Neviditelný čert

V krátké reportáži o tom, jak jsem na Vyšehradě potkal Paula Daviese, jsem slíbil, že z knížky o dalších velkých otázkách týkajících se našeho všeobjímajícího vesmíru včetně nás, která mě k tomuto setkání navigovala, nejdříve vypustím otázku číslo šest, tedy tu poslední. Nehodlám to nijak oddalovat, takže ji tady hned máte. V následujících řádcích pod perexem předkládám jakýsi výtažek z příslušného rozhovoru Paula Daviese s Phillipem Adamsem. Obsahuje pouze Daviesovy reakce na Adamsovy nahrávky. Záležitost, kterou oba pánové v poklidném rozhovoru rozebírají, se týká neklidného chaosu, jenž se dá poetickým způsobem zpodobnit máváním křídel kosmických motýlů, ačkoli i nadále v sobě zachovává určitý, i když ne až tak deterministický řád.

Lucifer

Isaac Newton hovořil o vesmíru jako o hodinovém stroji. Podle jeho pohybových zákonů existuje pro popis veškeré přírody souhrn deterministických rovnic, což znamená, že všechno jde takříkajíc podle plánu. Představa Newtonova hodinového modelu vesmíru dosáhla svého vrcholu o století později prací francouzského matematika Pierre-Simona de Laplace. Laplace si uvědomoval, že kdyby Newtonovy zákony platily doslova pro každý atom ve vesmíru, potom by v jistém smyslu budoucnost vesmíru byla stanovena předem.

Laplace si představoval jistý druh kosmické superinteligence, často známé jako Laplaceův démon, která by byla dostatečně mocná na to, aby věděla nejenom, kde se každý atom nachází a jak se pohybuje, ale mohla by tyto údaje analyzovat. Podle Newtonova hodinového modelu vesmíru a z něho vycházejících principů newtonovské fyziky je možné ze znalosti stavu vesmíru přesně v jednom okamžiku vypočítat do detailu jeho stav ve všech následujících okamžicích – a vlastně i ve všech předcházejících okamžicích. Kdyby to byla pravda, znamenalo by to, že vše, včetně lidských bytostí, by bylo již předem stanoveno.

Ilya Prigogine to shrnul básnicky: „Takový scénář je téměř jako Bůh, zredukovaný na archiváře obracejícího stránky knihy kosmické historie, která je už napsána.“ Do hry však vstoupila kvantová mechanika, která ukázala, že existují okolnosti, za kterých systém může zůstávat fakticky nepředvídatelný, ať už jsou naše shromážděné informace sebelepší. Můžeme vědět o systému všechno, co se vědět dá, ale přesto stále nemůžeme předvídat s úplnou jistotou. Jeho chování je v podstatě náhodné. Je však třeba říci, že představa chaosu byla vznesena ještě před jejím příchodem.

Teorie chaosu je momentálně velmi módní, ale chaos je pojem, který ve skutečnosti sahá století nazpět k práci francouzského matematika a fyzika Henriho Poincarého. Z jeho matematického studia newtonovské dynamiky vyplývalo, že existují jisté fyzikální systémy, které jsou natolik citlivé na nepatrná narušení, že jsou nepředvídatelné. Přestože tyto systémy se mohou v zásadě řídit deterministickými rovnicemi, v praxi není nikdy nožné znát jejich stav tak detailně, aby se dalo předpovědět, jak se zachovají.

Budoucnost náhodného pohybu se nedá a priori spolehlivě předvídat, ale lze říci, že v chaosu je jakýsi pořádek. V různých chaotických systémech – třeba kapající kohoutky, změny v populaci hmyzu, fibrilace srdce, stopa kouře atd. – existují určité podobnosti. U mnoha z nich se zdá, že mají pravidelnou matematickou strukturu v tom smyslu, že ačkoli skutečný pohyb nemusí být předvídatelný, počátek chaosu může mít matematickou pravidelnost. Chaotické systémy se na první pohled chovají velmi složitě a dalo by se předpokládat, že to vyžaduje složité příčiny, ale teorie chaosu ukazuje, že velmi složité chování může vzniknout z velmi jednoduchých příčin.

Chaotický systém se náhodně chová proto, že je nesmírně citlivý na nepatrná rozrušení, a my nemůžeme účinně předvídat, co se stane. Říká se tomu motýlí efekt, který objevil Henri Poincaré, ale poprvé jej ozřejmil o mnoho let později Edward Lorenz ve Spojených státech, když byly použity první elektronické počítače na modelování proudění vzduchu jako součást pokusu předpovědět počasí. Jestliže je počasí tak neuvěřitelně citlivé na drobná rozrušení, pak pouhé zamávání motýlích křídel, řekněme v Adelaide, by mohlo ovlivnit příští týden průběh hurikánu ve Spojených státech.

Pocit svobody, náš pocit svobodné vůle pochází z jevu „okraj chaosu“. Svobodná vůle v podstatě znamená, že nemůžeme předvídat své vlastní chování. S příchodem teorie chaosu byl chaos vnímán prakticky všude. Americký fyzik Joseph Ford napsal, že nechaotické systémy jsou stejně vzácné jako slepičí zuby. Pravdou ale nejspíš bude zlatá střední cesta: žijeme ve světě, který je složitou směsí řádu a chaosu.

Zdroj: Paul Davies – Další velké otázky (Rozhovory s Phillipem Adamsem)

09.10.2015, 00:00:00   Publikoval Luciferkomentářů: 27