Kvanttifysiikka. Mitä tiedemiehet eivät sano - Uskomattomia näkökulmia synnyttävän teorian vaikutukset, jotka voivat muuttaa maailmankuvaa. #876250

Kvanttifysiikka on epäilemättä yksi aikamme kiehtovimmista ja kiistellyimmistä tieteenaloista. Vaikka monet ovat kuulleet siitä, vain harvat todella ymmärtävät, miten mullistava se on. Kvanttifysiikassa on yksi näkökohta, josta harvoin keskustellaan ja jonka monet materialistiseen maailmankuvaan kiinnittyneet tiedemiehet mieluummin sivuuttavat tai vähättelevät: sen metafyysiset vaikutukset.
Mutta mitä on metafysiikka? Tämä termi, joka usein liitetään johonkin esoteeriseen, juontaa juurensa länsimaiseen filosofiaan. Aristoteleelle "metafysiikka" tarkoitti olemisen tutkimista sellaisenaan, todellisuuden perimmäisten syiden etsimistä. Kyse ei siis ole abstraktista spekuloinnista vaan perustavanlaatuisista kysymyksistä: mitä maailma on? Mitä tarkoittaa "olemassaolo"?
Nykyään kvanttifysiikka pakottaa meidät tarkastelemaan näitä kysymyksiä uudessa ja hämmentävässä kontekstissa.
Kvanttifysiikan taustalla on yllättävä löytö: maailma ei käyttäydy subatomisessa mittakaavassa niin kuin odotamme. Subatomiset hiukkaset - elektronit, fotonit ja muut perustavanlaatuiset yksiköt - näyttävät elävän arvaamattomassa tanssissa, jossa epävarmuus ja todennäköisyys hallitsevat. Kvanttiteorian keskeinen yhtälö, Schrödingerin yhtälö, kuvaa tätä tanssia todennäköisyyden aaltona.  Hiukkaset, jotka kuvittelemme kiinteiksi kappaleiksi, eivät todellisuudessa ole. Kullakin hiukkasella on "todennäköisyys" olla olemassa tai pikemminkin se voi mahdollisesti olla äärettömässä määrässä "päällekkäisiä" tiloja, mutta ei missään tietyssä tilassa. Milloin tämä tilanne muuttuu?
Todennäköisyysaallot näyttävät "romahtavan" todellisuudessa vain silloin, kun ne havaitaan. Toisin sanoen se, mitä kvanttimaailmassa tapahtuu, riippuu tarkkailijan puuttumisesta asiaan. Hiukkasesta tulee kappale vain havainnon seurauksena. Max Planck, yksi kvanttifysiikan isistä, ymmärsi tämän alusta alkaen. Vuonna 1931 hän julisti:
"Pidän tietoisuutta perustavanlaatuisena. Pidän materiaa tietoisuudesta johdettuna."
Kvanttifysiikan vertauskuvallinen koe on kaksoisraon koe. Kuvitellaan, että hiukkasia - kuten elektroneja - ammutaan kahdella raolla varustettuun kuvaruutuun. Jos et havaitse, mitä tapahtuu, hiukkaset luovat interferenssikuvion, eli ne käyttäytyvät kuin päällekkäiset aallot. Mutta jos tarkkailet, kumman raon kukin hiukkanen läpäisee, kuvio muuttuu: hiukkaset käyttäytyvät kuin kiinteät kappaleet eivätkä enää kuin aallot.
Tämä koe, jonka Thomas Young suoritti ensimmäisen kerran 1800-luvulla ja joka sitten tulkittiin uudelleen kvanttiavaimella, jättää sanattomaksi. Miten havainto voi muuttaa hiukkasen käyttäytymistä?
Tieteellisen materialismin väite, että havaitsijalla on merkitystä todellisuudessa, ei ole vain harhaoppinen, vaan se on uhka kaikille sen varmuuksille.  Itse asiassa materialistinen tiede näkee maailmankaikkeuden erillisenä, "tuolla ulkona" olevana asiana, joka on riippumaton kaikesta vuorovaikutuksesta elävien olentojen kanssa. Ajatus siitä, että havaitsija on olennainen osa kvanttiprosessia, avaa oven syvästi metafyysisille pohdinnoille: mikä rooli tietoisuudella on maailmankaikkeudessa? Tämä tuo tietoisuuden - tietoisen tarkkailijan läsnäolon - takaisin ilmiön ytimeen.
Kvanttifysiikan toinen kiehtova seuraus on "monien maailmojen" hypoteesi. Tämän Hugh Everettin vuonna 1957 esittämän teorian mukaan maailmankaikkeus "jakautuu" rinnakkaisuniversumeiksi aina, kun kvanttitapahtuma tapahtuu. Näin kaikki mahdollisuudet toteutuvat, mutta eri maailmoissa.
Jos tämä teoria pitää paikkansa - ja siitä käydään edelleen kiivasta keskustelua - se tarkoittaisi, että on olemassa ääretön määrä rinnakkaisuniversumeja, joissa jokaisessa elämämme kulkee eri polkuja. Tämä tuo metafysiikkaan uuden ulottuvuuden: mikä sitten on identiteettimme? Jos meistä on olemassa lukemattomia versioita, mikä on todellinen luontomme?
Kaikki tiedemiehet eivät ole valmiita hyväksymään kvanttifysiikan metafyysisiä vaikutuksia. Monet keskittyvät mieluummin käytännön näkökohtiin, kuten teknologisiin sovelluksiin. Vaikka tämä lähestymistapa on ymmärrettävä, se jättää eksistentiaaliset kysymykset varjoonsa.
Valitettavasti tiede on nykyään yhä taipuvainen materialistiseen näkemykseen. David Bohmin kaltaiset ihmiset - yksi 1900-luvun suurimmista fyysikoista - ovat kuitenkin kyseenalaistaneet tämän näkemyksen. Bohm uskoi, että kvanttimekaniikka viittaa holistiseen, toisiinsa kytkeytyneeseen maailmankaikkeuteen, jossa kaikki liittyy kaikkeen.
Ehkä jonain päivänä ymmärrämme, että tiede ja metafysiikka eivät ole kilpailijoita vaan saman kolikon kaksi puolta. Näkemämme todellisuus ei ole maailma sellaisena kuin se on, vaan maailma sellaisena kuin me sen havaitsemme.
Loppujen lopuksi kvanttifysiikka ei vain anna meille uutta tiedettä. Se antaa meille uudenlaisen näkemyksen maailmasta ja ehkä myös itsestämme.