθιερωμένο Μοντέλο και η Γενική Σχετικότητα μαζί, περικλείουν όλους τους κανόνες τους οποίους ήλπιζαν να ανακαλύψουν οι Ίωνες φιλόσοφοι. Αυτές οι θεωρίες από κοινού περιγράφουν τα πάντα, από τη βιοχημεία μέχρι τη δομή μεγάλης κλίμακας του Σύμπαντος. Αλλά η ασυμβατότητα ανάμεσα στην ντετερμινιστική φύση της γενικής σχετικότητας και της πιθανοκρατικής κβαντικής προσέγγισης της σωματιδιακής φυσικής μας οδηγεί σε μια μεγαλύτερη θεωρία. Η ανακάλυψη μιας τέτοιας θεωρίας με την ενοποίηση όλων των δυνάμεων και των στοιχειωδών σωματιδίων, αποτελεί το Ιερό Δισκοπότηρο της σύγχρονης θεωρητικής φυσικής. Ο Hawking και άλλοι διατηρούν την ελπίδα ότι η τελική μοναδικότητα της θεωρίας θα απαντήσει στο ερώτημα του Αϊνστάιν και θα αποκαλύψει ότι ο δημιουργός δεν είχε, πράγματι, επιλογή.

Εν τω μεταξύ, οι φυσικοί από φιλοσοφική διάθεση απασχολούνται με έναν άλλο γρίφο των θεμελιωδών νόμων: την έκδηλη εξειδίκευσή τους. Ο Hawking και ο Mlodinow περιγράφουν ως «θαύμα» το γεγονός ότι οι φυσικοί νόμοι επιτρέπουν ένα φιλόξενο Σύμπαν – στο οποίο η ύλη είναι περισσότερη από την αντιύλη – και στο οποίο οι Γαλαξίες φιλοξενούν άστρα που ζουν δισεκατομμύρια χρόνια και γύρω τους περιστρέφονται πλανήτες πάνω στους οποίους αναπτύσσονται και εξελίσσονται οργανισμοί με βάση τον άνθρακα. Ένα τέτοιο «θαύμα» δε θα είχε συντελεστεί αν οι σταθερές της φύσης ήταν ελάχιστα διαφορετικές. Το γεγονός αυτό έχει οδηγήσει κάποιους στην προώθηση της ανθρωπικής προσέγγισης του Σύμπαντος: οι φυσικοί νόμοι είναι αυτοί που είναι επειδή αν δεν ήταν αυτοί που είναι δε θα είχε εξελιχθεί η ζωή για να τους ανακαλύψει. Σε μια θεωρία των πάντων, το γεγονός της ύπαρξής μας θα έπρεπε να είναι αποδεκτό.

Ο Νεύτωνας πίστευε ότι το περίεργο κατοικήσιμο ηλιακό μας σύστημα δεν προκύπτει μέσα από το χάος από τους ίδιους τους απλούς νόμους της φύσης. Αντιθέτως, αυτός υποστήριξε ότι η τάξη μέσα στο σύμπαν δημιουργήθηκε από τον Θεό αρχικά και διατηρείται από αυτόν μέχρι σήμερα στην ίδια κατάσταση και σύνθεση. Η ανακάλυψη πρόσφατα ότι πολλοί νόμοι της Φύσης είναι τέλεια ρυθμισμένοι μπορεί να οδηγήσει κάποιους πίσω στην ιδέα ότι αυτός ο Μεγάλος Σχεδιασμός είναι το έργο κάποιου μεγάλου Σχεδιαστή.
Αυτό μας φέρνει στην καρδιά του επιχειρήματος που προέβαλαν οι Hawking και Mlodinow: πρόκειται για την έγκριση της Μ-θεωρίας και του κοσμολογικού μοντέλου του Πολυσύμπαντος.
Αναζητώντας το Άγιο Δισκοπότηρο, ο Hawking και άλλοι βασίζουν τις ελπίδες τους πρώτον στην υπερβαρύτητα και ακολούθως στη θεωρία των χορδών. Και οι δύο αναγνωρίζονται στις μέρες μας ως διαφορετικές θεωρήσεις ενός ευρύτερου μαθηματικού πλαισίου που ονομάζεται Μ-Θεωρία στην οποία το γράμμα Μ δεν έχει ακόμα καθοριστεί: είναι Κύριος (Master), Θαύμα (Miracle) ή Αντικατοπτρισμός (Mirrage)? Η Μ-Θεωρία ενοποιεί τη βαρύτητα με τις άλλες θεμελιώδεις δυνάμεις (την ασθενή πυρηνική, την ισχυρή πυρηνική και τον ηλεκτρομαγνητισμό), προβλέπει εφτά επιπρόσθετες χωρικές διαστάσεις και προτείνει ότι ο χώρος και ο χρόνος μπορεί να είναι απορρέοντα φαινόμενα και όχι θεμελιώδη. Είναι συναρπαστική και σπουδαία θεωρία αλλά μένουν αρκετά που πρέπει να ανακαλυφθούν ακόμα.

Πέραν της απουσίας οποιασδήποτε ακαταμάχητης πειραματικής απόδειξης της Μ-Θεωρίας υπάρχει ακόμα μια δυσκολία: οι προβλέψεις απέχουν πολύ από το να θεωρηθούν  μοναδικές. Υπάρχουν 10⁵⁰⁰ (δέκα υψωμένο στη δύναμη 500) διαφορετικοί τρόποι να «διπλωθούν» οι επιπλέον επτά διαστάσεις και να κρυφτούν ενώ ο τρόπος που «διπλώνονται» καθορίζει τις θεμελιώδεις σταθερές και το τι αντιλαμβάνονται τα  όντα που ζουν σε τέσσερις διαστάσεις ως φυσική. Έτσι, ακόμα και αν η Μ-Θεωρία είναι η μόνη τελική θεωρία, απομένουν 10⁵⁰⁰ δυνατότητες για τους νόμους της φυσικής που μελετούμε.

Όπως εξηγούν οι Hawking και Mlodinow η πληθωριστική κοσμολογία μετατρέπει αυτή την αδυναμία σε αρετή ενώ απαντά μερικώς στο ερώτημα του Αϊνστάιν και εξαφανίζει την ανάγκη ενός θαύματος. Κοσμικός πληθωρισμός είναι η διαδικασία σύμφωνα με την οποία ένα μικρό τμήμα του εμβρυακού σύμπαντος εκρήγνυται σε ένα τεράστιο, γεωμετρικά επίπεδο και σχεδόν λείο υποσύνολο το οποίο είναι αρκετά μεγάλο για να συμπεριλάβει καθετί που παρατηρούμε, εξηγώντας συνεπώς το Σύμπαν που μας περιβάλλει. Όμως, εξαιτίας της κβαντομηχανικής ο πληθωρισμός δεν αποτελεί στιγμιαίο φαινόμενο αλλά χρονικά συνεχές. Γιγαντιαίες φυσαλίδες χωρόχρονου γεννιούνται συνεχώς. Κάθε μια από αυτές δε συνδέεται με τις άλλες ενώ εγκιβωτίζει τους δικούς της φυσικούς νόμους.

Κατά συνέπεια, ισχυρίζονται οι Hawking και Mlodinow, δεν συντελείται κανένα θαύμα: ο πληθωρισμός μαζί με την Μ-Θεωρία ισοδυναμούν με το πολυσύμπαν. Το δικός μας ιδιαίτερο σύμπαν αποτελεί προϊόν επιλογής: έχουν δοκιμαστεί όλες οι δυνατότητες ενώ το ανθρώπινο είδος βρίσκεται να υπάρχει μέσα στο μοναδικό είδος πληθωριστικού υποσυνόλου το οποίο μπορεί να υποστηρίξει την ύπαρξή του. Το μεγάλο σχέδιο δεν είναι απαραίτητο.

Το βιβλίο των Hawking και Mlodinow είναι ένα από τα πολλά βιβλία αρκετών φυσικών που ασχολούνται με θεωρία του πολυσύμπαντος όπως το Cosmic Landscape του Leonard Susskind, το Many Worlds in One του Alex Vilenkin και το Our Cosmic Habitat του Martin Rees. Αλλά όταν μιλά ο Hawking, οι άνθρωποι τον ακούνε με προσοχή. Η διαυγής, άμεση προσέγγισή του και η επιθυμία του να προκαλεί είναι απολαυστική, είτε συμφωνείς μαζί του ή όχι. Με ηχηρές δηλώσεις όπως «Η φιλοσοφία είναι νεκρή», υπονοεί ότι είναι καθήκον των φυσικών επιστημόνων να σηκώσουν στους ώμους τους τα μεγάλα μεταφυσικά ερωτήματα.

Είναι όμως επιστήμη;

Ο Μεγάλος Σχεδιασμός μου υπενθυμίζει, όπως λέω στους φοιτητές  μου, ότι η επιστήμη δεν ασχολείται με το «Γιατί» αλλά με το «Πως». Ο φυσικός Richard Feynman συζήτησε τους κινδύνους της ενασχόλησης με το «Γιατί» σε κάποιες διαλέξεις του το 1964. Προειδοποίησε δε ότι αν επιτύχουμε τον στόχο των Ιώνων φιλοσόφων για την ανακάλυψη όλων των νόμων που διέπουν το Σύμπαν, τότε «οι φιλόσοφοι που βρίσκονταν πάντα από την «έξω πλευρά» κάνοντας ηλίθιες παρατηρήσεις, θα μπορέσουν να εισχωρήσουν «εντός» προσπαθώντας να εξηγήσουν γιατί ισχύον αυτοί οι νόμοι. Και δε θα μπορούμε να τους απωθήσουμε μακριά θέτοντας τους ερωτήματα για πειραματικές δοκιμασίες των προβλέψεων αυτών των ιδεών. Ο χρόνος θα δείξει αν βρισκόμαστε μπροστά σε κάτι πραγματικά μεγάλο αναφορικά με την ιδέα του πολυσύμπαντος ή αν απλά μεταμορφωνόμαστε σε εκείνους τους φιλοσόφους για τους οποίους μας είχε προειδοποιήσει ο Feynman.

«Για μένα, είναι πολύ καλύτερο να γίνει αντιληπτό το σύμπαν, όπως πραγματικά είναι, παρά να μένουμε στην ψευδαίσθηση, που ωστόσο είναι ικανοποιητική και καθησυχαστική". (Carl Sagan, The Demon-Haunted World (1995) Κεφάλαιο 1)

Πώς να δημιουργήσετε θερμοκρασίες κάτω από το απόλυτο μηδέν

Το απόλυτο μηδέν μοιάζει να είναι το σταθερό όριο πέραν του οποίου είναι αδύνατο να εξερευνήσουμε. Στην πραγματικότητα υπάρχει ένα παράξενο βασίλειο αρνητικών θερμοκρασιών, που δεν υπάρχει μόνο στη θεωρία, αλλά έχει αποδειχθεί, επίσης, ότι είναι προσβάσιμες και στην πράξη! Ένας βελτιωμένος τρόπος για να το πετύχουμε σκιαγραφήθηκε πριν λίγες μέρες, οπότε θα μπορούσε να μας αποκαλύψει και νέες καταστάσεις της ύλης.

Η θερμοκρασία ορίζεται από το πώς η προσθήκη ή η αφαίρεση της ενέργειας επηρεάζει το μέγεθος της αταξίας, ή εντροπίας, σε ένα σύστημα. Για συστήματα σε οικεία, με θετικές θερμοκρασίες, η πρόσθεση ενέργειας αυξάνει την αταξία. Για παράδειγμα, θερμαίνοντας ένα κρύσταλλο πάγου τον μετατρέπουμε σε υγρό με περισσότερη αταξία.. Αν αφαιρείτε συνεχώς ενέργεια, θα πλησιάζετε συνεχώς στο απόλυτο μηδέν στην κλίμακα Κelvin  (-273,15 ° C), όπου η ενέργεια του συστήματος και η εντροπία είναι σε ένα ελάχιστο.

Τα συστήματα με αρνητική θερμοκρασία έχουν την αντίθετη συμπεριφορά. Η προσθήκη ενέργειας μειώνει την αταξία τους, και ως εκ τούτου τη θερμοκρασία τους (αριστερή εικόνα).

Αλλά δεν είναι ψυχρά με τη συμβατική έννοια ότι θα εισρεύσει σε αυτά θερμότητα, από συστήματα με θετικές θερμοκρασίες. Στην πραγματικότητα, συστήματα με αρνητικές απόλυτες θερμοκρασίες περιέχουν περισσότερα άτομα σε καταστάσεις υψηλής ενέργειας από ό,τι είναι δυνατόν ακόμη και στις πιο καυτές θετικές θερμοκρασίες, έτσι ώστε η θερμότητα θα πρέπει πάντα να ρέει από αυτά (αρνητικής θερμοκρασίας) σε συστήματα πάνω από το απόλυτο μηδέν.

Η δημιουργία συστημάτων αρνητικής θερμοκρασίας, με την πολύ περίεργη κατάσταση και ιδιότητες, είναι δύσκολη. Δεν γίνεται σίγουρα αν ψύξουμε ένα αντικείμενο κάτω από το απόλυτο μηδέν. Είναι, ωστόσο, δυνατό να πηδήξουμε κατ ‘ευθείαν από τις θετικές στις αρνητικές απόλυτες θερμοκρασίες.

Αυτό έχει ήδη γίνει σε πειράματα στα οποία οι πυρήνες των ατόμων τοποθετήθηκαν μέσα σε ένα μαγνητικό πεδίο, όπου δρουν σαν ευθύγραμμοι μικροσκοπικοί μαγνήτες και είναι ευθυγραμμισμένοι με το πεδίο. Το πεδίο τότε ξαφνικά αντιστρέφεται, αφήνοντας τους πυρήνες σε μικρό χρονικό διάστημα να ευθυγραμμιστούν αντίθετα με την κατεύθυνση προς την οποία θα είχαν τη χαμηλότερη ενέργεια. Δηλαδή, ενώ ήταν σε αυτή την κατάσταση, φευγαλέα συμπεριφέρθηκαν σαν να είχαν αρνητική απόλυτη θερμοκρασία, προτού αυτά αλλάξουν και ευθυγραμμιστούν με το πεδίο.

Επειδή οι πυρήνες μπορεί μόνο να έχουν δύο δυνατές καταστάσεις – παράλληλα προς το πεδίο ή αντίθετα σε αυτό – αυτή η πειραματική διάταξη προσφέρει περιορισμένες μόνο δυνατότητες για έρευνα. Το 2005 ο Allard Mosk, στο Πανεπιστήμιο Τβέντε της Ολλανδίας, επινόησε ένα καλύτερο πείραμα για να εξερευνήσει το αρνητικό καθεστώς της θερμοκρασίας.

Πρώτον, τα λέιζερ χρησιμοποιούνται για να συγκεντρώνουν τα άτομα σε μια σφιχτή μπάλα, η οποία βρίσκεται σε μια κατάσταση χαμηλής εντροπίας ή υψηλής τάξης. Άλλα λέιζερ στη συνέχεια κτυπούν πάνω τους για να δημιουργήσουν ένα οπτικό πλέγμα, το οποίο περιβάλλει τη μπάλα των ατόμων με μια σειρά από χαμηλής ενέργειας "πηγάδια".

Τελικά, τα άτομα αποκτούν μια ασταθή κατάσταση, σαν να ισορροπούν στην κορυφή του βουνού, έτοιμα να κυλήσουν προς τα κάτω.

Το οπτικό πλέγμα δρα σαν μια σειρά από σχισμές κατά μήκος της πλαγιάς του βουνού, που δρα σαν να σταματάει την ‘πτώση’ τους. Σε αυτή την κατάσταση, την άρση ορισμένων από ενεργειακού δυναμικού των ατόμων », αφήνοντας τους καταλόγους μακριά από τον άλλον, θα οδηγήσει σε μεγαλύτερη αναταραχή – ο ίδιος ο ορισμός ενός αρνητικού συστήματος της θερμοκρασίας (βλέπε γράφημα).

Οι ιδέες του Mosk τώρα έχουν τελειοποιηθεί από τον Achim Rösch του πανεπιστημίου της Κολωνίας. Η δική του πειραματική διάταξη είναι ουσιαστικά η ίδια, αλλά οι υπολογισμοί του Rösch ενισχύουν την πεποίθηση ότι είναι εφικτή η κατασκευή αρνητικών θερμοκρασιών.

Δεδομένου ότι τα άτομα με κατάσταση αρνητικής θερμοκρασίας έχουν σχετικά υψηλές ενέργειες, θα πρέπει να κινούνται γρηγορότερα όταν ελευθερώνονται από το πλέγμα, από ό,τι θα ήταν ένα νέφος από άτομα με θετική θερμοκρασία (Physical Review Letters).

Ο Rösch και οι συνεργάτες του είναι θεωρητικοί, δεν είναι προσανατολισμένοι για την εκτέλεση του πειράματος, αλλά νομίζουν ότι μια ομάδα πειραματιστών θα μπορέσει να δοκιμάσει την πρόταση τους το προσεχές έτος.

Πηγή: New Scientist, physics4u.gr

Σύνδεση Κβαντικής Φυσικής και συνείδησης στον David Bohm

Νους και ελεύθερη βούληση

Η κβαντική απροσδιοριστία είναι ξεκάθαρα ανοικτή σε ερμηνεία: είτε σημαίνει κρυμμένες (για μας) αιτίες, ή πλήρη απουσία αιτιών. Η θέση πως κάποια γεγονότα "μόλις συμβαίνουν" για κανένα λόγο δεν είναι δυνατό να αποδειχθούν, επειδή η ανικανότητά μας να αναγνωρίσουμε μια αιτία, δεν σημαίνει αναγκαστικά ότι δεν υπάρχει αιτία. Η έννοια της απόλυτης πιθανότητας συνεπάγεται ότι τα κβαντικά συστήματα μπορούν να δράσουν εντελώς αυθόρμητα, εντελώς απομονωμένα και ανεπηρέαστα από καθετί άλλο στο σύμπαν. Η αντίθετη άποψη είναι ότι, όλα τα συστήματα συμμετέχουν συνεχώς σε ένα περίπλοκο δίκτυο αιτιατών αλληλεπιδράσεων και διασυνδέσεων, σε πολλά διαφορετικά επίπεδα. Μεμονωμένα κβαντικά συστήματα συμπεριφέρονται σίγουρα απρόβλεπτα, αλλά παρ’ όλα αυτά αν δεν υπόκεινταν σε κάποιους αιτιατούς παράγοντες, θα ήταν δύσκολο να καταλάβουμε, γιατί η ομαδική τους συμπεριφορά παρουσιάζει στατιστικές κανονικότητες.

Η θέση ότι, καθετί έχει μια αιτία, ή μάλλον πολλές αιτίες, δεν συνεπάγεται απαραίτητα ότι όλα τα γεγονότα, συμπεριλαμβανομένων των πράξεων και των επιλογών μας, είναι αυστηρά προκαθορισμένα από καθαρά φυσικές διαδικασίες – μια άποψη που συχνά αποκαλείται "αυστηρή αιτιοκρατία" (Thornton, 1989). Η έλλειψη αιτιοκρατίας στο κβαντικό επίπεδο, παρέχει ένα άνοιγμα για δημιουργικότητα και ελεύθερη βούληση. Αλλά αν αυτή η έλλειψη αιτιοκρατίας ερμηνεύεται σαν απόλυτη πιθανότητα, θα σήμαινε ότι οι επιλογές και οι δράσεις μας απλά "ξεφυτρώνουν" με εντελώς τυχαίο και αυθαίρετο τρόπο, κατά την οποία περίπτωση μετα βίας θα αποκαλούνταν δικές μας αποφάσεις και έκφραση της δικιάς μας ελεύθερης βούλησης.

Εναλλακτικά, η έλλειψη κβαντικής αιτιοκρατίας θα μπορούσε να ερμηνευθεί σαν αιτιότητα από λεπτότερα, μη-φυσικά επίπεδα, έτσι ώστε οι πράξεις της ελεύθερης βούλησής μας έχουν αιτία – αλλά αυτή των αυτοσυνείδητων διανοιών μας. Απ’ αυτή την προοπτική – που μερικές αποκαλείται "ήπια αιτιοκρατία" – η ελεύθερη βούληση περιλαμβάνει την ενεργή, αυτό-συνείδητη αυτό-αιτιοκρατία.

Σύμφωνα με τον ορθόδοξο επιστημονικό υλισμό, οι διανοητικές καταστάσεις είναι πανομοιότυπες με τις καταστάσεις του εγκεφάλου· οι σκέψεις μας και τα συναισθήματά μας και η αίσθηση του εαυτού μας, γεννιούνται από ηλεκτροχημική δραστηριότητα στον εγκέφαλο. Αυτό θα σήμαινε είτε ότι ένα μέρος του εγκεφάλου ενεργοποιεί ένα άλλο, το οποίο ενεργοποιεί μετά ένα άλλο κ.λπ. ή ότι μια ιδιαίτερη περιοχή του εγκεφάλου ενεργοποιείται αυτόματα, χωρίς κάποια αιτία και είναι δύσκολο να δούμε πώς καθεμία απ’ τις εναλλακτικές λύσεις θα παρείχε μια βάση για ένα συνειδητό εαυτό και μια ελεύθερη βούληση. Ο Francis Crick (1994), για παράδειγμα, που πιστεύει ότι η συνείδηση είναι βασικά ένα πακέτο νεύρων, λέει ότι η κύρια έδρα της ελεύθερης βούλησης είναι πιθανόν μέσα ή κοντά σε ένα κομμάτι του εγκεφαλικού φλοιού γνωστό σαν anterior cingulate sulcus, αλλά υπαινίσσεται ότι η αίσθηση της ελευθερίας μας είναι σε μεγάλο μέρος, αν όχι ολοκληρωτικά, μια παραίσθηση.

Εκείνοι που μειώνουν τη συνείδηση σε ένα υποπροϊόν του εγκεφάλου διαφωνούν για τη σπουδαιότητα των κβαντο-μηχανικών απόψεων των νευρωνικών δικτύων: για παράδειγμα, ο Francis Crick, ο αείμνηστος Roger Sperry (1994), και ο Daniel Dennett (1991), τείνουν να αγνοήσουν την κβαντική φυσική, ενώ ο Stuart Hameroff (1994) πιστεύει ότι η συνείδηση προέρχεται από κβαντική συνοχή στους μικροσωληνίσκους πρωτοπλάσματος μέσα στους νευρώνες του εγκεφάλου. Μερικοί ερευνητές βλέπουν μια σχέση μεταξύ της συνείδησης και του κβαντικού κενού: για παράδειγμα, ο Charles Laughlin (1996) υποστηρίζει ότι οι νευρωνικές δομές που μεσολαβούν για την συνείδηση ίσως να αλληλεπιδρούν μη-τοπικά με το κενό (ή κβαντική θάλασσα), ενώ ο Edgar Mitchell (1996) πιστεύει ότι, τόσο η ύλη όσο και η συνείδηση απορρέουν απ’ το ενεργειακό δυναμικό του κενού.

Ο Νευροεπιστήμονας Sir John Eccles απορρίπτει την υλιστική άποψη σαν "πρόληψη" και υποστηρίζει τη δυαδική διαδραστικότητα: υποστηρίζει ότι υπάρχει ένας ψυχικός κόσμος μαζί με τον υλικό κόσμο, και ότι ο νους μας ή ο εαυτός μας ενεργεί στον εγκέφαλο (ειδικά η συμπληρωματική κινητήρια περιοχή του νευροφλοιού) στο κβαντικό επίπεδο, αυξάνοντας την πιθανότητα της πυροδότησης επιλεγμένων νευρώνων (Eccles, 1994, Giroldini, 1991). Υποστηρίζει ότι ο νους όχι μόνο δεν είναι φυσικός, αλλά απολύτως μη υλικός και μη στερεός. Παρ’ όλα αυτά, αν δεν σχετίζονταν με κάποιο είδος ενέργειας-ουσίας, θα ήταν μια φτωχή αφαίρεση και γι’ αυτό ανήμπορος να ασκήσει οποιαδήποτε επιρροή στο φυσικό κόσμο. Αυτή η αντίρρηση, εφαρμόζεται επίσης σε αυτούς που είναι αντίθετοι στην ελάττωση, οι οποίοι κρατιούνται μακριά από τη λέξη "δυαδικός" και περιγράφουν την ύλη και τη συνείδηση σαν συμπληρωματικές ή δυαδικές όψεις της πραγματικότητας, και ακόμα αρνούνται στη συνείδηση κάθε ενεργητική και πραγματική φύση, υποδηλώνοντας έτσι ότι είναι κατ’ ουσία διαφορετική απ’ την ύλη και στην πράξη μια απλή αφαίρεση.

Μια εναλλακτική τοποθέτηση είναι αυτή που αντηχεί σε πολλές μυστικιστικές και πνευματικές παραδόσεις: αυτή η φυσική ύλη είναι μόνο μια "οκτάβα" σε ένα άπειρο φάσμα ύλης-ενέργειας ή συνείδησης-ουσίας και όπως ο φυσικός κόσμος οργανώνεται και συντονίζεται κατά μεγάλο μέρος από εσωτερικούς κόσμους (αστρικό, νοητικό και πνευματικό), έτσι το φυσικό σώμα ενεργοποιείται και ελέγχεται κατά μεγάλο μέρος από λεπτότερα σώματα ή ενεργειακά πεδία, συμπεριλαμβανομένου ενός αστρικού σώματος-ομοιώματος και ενός νου ή ψυχής (βλ. Purucker, 1973). Σύμφωνα με την άποψη αυτή, η φύση γενικά, και όλες οι οντότητες που την αποτελούν, σχηματίζονται και οργανώνονται κυρίως από μέσα προς τα έξω, από βαθύτερα επίπεδα της δομής τους. Αυτός ο εσωτερικός προσανατολισμός είναι κάποτε αυτόματος και παθητικός, κάνοντας να εμφανίζονται οι αυτόματες σωματικές λειτουργίες μας και η συνήθης και ενστικτώδης συμπεριφορά και τακτικά, οι νομιμοφανείς λειτουργίες της φύσης γενικά, και κάποτε είναι ενεργός και αυτοσυνείδητος, όπως στις σκόπιμες και βουλητικές πράξεις μας. Ένα φυσικό σύστημα που υπόκειται σε τέτοιες λεπτότερες επιρροές δεν δέχεται τόσο επιδράσεις από έξω, όσο κατευθύνεται από μέσα. Εκτός του ότι επηρεάζουν τους εγκεφάλους και τα σώματά μας, οι διάνοιές μας φαίνεται επίσης ότι μπορούν να επηρεάσουν άλλες διάνοιες και σώματα και άλλα φυσικά αντικείμενα σε απόσταση, όπως φαίνεται στα παραφυσικά φαινόμενα.

Πλήρες άρθρο: http://www.physics4u.gr/blog/?p=2708