Filozofia przyrody
Uwagi wprowadzające:
Człowiek od początku samego istnienia interesował się otaczającym go światem. Spowodowane jest to z jednej strony zwykłą ciekawością poznawczą. Obserwując ogrom otaczającego nas świata szukamy sposobów jego opisania i wyjaśniania, aby w ten sposób zaspokoić swoje intelektualne zainteresowanie. Z drugiej strony zainteresowania wszechświatem wynikają z chęci określenia swojego miejsca w tym wszechświecie i tym samym chęci odpowiedzi na sens naszej egzystencji. Konstruując obraz wszechświata człowiek odwołuje się do wiedzy, jaką w danym etapie dziejów dysponował.
Pierwotnie była to wiedza mitologiczna, później religijna, filozoficzna i wreszcie naukowa. W zależności od charakteru wiedzy, jaka była wykorzystywana przy konstruowaniu danego obrazu mamy do czynienia z różnymi obrazami świata. W niniejszych rozważaniach będzie nas interesował naukowy obraz świata, a więc budowany w oparciu o aktualną wiedzę naukową, przede wszystkim wiedzę przyrodniczą. Innymi słowy będziemy odwoływać się do wyników takich nauk przyrodniczych jak: fizyka, astronomia, kosmologia, chemia, biologia itp. przy konstruowaniu naukowego obrazu świata. Decydującą wiedzą będą tu jednak teorie fizyczne, gdyż one dostarczają nam podstawowej wiedzy o zachowaniu się świata materialnego. Konstruując naukowy obraz wszechświata mamy na celu opisanie:
podstawowych struktur składowych wszechświata
wzajemne relacje między strukturami
zachowanie się w czasie
Chcąc realizować te cele szukamy sposobów w oparciu, o które byłoby to możliwe. Zastanowimy się, co właściwie w przyrodzie decyduje o tworzeniu się wielkoskalowych struktur, co decyduje zachowaniu się tych struktur w czasie i ich wzajemnych relacji. Obserwacje wszechświata pokazują, że czynnikiem tym są siły przyrody, ponieważ aktualnie znane są cztery niesprowadzalne do siebie typy sił przyrody: grawitacyjne, elektromagnetyczne, słabe i mocne jądrowe - stawiamy pytanie, która z tych sił ma znaczenie decydujące w wyznaczaniu zachowań wszechświata. Analizując własności tych sił dochodzimy do przekonań, że decydującą rolę odgrywają tu siły grawitacyjne, zatem te właściwe siły stanowią podstawę do konstruowania naukowego obrazu wszechświata jako całości. Współczesna fizyka zna dwie podstawowe teorie opisujące działanie tych sił. Jest to newtonowska teoria grawitacji, której wyrazem jest wzór na siłę grawitacyjną i einsteinowska teoria grawitacji zapisana w postaci tzw. równań pola ogólnej teorii zmienności. Ponieważ einsteinowska teoria grawitacji opisuje szerszy zakres działania sił grawitacyjnych niż teoria newtonowska, więc ona właśnie jest powszechnie przyjęta jako podstawowa teoria grawitacji. Stąd też konstruowanie naukowego obrazu wszechświata jest oparte właśnie na tej teorii i nazywa się ogólnie kosmologią relatywistyczną. Kosmologia ta została zaproponowana po raz pierwszy przez Alberta Einsteina w roku 1917 i stała się samodzielną dyscypliną naukową. Od tego czasu została ona rozwinięta zarówno teoretycznie jak i obserwacyjnie i stanowi obecnie podstawowe źródło informacji o otaczającym nas wszechświecie jako całości. Wszelkie, więc próby komunikowania naukowego obrazu wszechświata muszą uwzględniać wynik kosmologii relatywistycznej i do nich się odwoływać.
RELATYWISTYCZNE MODELE WSZECHŚWIATA
a) Geometryczny kształt wszechświata jako całości:
Konstruując naukowy obraz wszechświata chcemy wiedzieć jak z punktu geometrycznego aktualny wszechświat wygląda. Innymi słowy pytamy o geometryczny kształt wszechświata tzn. czy jest on kulą, sferą, czy też jakąś inną figurą geometryczną. W określaniu kształtu wszechświata wykorzystuje się bardzo ważne w geometrii pojęcie krzywizny. Znając, bowiem krzywiznę możemy przynajmniej w ogólnych zarysach wnioskować o możliwych kształtach aktualnego wszechświata. Krzywiznę zaś ustala się w oparciu o jej związki ze średnią gęstością materii znajdującej się we wszechświecie. Równania pola ogólnej teorii względności ustalając związki pomiędzy rozkładem materii we wszechświecie a geometryczną strukturą czasoprzestrzeni tego wszechświata pozwalają na ustalenie zależności krzywizny przestrzeni od rozkładu materii czasoprzestrzeni. Innymi słowy znając rozkład materii wszechświata w czasoprzestrzeni, a zwłaszcza jej średnią gęstość możemy określić krzywiznę przestrzeni tego wszechświata, a w konsekwencji jego kształt. Gęstość materii wyznaczana jest obserwacyjnie tzn. na drodze pomiarów masy wszechświata i jego objętości. Oznacza to, że w ostateczności o kształcie naszego wszechświata możemy rozstrzygać obserwując rozpad materii we wszechświecie i wyznaczając jej gęstość.
Geometrie:
Euklidesowska:
krzywizna = 0
5 postulat euklidesowy: przez dowolny punkt można przeprowadzić jedną i tylko jedną prostą równoległą do danej prostej
suma kątów trójkąta = 180°
Jest to geometria płaska
Bolaya - Łoboda:
krzywizna = -1
przez punkt można przeprowadzić nieskończenie wiele prostych równoległych
suma kątów trójkąta jest mniejsza niż 180°
Jest to geometria hiperboliczna
Riemanna:
krzywizna = +1
przez punkt nie można przeprowadzić żadnej prostej równoległej
suma kątów trójkąta jest większa niż 180°
Jest to geometria sferyczna
b) Zachowanie się wszechświata:
Ważnym elementem naukowego obrazu wszechświata jest rozstrzygnięcie kwestii, czy wszechświat jako całość zmienia swój wygląd w czasie, czy też nie. Jeżeli wygląd ten podlega zmianom to mówimy, że obraz wszechświata jest dynamiczny, jeśli zaś nie ulega zmianom to obraz świata jest statyczny. Przez ponad dwadzieścia wieków, a właściwie od samego początku myśli ludzkiej do pierwszej połowy XX w. dominował statyczny obraz świata. Powszechnie przyjmowano bowiem, że wszechświat nie zmienia swoich kształtów, wyglądu w czasie, lecz pozostaje niezmienny. Racją za takim obrazem było to, że w dostępnych ówcześnie obserwacjach nie stwierdzano żadnych danych za tym, by wszechświat jako całość podlegał zmianom. Również odgrywały tu racje pewne względy filozoficzne. W ramach np. arystotelesowsko-ptolemejskiego obrazu świata trudno było wyobrazić sobie jego zmianę, jeżeli Arystoteles nie dopuszczał pustej przestrzeni, nie było, więc - rozumowano - miejsca, w którym mogłaby następować ekspansja lub kontrakcja wszechświata, gdyż nie ma pustej przestrzeni. W pierwszej połowie XX w. nastąpiło jednak wyraźne odejście od statycznego obrazu wszechświata na rzecz wszechświata dynamicznego. Zadecydowały tu z jednej strony racje teoretyczne, a z drugiej racje obserwacyjne.
MODEL EINSTEINOWSKI
Jest to pierwszy model relatywistyczny zaproponowany przez Einsteina już w 1917 r. Model ten nie jako zapoczątkował kosmologię relatywistyczną. Jego podstawową cechą jest to, że jest statyczny, czyli nie zmienia się w czasie. Od strony geometrycznej model ten posiada krzywiznę dodatkową, co oznacza, że jego przestrzeń jest realizowana na powierzchni sfery kul. Ponieważ przestrzeń ta musi być trójwymiarowa to cała sfera jest czterowymiarowa stąd przyjęła się nazwa, że świat einsteinowski to świat sferyczny. Oczywiście mamy na myśli część przestrzenną tego wszechświata. Jeżeli uwzględnimy dodatkowo czas, który jest prostopadły do części przestrzennej to otrzymujemy wtedy czterowymiarową czasoprzestrzeń realizowaną na powierzchni cylindra o pięciu wymiarach. Jest to analogia zwykłego cylindra trójwymiarowego, którego powierzchnia jest dwuwymiarowa. Uświadomienie, że może być wszechświat w swej części przestrzennej sferyczny doprowadziło do nowego spojrzenia na problem nieskończoności wszechświata. Pokazano bowiem, że może istnieć wszechświat, który jest skończony przestrzennie, ale równocześnie nieograniczony. Przeczyło to przyjmowanej od czasów Arystotelesa definicji nieskończoności, stwierdzającej, że nieskończonym jest to, co nie ma granicy. W przypadku świata einsteinowskiego mamy wszechświat bez granicy a jednak skończony. Rozwój technik obserwacyjnych pokazał jednak, że świat jest dynamiczny, a ściślej, że ekspanduje. Doprowadziło to do konieczności odrzucenia statycznego świata einsteinowskiego.
MODEL LEMAITRE'A
Model ten został zaproponowany w latach 30-tych przez belgijskiego księdza, profesora Uniwersytetu Leuvain. Model ten zaproponował m.in. po to, ażeby uniknąć tzw. paradoksu wieku wszechświata. W tym celu wprowadził w modelu przez siebie zaproponowanym tzw. okres stagnacji, charakteryzujący się tym, że wszechświat nie zwiększał w czasie swojego promienia, mimo, że zwiększał swój wiek. W konsekwencji jego okres trwania od tzw. osobliwości początkowej do współczesności był większy niż wiek skał skorupy ziemskiej. W ten sposób można było rozwiązać paradoks wieku wszechświata. Zatem model ten jest modelem rozpoczynającym swoją ekspansję od pewnego momentu w przeszłości nazywanego osobliwością początkową, w której promień wszechświata równa się 0, a jego gęstość, ciśnienie i temperatura przybierały wielkości nieskończone. Stan ten nazwano osobliwością początkową lub wielkim wybuchem.
MODEL FRIEDMANA - EINSTEINA
Jest to model oscylujący zaproponowany przez Einsteina w celu odpowiedzi na pytanie: czy można uzyskać rozwiązanie równań pola bez tzw. stałej kosmologicznej ( λ ). Okazało się, że model taki istnieje, a więc λ (lambda) nie jest konieczna w równaniach pola ogólnej teorii względności. Otrzymany model charakteryzuje się tym, że wraz z upływem czasu jego promień oscyluje, czyli raz rośnie, a drugi raz maleje i oscylacje takie mogą trwać nieskończenie długo. Mamy wziąć swoistego rodzaju powrót do znanych już w starożytności tzw. wiecznych powrotów wszechświata. Model ten okazał się również interesujący dla zwolenników filozofii materialistycznej, dlatego że z jednej strony zawiera w sobie osobliwości początkową i końcową, a z drugiej strony może trwać nieskończenie długo. Cały problem z tego typu modelami sprowadza się do znalezienia odpowiednich mechanizmów fizycznych, które by pozwoliły z jednej strony wyhamować ekspansję wszechświata i nadać mu fazę kontrakcji (kurczenia się). Z drugiej strony mechanizmy, które pozwoliłyby na przejście modelu ze stanu osobliwości końcowej do wielkiego wybuchu.
TESTOWANIE MODELI KOSMOLOGICZNYCH
Wielka liczba możliwych modeli kosmologicznych prowadzi do pytania o to, który z tych modeli opisuje nasz aktualny wszechświat. Odpowiedź na to pytanie wymaga odwołania się do danych obserwacyjnych, gdyż tylko na tej drodze istnieje możliwość udzielenia zasadnej odpowiedzi. Kosmologia, bowiem jest nauką empiryczną i jako taka musi szukać uzasadnień swoich tez w danych empirycznych. Obserwację, która pozwoliła na wybór pewnego typu modeli - była obserwacja przesunięć linii widmowych odległych galaktyk ku czerwieni. Prowadzone obserwacje widm (tzn. rozłożenie światła białego dochodzącego z danej galaktyki na poszczególne długości fal, czyli uzyskanie kolorów tęczy) odległych galaktyk pokazały, że poszczególne linie widmowe (absorpcyjne lub emisyjne) są przesunięte w przeważającej ilości ku czerwieni. Oznacza to, że długość fali światła dochodzącego z odległych galaktyk jest większa niż tego samego rodzaju światła uzyskiwanego w laboratorium. Zaobserwowanie tak interesującego zjawiska domagało się wyjaśnienia, czyli wskazania przyczyny odpowiedzialnej za jego występowanie. Zaczęto szukać wśród znanych teorii fizycznych takiej, która byłaby w stanie wskazać taką przyczynę. Najbardziej rzucającym się w oczy było tzw. zjawisko Dopplera, które istotnie jest w stanie wyjaśnić przesunięcie linii widmowych. Zjawisko to bowiem polega na zależności długości fal zarówno akustycznych jak i elektromagnetycznych od stanu ruchu źródła tej fali względem obserwatora. Zależność ta przejawia się w ten sposób, że jeżeli źródło fali oddala się od obserwatora to mamy do czynienia z przesunięciem linii widmowych ku czerwieni, natomiast jeżeli źródło zbliża się do obserwatora to mamy przesunięcie ku fioletowi. Zastosowanie tego zjawiska do wyjaśnienia obserwowanych przesunięć linii widmowych ku czerwieni dla odległych galaktyk wskazuje, że galaktyki powinny się od obserwatora oddalać. Ponieważ zaś galaktyki były traktowane jako podstawowe „cegiełki" wszechświata to wyciągnięto stąd wniosek, że cały wszechświat ulega ekspansji. Zatem obserwacje przesunięć linii widmowych ku czerwieni dla odległych galaktyk stanowi jeden z podstawowych tekstów empirycznych za wyborem modeli ekspandujących. Powstaje wtedy jednak pytanie o przebieg tej ekspansji tzn. o to czy ona zaczęła się w przeszłości od tzw. punktu osobliwego, czy też swoją ekspansję rozpoczęła od pewnej wielkości promienia wszechświata.
PROMIENIOWANIE TŁA JAKO ARGUMENT ZA EKSPANSJĄ WSZECHŚWIATA OD OSOBLIWOŚCI POCZĄTKOWEJ
Teoretycznie przewidywania pokazują, że w przypadku ekspansji wszechświata od osobliwości początkowej nazwanej też wielkim wybuchem powinny istnieć do dnia dzisiejszego pewne pozostałości w postaci promieniowania reliktowego o następujących własnościach:
temperatura winna wynosić ok. 3º Kelwina
izotropowość tego promieniowania tzn. winno ono dochodzić z każdego punktu wszechświata niezależnie od kierunku
winno posiadać tzw. rozkład Planchowski, czyli winno być promieniowaniem ciała doskonale czarnego.
Początkowe poszukiwania takiego promieniowania nie dawały rezultatu głównie ze względu na brak odpowiedniej aparatury. Zostały one jednak ostatecznie odkryte dosyć przypadkowo w 1965 roku przez dwóch amerykańskich inżynierów: Pensyasa i Wilsona. Odkrycie to zostało uznane jako jedno z największych odkryć w mijającym stuleciu i potraktowane jako argument za ekspansją wszechświata od osobliwości początkowej. Okazuje się bowiem, że przyjęcie wielkiego wybuchu jest najbardziej prawdopodobnym wyjaśnieniem tego właśnie promieniowania reliktowego. Innymi słowy współczesna fizyka nie dysponuje lepszym wyjaśnieniem istniejących obserwacji. Obserwacje przedstawione wyżej i szereg innych jeszcze świadczą, że współczesna kosmologia opowiada się z bardzo dużym prawdopodobieństwem za wszechświatem ekspandującym od osobliwości początkowej, czyli przyjmuje, że aktualny wszechświat rozpoczął swoją ekspansję od tzw. wielkiego wybuchu.
TZW. STANDARDOWY MODEL WSZECHŚWIATA
Kosmologię interesuje nie tylko ekspansja wszechświata, ale również jego ewolucja. Chodzi w niej o opis przemiany materii wszechświata w trakcie jego ekspansji. Wiadomo, bowiem, że ekspandujący wszechświat traci swoją pierwotną wysoką temperaturę, maleje jego gęstość i ciśnienie. Z fizyki wiadomo również, że postać materii zależy od temperatury. W konsekwencji, więc spadek temperatury we wszechświecie powoduje zmiany postaci materii tego wszechświata. Model, który pragnie opisać te zmiany poczynając od wielkiego wybuchu nazywa się modelem standardowym. Odwołując się do wiedzy zarówno kosmologicznej, jak i fizykalnej model ten podaje stosunkowo dokładny opis przemiany materii wszechświata. Charakterystyczną cechą modelu standardowego jest podział dziejów wszechświata na pięć er kosmicznych (chaotyczna, hadronowa, leptonowa, radiacyjna i galaktyczna) oraz mocne podkreślenie, że dzieje te rozpoczynają się tzw. wielkim wybuchem. Model standardowy mimo szeregu jeszcze „białych plam" stanowi niejako podsumowanie osiągnięć współczesnej kosmologii. Jest on ciągle rozwijany i istnieje uzasadniona nadzieja, że w toku dalszego rozwoju kosmologii będzie w stanie coraz lepiej wyjaśniać poszczególne etapy dziejów wszechświata i tym samym dać w miarę dokładny i całościowy obraz rzeczywistego świata. Z punktu widzenia filozoficznego pojawiają się w świetle tego modelu dwa zasadnicze pytania:
odnosi się do osobliwości początkowej i dotyczy możliwości jej utożsamienia z momentem stworzenia świata przez Boga.
dotyczy przebiegu ewolucji wszechświata i odnosi się do kwestii subtelnych koincydencji warunkujących te ewolucje.
KREACJONISTYCZNA INTERPRETACJA OSOBLIWOŚCI POCZĄTKOWEJ
Uwagi wprowadzające:
Problematyka czasowego początku wszechświata interesowała człowieka właściwie od zawsze. Zdawano sobie, bowiem sprawę, że uzasadnienie tezy o czasowym początku naszego wszechświata stanowi dobry argument za istnieniem Boga. Jeżeli bowiem nasz wszechświat miał swój czasowy początek rozumiany w ten sposób, że „przed" nim nie istniał żaden inny wszechświat, istniała tylko nicość. Podejmowano, więc próby uzasadnienia czasowego początku wszechświata. Kiedy okazało się, że filozofia nie jest w stanie przeprowadzić zasadnego argumentu za czasowym początkiem wszechświata, zwrócono się do nauk przyrodniczych, z nadzieją, że one będą w stanie dostarczyć takiej argumentacji. Nadzieja ta wynikała stąd, że istotnie nauki przyrodnicze wskazywały na istnienie czasowego początku naszego aktualnego wszechświata. Najbardziej wyraźne jest to widoczne na gruncie współczesnej kosmologii, która otwarcie wskazuje, że aktualnie nasz wszechświat rozpoczął swoją ekspansję i ewolucję od tzw. osobliwości początkowej. Nastąpił w efekcie, więc okres dyskusji, czy można osobliwość początkową interpretować jako moment stworzenia wszechświata przez Boga, a więc jako jego czasowy początek, od którego zaczął on swoją egzystencję. W odpowiedzi na to pytanie zarysowały się trzy stanowiska, mianowicie:
kreacjonistyczne
antykreacjonistyczne
neutralne
Ad 1). Stanowisko to przyjmowało utożsamienie osobliwości początkowej z momentem kreacji świata przez Boga. Innymi słowy zwolennicy tego stanowiska uważali, że w osobliwości początkowej miał miejsce akt stwórczy wszechświata, czyli był to czasowy początek egzystencji świata. Głównymi przedstawicielami tego stanowiska byli znani kosmolodzy angielscy, którzy dużo wnieśli do współczesnej kosmologii, uważając równocześnie, że stanowi ona dobre potwierdzenie podstawowych dogmatów wiary chrześcijańskiej. Do kosmologów tych należeli: J. Jeams, E. Whittaker, E. J. Milne. Pewne skłonności do osobliwości początkowej przejawiał papież Pius XII. W swoim przemówieniu do członków Papieskiej Akademii Teologicznej wskazał na tego rodzaju możliwości, chociaż nie były wyraźnie podane racje takiej interpretacji. Z reguły zwolennicy tej interpretacji byli ludźmi wierzącymi i uważali, że istnienie osobliwości początkowej stanowi po prostu faktyczną realizację, zobrazowanie znanej prawdy filozoficznej i teologicznej o stworzeniu świata z nicości. Była to, więc interpretacja nie poparta żadnymi racjami naukowymi ani filozoficznymi, lecz jedynie zwykłego rodzaju analogia i z drugiej strony próba naukowego zobrazowania tego, o czym traktowała od wieków zarówno filozofia jak i teologia.
Ad 2). Stanowisko to miało wyraźnie światopoglądowe przesłanki. Jego zwolennicy to różnego rodzaju moniści materialistyczni lub naturaliści, którzy z racji światopoglądowych nie dopuszczali istnienia Boga. W konsekwencji nie mogą też przyjąć czasowego początku wszechświata, ba jak sami przyznają oznaczałoby to konieczność przyjęcia istnienia Boga, stąd ich zdecydowana opozycja przeciw osobliwości początkowej. Ponieważ jednak osobliwość ta pojawiła się gruncie kosmologii, a więc nauki empirycznej, więc nie można jej było w zwykły sposób zlekceważyć, potraktować jako coś mało istotne i możliwe do pominięcia. W takiej sytuacji zwolennicy stanowiska antykreacjonistycznego zaczęli szukać możliwości wyjścia z sytuacji i rozwiązania problemów. Zaczęto wskazywać na różne sposoby rozwiązania tej kwestii:
a). Najprostszą wydawało się w ogóle administracyjne zabronienie uprawiania kosmologii. Istotnie miało to miejsce w ZSRR w czasach dominacji komunizmu stalinowskiego. Oczywiście podejście takie nie mogło trwać długo, gdyż w sposób administracyjny nie można zarządzać rozwojem nauki.
b). Innym sposobem wyjścia z sytuacji były różnego rodzaju próby usunięcia osobliwości z modeli kosmologicznych, przy jednoczesnym uprawianiu kosmologii i rozwijaniu tych modeli, które w swoich dziejach takiej osobliwości nie zakładały. Opracowano kilka metod lub sposobów usuwania osobliwości. Do najważniejszych zalicza się:
- rezygnowanie z tzw. założeń symetrii - od czasów Einsteina upowszechnił się pogląd, że osobliwość początkowa jest następstwem zbyt rygorystycznych założeń o symetriach wszechświata. Wysunięto więc myśl, że jeżeli zrezygnuje się z założeń symetrii to będzie możliwe pozbycie się osobliwości początkowej w modelach kosmologicznych. Bardzo specjalistyczne prace w tym zakresie pokazały, że istotnie niektóre osobliwości, które pojawiają się w modelach nawet w przypadku ich znacznych braków w symetrii
c). Kolejnym sposobem usuwania osobliwości z modeli kosmologicznych było odwoływanie się do innych teorii grawitacji, a nie do ogólnej teorii względności w skonstruowaniu modeli z nadzieją, że w takich sytuacjach osobliwość początkowa się nie przejawi. Okazało się jednak, że były to złudne nadzieje.
d). Kolejnym sposobem rozwiązania problemu osobliwości początkowej było odwołanie się do modelu oscylującego. Jak wiadomo model taki dopuszcza osobliwości początkowe nie negując jednak czasowej nieskończoności wszechświata. Jest, więc z punktu widzenia filozofii materialistycznej bardzo wygodnym modelem niejako łączącym współczesną kosmologię z filozofią. Zasadniczym jednak mankamentem tego modelu jest brak wyraźnego potwierdzenia fizycznego. Współczesna fizyka nie zna bowiem mechanizmów fizycznych, które byłyby w stanie zadawalająco wyjaśnić zarówno proces przechodzenia z ekspansji do kontrakcji jak i proces przechodzenia z osobliwości końcowej do początkowej.
e). Oryginalne wyjście z sytuacji zaproponowali kosmolodzy radzieccy pod koniec lat 50 - tych, chcąc z jednej strony zaspokoić oczekiwania, dążenia filozofów marksistowskich, a z drugiej pozostawać w zgodzie z osiągnięciami współczesnej kosmologii. Propozycja ta polegała na tym, że filozofia zajmowałaby się wszechświatem czasowo i przestrzennie nieskończonym, natomiast kosmologia badała jedynie część tego wszechświata, w którym możliwe są obserwacje astronomiczne. Część tę nazwano metagalaktyką. W metagalaktyce tej mogły występować osobliwości początkowe jako początki lokalnych ekspansji wszechświata, natomiast nie odnosiły się one do wszechświata badanego przez filozofię.
f). W najnowszych czasach (koniec lat 80 - tych) zaproponowano jeszcze inne wyjście z sytuacji konfliktu osobliwości początkowej z tezą o czasowej nieskończoności wszechświata. S. Hawking i jego uczeń J. Hartle zaproponowali model wszechświata bez osobliwości początkowej. Zasadniczą cechą tego modelu był fakt, że został on skonstruowany nie w oparciu o nową teorię grawitacji, ale w oparciu o pewną unifikację teorii względności (OTW), czyli w oparciu o tzw. kwantową grawitację. Ponieważ w tej propozycji zwanej modelem Hawkinga - Hartla ma miejsce brak osobliwości początkowej więc Hawking zinterpretował go jako wszechświat bez czasowego początku. Brak natomiast takiego początku był okazją do dalszego wniosku, że wszechświat taki nie został stworzony, a więc Bóg nie był potrzebny do zaistnienia takiego wszechświata. W zaproponowanym przez Hawkinga toku rozumowania mamy kilka typowych błędów, polegających na przyjęciu nieuzasadnionych założeń, należą do nich:
autorzy modelu traktują go jako coś naukowo zasadnego, chociaż model ten nie ma żadnych potwierdzeń empirycznych, a w swoich rozważaniach teoretycznych dokonuje kilku matematycznych „przeskoków". Najważniejszym z nich jest zamiana współrzędnej czasu realnego na współrzędną czasu urojonego.
Hawking nie odpowiada na pytanie skąd wzięły się prawa fizyki, mimo, że uważa iż prawa te wyznaczają możliwości działania Boga.
Hawking pojmuje akt stwórczy jako dokonujący się w czasie, natomiast teologia katolicka pojmuje akt stwórczy jako zachodzący poza czasem.
W konsekwencji nie można zgodzić się z końcowym wnioskiem Hawkinga, że w jego modelu nie może zajść akt stwórczy.
Ad 3). Stanowisko neutralne w kwestii utożsamiania wielkiego wybuchu z momentem stworzenia świata przez Boga stwierdza, że takiego zabiegu utożsamienia tych dwóch praw nie wolno nam dokonać. Oznacza to, że dla przedstawicieli tego stanowiska czym innym jest prawda o osobliwości początkowej i wielkim wybuchem jako początku ekspansji i ewolucji aktualnego wszechświata, a czym innym jest prawda o stworzeniu świata z nicości. Ponieważ te dwie prawdy dotyczą zupełnie innych zagadnień, więc zwolennicy stanowiska neutralnego uważają iż nie należy tych dwóch prawd ze sobą utożsamiać tzn. twierdzić, że akt stwórczy świata został dokonany przez Boga w momencie wielkiego wybuchu.
RACJE:
Przedstawiciele tego stanowiska przytaczają dwa zasadnicze typy argumentacji za jego słusznością. Są to:
argumentacja o charakterze metodologicznym
argumentacja merytoryczna (przedmiotowa)
Ad 1). Istota tego argumentu sprowadza się do stwierdzenia, że między poszczególnymi płaszczyznami poznawczymi istnieje z punktu metodologicznego niemożliwość swobodnego przechodzenia. Innymi słowy pomiędzy wiedzą nauk szczegółowych, wiedzą filozoficzną i wiedza teologiczną istnieją nieprzekraczalne granice, spowodowane tym, że każda z tych płaszczyzn poznawczych odznacza się swoistym językiem (terminologią - aparaturą pojęciową), oraz sobie tylko właściwymi metodami poznawczymi, a także własnym przedmiotem poznania i celem poznania.
Ad 2). Podstawowe argumenty merytoryczne za niemożliwością utożsamiania wielkiego wybuchu z momentem stworzenia świata przez Boga sprowadzają się do dwóch aspektów. Od strony fizycznej wiadomo, że jedyna teoria zdolna do opisania wszechświata w małych rozmiarach to mechanika kwantowa. Mimo wysiłków do zbudowania kwantowej teorii grawitacji jak dotąd takiej teorii nie udało się stworzyć. Mechanika kwantowa natomiast może opisywać zachowania się cząstek elementarnych jedynie powyżej pewnej minimalnej wielkości. Jest to spowodowane m.in. funkcjonowaniem w ramach tej mechaniki tzw. zasady nieoznaczoności Heizenberga. Wszystko to oznacza, że współczesna fizyka a z nią również kosmologia nie są w stanie opisywać cząstek o dowolnie małych rozmiarach z dowolną dokładnością. Istnieją w tym względzie wyraźne granice wielkości cząstek poniżej, których mechanika kwantowa nie jest w stanie jednoznacznie i dokładnie opisać zachowanie się tych cząstek. W odniesieniu do opisu wszechświata oznacza to, że może on być opisywany jedynie do pewnej swojej minimalnej wielkości, nie mniejszej niż wielkość cząstek opisywanych przez mechanikę kwantową. Te minimalne wielkości wszechświata (przestrzenne i czasowe) są nazywane wielkościami Planchowskimi. Innymi słowy wspólczesna kosmologia odwołująca się do ogólnej teorii względności i mechaniki kwantowej w opisie świata napotyka na pewną granicę w tym opisie, poza którą nic o wszechświecie nie może powiedzieć. Mówi się wtedy o tzw. erze cchaosu, czyki naszej niewiedzy o stanie wszechświata. Tym bardziej kosmologia nie jest w stanie nic powiedzieć o samej osobliwości początkowej czyli wielkim wybuchu. Podobnie również kosmologia nie jest w stanie nic powiedzieć o tym czy przed osobliwością początkową był jakiś inny wszechświat, czy też tego wszechświata nie było. Wszystkie te kwestie wykraczają jak widać zdecydowanie poza poznawcze możliwości współczesnej kosmologii. Teologiczna natomiast prawda o stworzeniu świata z nicości wyraźnie rozstrzyga, że przed aktem stwórczym nie było żadnego innego wszechświata. Była po prostu nicość. Zatem jak widać współczesna kosmologia nie może wypowiadać się na temat aktu stwórczego, gdyż nie jest w stanie stwierdzić, że przed osobliwością początkową nie istniał żaden inny wszechświat.
Od strony natomiast matematycznej osobliwość początkową traktuje się jako brzeg czasu przestrzeni. Brzeg ten jest rozumiany jako istnienie pewnych punktów granicznych, poza które znana nam struktura czasoprzestrzeni nie może być ekstradowana. Po prostu istota punktów brzegowych, że oddzielają nam one to co jest czasoprzestrzenią od tego co tą czasoprzestrzenią nie jest. Przy takim rozumieniu punktów brzegowych czy jako obserwatorzy znajdujący się w czasoprzestrzeni nie dysponujemy żadnymi metodami matematycznymi, które pozwoliłyby nam na przekroczenie punktów brzegowych i rozstrzygnięcie co poza nimi istnieje. Możemy jedynie do brzegu czasoprzestrzeni dokonywać pewnego wnioskowania o naturze tych punktów, natomiast nie jesteśmy w stanie ich zobaczyć i powiedzieć co się poza tymi punktami znajduje. Taka natomiast wiedza jest potrzebna w przypadku stwierdzenia, że wszechświat został stworzony z nicości. Znów widzimy, że nawet od strony matematycznej kosmologia nie dysponuje żadnymi metodami do rozstrzygnięcia o tym co poza punktami brzegowymi się znajduje. Rozstrzygnięcie natomiast takie jest konieczne w przypadku tezy o stworzeniu świata z nicości. Biorąc pod uwagę wszystkie dotychczasowe ustalenia widzimy bardzo wyraźnie, że współczesna kosmologia przyrodnicza nie dysponuje żadnymi zasadami, argumentami za stwierdzeniem, że właśnie w osobliwości początkowej - wielkim wybuchu dokonał się akt stwórczy wszechświata. Nie ma więc podstaw merytorycznych co do utożsamienia tych dwóch różnych prawd - o wielkim wybuchu i o stworzeniu świata z nicości. Dla odróżnienia od siebie tych prawd i zapobieżenia ich utożsamienia wprowadzono dwa różne pojęcia początku: początek aktualny i początek absolutny.
Początek aktualny - oznacza początek wszechświata w jego aktualnej ekspansji i ewolucji. Jest to więc początek, o którym mówi kosmologia, początek, który nie rozstrzyga co było „przed" tym początkiem, czy był jakiś inny wszechświat, czy też go nie było.
Początek absolutny - stwierdza za istnienie wszechświata poprzez akt stwórczy. Oznacza to jednoznacznie, że przed tym początkiem nie istniał żaden inny wszechświat, lecz tylko nicość.
ANTROPOGENEZA A KREACJONIZM
Przystępując do rozważań na temat pochodzenia człowieka należy uwzględnić aktualną naszą wiedzę w tym względzie. Chodzi tu zarówno o wiedzę przyrodniczą jak i filozoficzno-teologiczną. Uwzględnienie obu tych płaszczyzn poznawczych jest konieczne, gdyż obie wypowiadają się na temat pochodzenia człowieka. Zanim jednak zostanie to w miarę dokładnie przeanalizowane należy z jednej strony wskazać na pewien kontekst historyczny problematyki ewolucji biologicznej, a z drugiej strony na potrzebę pewnego uściślenia terminologicznego w zakresie terminu ewolucja.
a). Historyczny kontekst problematyki ewolucyjnej:
Analizy historyczne problematyki ewolucji biologicznej ukazują, że powszechnie przyjmowane współcześnie kwestie ewolucjonizmu biologicznego pojawiły się stosunkowo późno, zarówno w świadomości powszechnej jak i w bezpośrednich badaniach uczonych. Ogólne kwestie ewolucji biologicznej stały się zasadniczo przedmiotem badań uczonych dopiero w XIX wieku. Najbardziej znanymi przedstawicielami tych badań byli: we Francji Lamarch, a w Anglii Karol Darwin. Badania zwłaszcza tego oststniego stanowiły niejako moment przełomowy do tego stopnia, że dopiero od publikacji jego prac zaczęto powszechnie przyjmować przekonanie o istnieniu procesów ewolucyjnych w świecie biologicznym.
b). Pojmowanie ewolucji i różne jej aspekty:
Termin ewolucja wszedł na dobre do współczesnego języka naukowego i powszechnie funkcjonuje zarówno w świadomości potocznej jak i naukowej. Mimo tego istnieją jednak dyskusje odnośnie treści przez ten termin oznaczanej. Mimo tego istnieje pewien zbiór cech i własności, które zgodnie są przyjmowane jako odpowiadające znaczeniu tego terminu ewolucja. Należą do nich:
zmiana
zmiana stopniowa, systematyczna
zmiana jednokierunkowa
zmiana uorganizowana, złożona
zmiana celowościowa
Biorąc pod uwagę wyżej wymienione cechy ewolucji powiemy, że ewolucja jest przede wszystkim zmianą, jednak nie każda zmiana jest zmiana ewolucyjną. Po to, aby taką zmianą była musi odznaczać się następującymi cechami:
musi to być przede wszystkim zmiana stopniowa i systematyczna
musi to być zmaiana jednokierunkowa i nieodwracalna
ponadto przyjmuje się, że zmiana ta polega na przechodzeniu od stanów bardziej skomplikowanych, złożonych, lepiej uorganizowanych.
Przyjęcie takiego charakteru zmian ewolucyjnych staje się dla niektórych zwolenników ewolucji podstawa do stwierdzenia, że ewolucja posiada dodatkową jeszcze cechę, polegającą na zmianach celowościowych. Innymi słowy ewolucja dokonuje się na sposób celowościowy, a więc posiada wytyczony cel swojej zmiany. Tak rozumiana zmiana ewolucyjna może być dyskutowana w różnych aspektach w zależności od tego, do jakiej rzeczywistości jest odnoszona zmiana ewolucyjna, oraz w zależności od tego, na jakie aspekty, akcenty zwraca się uwagę. Wyróżnia się w związku z tym:
fakt ewolucji
teorię ewolucji
doktrynę ewolucji
Ad 1). Fakt ewolucji - jest to po prostu realny proces zachodzący w przyrodzie odznaczający się wspomnianymi wcześniej własnościami, cechami. Innymi słowy mówiąc o fakcie ewolucji przyjmuje się, że oprócz innych rodzajów zmian w przyrodzie mają miejsce również zmiany ewolucyjne. Jest to proces realny, faktycznie dokonujący się w rzeczywistym świecie. Powstaje jednak problem zasadności takiego stwierdzenia skoro w otaczającej nas przyrodzie nie obserwujemy bezpośrednio takiego procesu. W odpowiedzi na tę wątpliwość zwraca się uwagę, że proces ten jest rozciągnięty w czasie i to bardzo długim tak, że nie można go zuważyć w krótkich odstępach czasowych. Dopiero z perspektywy milionów lat jest on dostrzegany. Podstawa do wnioskowania, że taki proces faktycznie w przyrodzie zachodzi są dostrzegane w świecie biologicznym różnego rodzaju podobieństwa pomiędzy odmiennymi gatunkami. Gdyby takich podobieństw nie było to łatwiej można by przyjąć kreacjonistyczne pochodzenie zupełnie nie związanych ze sobą gatunków. Jeżeli jednak podobieństwa takie są i to nieraz bardzo znaczne, to powstaje pytanie czy jedne gatunki nie powstały na drodze przemian z innych gatunków. Właśnie tego rodzaju przemiany nazwane zostały ewolucją.
Ad 2). Teoria ewolucji. Ogólnie przez teorie naukową w filozofii nauki rozumie się pewien twór teoretyczny złożony z pewnych założeń i wyprowadzanych z nich twierdzeń oraz praw dający ten twór opis, wyjaśnienie i prognozę dotyczącą pewnego zakresu zjawisk przyrodniczych. W przypadku teorii ewolucji będzie to zbiór założeń, twierdzeń i praw, mający na celu opisanie, wyjaśnienie i prognozowanie odnośnie faktu ewolucji. Biologiczna teoria ewolucji odnosi się jedynie do świata organizmów żywych. Współcześnie są konstruowane, tworzone teorie ewolucji odnoszące się do różnie innych działów rzeczywistości i społeczeństwa, religii, nauki, kosmosu, gwiazd, galaktyk. Nas interesuje jedynie biologiczna teoria ewolucji.
Ad 3). Doktryna ewolucji. Jest to z reguły stanowisko filozoficzne dokonujące ekstrapolacji biologicznej wiedzy o ewolucji na wszystkie inne zakresy rzecz6ywistości takie jak: społeczny, naukowy, religijny, duchowy itp.
BIOLOGICZNE PODSTAWY DLA EWOLUCJI CZŁOWIEKA
Nauka o ewolucyjnym pochodzeniu człowieka pojawiła się w następstwie rozwoju wiedzy biologicznej wskazującej na wieloaspektowe powiązanie człowieka ze światem zwierzęcym. Rozwój bowiem różnych dyscyplin biologicznych pozwolił na lepsze wyjaśnienie zjawiska życia i tym samym wskazał na różnorodne związki człowieka ze światem innych organizmów żywych. Wskazuje się w związku z tym na następujące dyscypliny biologiczne ukazujące owo powiązanie: anatomia porównawcza, biochemia, fizjologia, embriologia, genetyka, paleoantropologia.
1. Anatomia porównawcza - wskazuje na znaczne podobieństwa budowy ciała człowieka i zwierząt, zwłaszcza małp człekokształtnych. Przykładem takiego podobieństwa może być fakt, że na około ponad 1000 cech charakterystycznych dla budowy człowieka aż około 400 jest również charakterystycznych dla szympansa. Widać więc, że istotnie nasza budowa ciała nie odbiega w sposób zdecydowanie różny od budowy ciała małp naczelnych.
2. Biochemia - jest to nauka o ogólnych procesach chemicznych stojących u podłoża zjawiska życia. Wskazuje ona, że zjawisko życia posiada pewną wspólną zasadę biochemiczną właściwą dla wszystkich organizmów żywych, polegającą na podobnych procesach biochemicznych.
3. Genetyka - jako nauka zajmująca się badaniem podstaw dziedziczenia ma ogromny wpływ na ukazywanie wspólnych własności wszystkich organizmów żywych. Okazuje się, że wspólna jest pewna zasada dziedziczenia, oparta na kodzie genetycznym, jego biochemicznych podstawach.
4. Paleoantropologia - jako nauka o kopalnych szczątkach, skamieniałościach człowieka dostarcza bardzo bogatego materiału wskazującego na istnienie form pośrednich między człowiekiem a światem zwierzęcym zwłaszcza małp naczelnych. Istnienie takich form pośrednich domaga się wyjaśnienia tzn. wskazania na przyczyny i mechanizmy ich istnienia. Zwolennicy ewolucjonizmu stwierdzają, że najprostszym sposobem wyjaśnienia dostrzeganych form pośrednich jest właśnie proces ewolucyjny. Formy pośrednie są właśnie etapami ewolucyjnego przechodzenia ze świata zwierzęcego do człowieka. Współczesna paleoantropologia dysponuje bardzo bogatym materiałem kopalnym dotyczącym bardzo zróżnicowanych form pośrednich między zwierzętami a człowiekiem. Do najbardziej znanych należą:
- australopitecus - uważa się, że jest to pierwsza forma odchodząca od świata zwierzęcego w kierunku człowieka
- pitekanropus erectus - ze względu na swoją postawę wyprostowaną jest ona traktowana jako forma doskonalsza od australopitecusa
- sinantrophus pecinensus - forma zbliżona do pitekantropów, żyjąca w przybliżeniu ok. 0,5 min. lat temu