V návaznosti na rozladěné komentáře, které následovaly po příspěvku o Parapsychologické asociaci z minulého týdne, se zdá, že stojí za to podrobně vysvětlit tvrzení, že parapsychologické jevy jsou v rozporu se známými fyzikálními zákony. Jde především o to, že ačkoli je jistě mnoho věcí, kterým moderní věda nerozumí, je také mnoho věcí, kterým rozumí, a tyto věci prostě neumožňují telekinezi, telepatii atd. Což neznamená, že můžeme dokázat, že tyto věci nejsou skutečné. Nemůžeme, ale to je naprosto bezcenné tvrzení, protože věda nikdy nic nedokazuje; takhle věda prostě nefunguje. Spíše shromažďuje empirické důkazy pro nebo proti různým hypotézám. Pokud můžeme prokázat, že psychické jevy jsou neslučitelné s fyzikálními zákony, kterým v současnosti rozumíme, pak je naším úkolem vyvážit relativní věrohodnost „někteří lidé podlehli nedbalému výzkumu, nespolehlivým svědectvím, konfirmačnímu zkreslení a zbožným přáním“ proti „fyzikální zákony, které byly testovány obrovským množstvím přísných a vysoce přesných experimentů v průběhu mnoha let, jsou prostě špatné nějakým hmatatelným makroskopickým způsobem a nikdo si toho nikdy nevšiml“.“
Klíčovým pojmem zde je, že v moderním rámci fundamentální fyziky nejenže určité věci víme, ale máme velmi přesnou představu o hranicích našich spolehlivých znalostí. Jinými slovy chápeme, že ačkoli se nepochybně objeví překvapení (v to jako vědci všichni doufáme), existují určité třídy experimentů, které zaručeně nepřinesou vzrušující výsledky – v podstatě proto, že stejné nebo ekvivalentní experimenty již byly provedeny.
Jednoduchý příklad poskytuje Newtonův gravitační zákon, slavný zákon inverzní kvadratury. Je to docela úspěšný fyzikální zákon, dost dobrý na to, aby dostal astronauty na Měsíc a zpět. Ale rozhodně není absolutně pravdivý; ve skutečnosti už víme, že se rozpadá kvůli korekcím z obecné teorie relativity. Nicméně existuje režim, ve kterém je Newtonova gravitace účinnou aproximací, dobrou alespoň s dobře definovanou přesností. Můžeme s jistotou říci, že pokud vás zajímá gravitační síla mezi dvěma objekty vzdálenými od sebe na určitou vzdálenost s určitými hmotnostmi, dává Newtonova teorie správnou odpověď s určitou přesností. Při velkých vzdálenostech a vysokých přesnostech je oblast platnosti formalizována parametrizovaným postnewtonovským formalismem. Existuje nespočetná množina způsobů, jak se pohyb testovacích částic může odchýlit od Newtonovy gravitace (stejně jako od obecné teorie relativity), a my vám můžeme říci, jaké jsou limity každého z nich. Na malých vzdálenostech se inverzně-kvadratické chování gravitačního zákona jistě může porušit; můžeme vám však přesně říci, nad jakou škálou se neporuší (asi desetina milimetru). Můžeme také kvantifikovat, jak dobře se tyto znalosti vztahují na různé druhy materiálů; víme velmi dobře, že Newtonův zákon funguje pro běžnou hmotu, ale přesnost pro temnou hmotu pochopitelně není zdaleka tak dobrá.
Tyto znalosti mají své důsledky. Pokud objevíme nový asteroid mířící k Zemi, můžeme spolehlivě použít Newtonovu gravitaci k předpovědi jeho budoucí dráhy. Z rigorózního hlediska by někdo mohl říci: „Ale jak víte, že Newtonova gravitace v tomto konkrétním případě funguje? Vždyť nebyla testována pro tento konkrétní asteroid!“. A to je pravda, protože věda nikdy nic nedokazuje. Ale nestojí to za to, abychom si s tím dělali starosti, a každý, kdo by takový návrh vyslovil, by nebyl brán vážně.
Stejně jako s asteroidy, tak i s lidmi. Jsme stvoření vesmíru a podléháme stejným fyzikálním zákonům jako všechno ostatní. Jak každý ví, v biologii a neurovědě nerozumíme mnoha věcem, nemluvě o konečných fyzikálních zákonech. Je však mnoho věcí, kterým rozumíme, a pouze nejzákladnější rysy kvantové teorie pole postačují k tomu, abychom definitivně vyloučili myšlenku, že můžeme ovlivňovat objekty na dálku působením čistě myšlenkových sil.
Nejjednodušším příkladem je telekineze, schopnost pohybovat na dálku objektem pouze pomocí psychických sil. Pro definitivnost uvažujme o schopnosti ohýbání lžící, kterou tvrdí nejen Uri Geller, ale i spisovatel a klimatický skeptik Michael Crichton.
Co říkají fyzikální zákony na ohýbání lžící? Pod čarou si projdeme jejich logiku.
Lžičky jsou vyrobeny z obyčejné hmoty.
To zní nesporně, ale stojí to za vysvětlení. Lžíce se skládají z atomů a my víme, z čeho se atomy skládají – z elektronů vázaných fotony na atomové jádro, které se zase skládá z protonů a neutronů, které se zase skládají z kvarků držených pohromadě gluony. Celkem pět druhů částic: kvarky nahoru a dolů, gluony, fotony, elektrony. To je vše.
Není zde žádný prostor pro další druhy záhadných částic, které by lpěly, jako aura, na hmotě ve lžíci. To proto, že víme, jak se částice chovají. Kdyby byl ve lžíci nějaký další druh částic, musel by interagovat s běžnou hmotou, o které víme, že tam je – jinak by se neudržel, prostě by prolétl skrz, jako neutrina prolétají skrz Zemi téměř nerušeně. A pokud by existoval druh částice, která by interagovala s běžnými částicemi ve lžíci natolik silně, aby se na lžíci přilepila, mohli bychom ji snadno vyrobit v experimentech. Pravidla kvantové teorie pole přímo spojují rychlost interakce částic s tím, jak snadno je můžeme vytvořit v laboratoři, pokud máme dostatek energie. A my přesně víme, kolik energie je ve lžíci k dispozici; známe hmotnosti atomů a kinetickou energii tepelných pohybů v kovu. Dohromady můžeme bez obav z omylu říci, že jakékoli nové částice, které by mohly existovat uvnitř lžíce, by byly dávno odhaleny při experimentech.
Znovu: představte si, že jste vynalezli nový druh částice relevantní pro dynamiku lžic. Řekněte mi její hmotnost a její interakce s běžnou hmotou. Pokud je příliš těžká nebo interaguje příliš slabě, nelze ji vytvořit ani zachytit. Pokud je dostatečně lehká a silně interagující, bude již mnohokrát vytvořena a zachycena v experimentech, které jsme již provedli. Neexistuje žádná střední cesta. Režim lžiček naprosto chápeme, nehledě na to, co jste slyšeli v Matrixu.
Hmota interaguje prostřednictvím sil.
Již dlouho víme, že způsob, jak pohybovat hmotou, je působit na ni silou – Newtonův zákon, F=ma, je přinejmenším druhá nejznámější rovnice ve fyzice. V kontextu kvantové teorie pole víme přesně, jak síly vznikají: výměnou kvantových polí. Víme, že existují pouze dva druhy polí: bosony a fermiony. Víme, že makroskopické síly vznikají pouze výměnou bosonů, nikoli fermionů; vylučovací princip zakazuje, aby se fermiony hromadily ve stejném stavu a vytvářely koherentní silové pole dlouhého dosahu. A co je možná nejdůležitější, víme, na co se síly mohou vázat: na vlastnosti hmotných polí, která tvoří objekt. Mezi tyto vlastnosti patří poloha, hmotnost, spin a různé „náboje“, jako je elektrický náboj nebo baryonové číslo.
Tady přichází na řadu předchozí bod. Lžíce jsou jen určitým uspořádáním pěti druhů elementárních částic – kvarků nahoru a dolů, gluonů, elektronů a fotonů. Pokud tedy má existovat síla, která se pohybuje kolem lžíce, musí se spojit s těmito částicemi. Jakmile mi řeknete, kolik elektronů atd. je ve lžíci a jaké je uspořádání jejich poloh a spinů, můžeme s jistotou říci, jak bude na lžíci působit jakýkoli konkrétní druh síly; žádné další informace nepotřebujeme.
Existují pouze dvě síly dlouhého dosahu dostatečně silné na to, aby ovlivňovaly makroskopické objekty – elektromagnetismus a gravitace.
Na objevení různých sil v přírodě jsme samozřejmě usilovně pracovali a zatím jsme identifikovali čtyři: gravitaci, elektromagnetismus a silné a slabé jaderné síly. Jaderné síly však mají velmi krátký dosah, menší než průměr atomu. Gravitace a elektromagnetismus jsou jediné detekovatelné síly, které se šíří na větší vzdálenosti.
Mohla by za ohýbání lžiček gravitace nebo elektromagnetismus? Ne, v případě elektromagnetismu by bylo až směšně snadné detekovat takový druh pole, který by byl nutný k vyvinutí dostatečné síly k ovlivnění lžíce. Nehledě na to, že lidský mozek není konstruován tak, aby taková pole vytvářel nebo soustřeďoval. Ve skutečnosti však jde o to, že kdyby lžíci ohýbala elektromagnetická pole, bylo by to velmi velmi nápadné. (A soustředilo by se na ovlivňování magnetů a obvodů, ne na ohýbání lžic.)
V případě gravitace jsou pole prostě příliš slabá. Gravitace se kumuluje úměrně hmotnosti zdroje, takže uspořádání částic uvnitř vašeho mozku bude mít mnohem menší gravitační účinek než pouhá poloha vaší hlavy – a to je příliš slabé na to, aby to hýbalo lžičkami. Účinnější by byla bowlingová koule a většina lidí by se shodla na tom, že pohyb bowlingové koule kolem lžíce má zanedbatelný účinek.
Mohla by existovat nová, moderní vědou dosud nezjištěná síla? Samozřejmě! Sám jsem je navrhl. Fyzikové nejsou vůči takovým možnostem v žádném případě uzavření, naopak jsou jimi velmi nadšeni. Berou však vážně i experimentální limity. A tyto limity jednoznačně ukazují, že každá taková nová síla musí mít buď velmi krátký dosah (méně než milimetr), nebo musí být mnohem slabší než gravitace, což je strašně slabá síla.
Jde o to, že takové síly charakterizují tři věci: jejich dosah, jejich síla a jejich zdroj (s čím se spojují). Jak bylo řečeno výše, víme, jaké jsou možné zdroje, které se týkají lžic: kvarky, gluony, fotony, elektrony. Takže vše, co musíme udělat, je soubor experimentů, které hledají síly mezi různými kombinacemi těchto částic. A tyto experimenty již byly provedeny! Odpověď zní: jakékoli nové síly, které by se tam mohly skrývat, jsou buď (příliš) krátkodosahové na to, aby ovlivňovaly běžné objekty, nebo (příliš) slabé na to, aby měly snadno pozorovatelné účinky.
Tady je graf současných limitů takových sil od skupiny Eot-Wash z Julianniny domovské instituce. Tento konkrétní graf je pro síly, které se spojují s celkovým počtem protonů plus neutronů; podobné grafy existují i pro další možné zdroje. Vodorovná osa představuje rozsah síly; pohybuje se od zhruba milimetru do deseti miliard kilometrů. Svislá osa je síla síly a oblast nad barevnými čarami byla vyloučena jedním nebo více experimenty. V měřítku velikosti metru, relevantním pro ohýbání lžíce myslí, by nejsilnější možná povolená nová síla byla asi miliardtinou síly gravitace. A nezapomeňte, že gravitace je příliš slabá na to, aby ohnula lžíci.
To je vše. Skončili jsme. Hlubokým poučením je, že věda sice neví všechno, ale také není „všechno dovoleno“. Existují dobře definované režimy fyzikálních jevů, kde víme, jak věci fungují, tečka. Místo, kde je třeba hledat nové a překvapivé jevy, je mimo tyto režimy. Nemusíte vytvářet složité dvojitě slepé protokoly, abyste mohli vynášet soudy o schopnostech údajných senzibilů. Naše znalosti fyzikálních zákonů je vylučují. Opačné spekulace nejsou proveniencí odvážných vizionářů, jsou to sny cvoků.
Podobná argumentace by platila i pro telepatii nebo jiné parapsychologické jevy. Je to trochu méně přímočaré, protože v případě telepatie se předpokládá, že vliv putuje mezi dvěma lidskými mozky, nikoli mezi mozkem a lžící. Argument je úplně stejný, ale jsou tací, kteří rádi předstírají, že nechápeme, jak fungují fyzikální zákony uvnitř lidského mozku. Je jistě pravda, že o myšlení, vědomí a neurovědách toho mnoho nevíme, ale faktem zůstává, že fyzikálním zákonům v režimu mozku rozumíme dokonale. Abyste věřili v opak, museli byste si představovat, že jednotlivé elektrony se řídí jinými fyzikálními zákony, protože se nacházejí v lidském mozku, a ne v žulovém bloku. Ale pokud vám nevadí porušování fyzikálních zákonů v režimech, kde byly důkladně testovány, pak vlastně platí cokoli.
Někteří budou tvrdit, že parapsychologie může být stejně legitimně „vědecká“ jako paleontologie nebo kosmologie, pokud se řídí metodologií vědeckého zkoumání. Ale to je poněkud příliš vševědoucí přístup, než aby zcela obstál. Kdyby se parapsychologové řídili metodologií vědeckého zkoumání, podívali by se, co víme o fyzikálních zákonech, uvědomili by si, že jejich údajný předmět zkoumání byl již vyloučen, a během třiceti vteřin by se prohlásili za vyřízené. Cokoli jiného je pseudověda, stejně jistě jako současné zkoumání astrologie, frenologie nebo ptolemaiovské kosmologie. Věda je definována svými metodami, ale také získává výsledky; a ignorovat tyto výsledky znamená porušovat tyto metody.
Je však pravda, že možné je všechno, protože věda nikdy nic nedokazuje. Je jistě možné, že příští asteroid, který se objeví, se bude řídit gravitačním zákonem obrácené krychle, a nikoliv obráceného čtverce; nikdy to nevíme jistě, můžeme mluvit pouze v pravděpodobnostech a pravděpodobnostech. Vzhledem k výše uvedenému bych pravděpodobnost, že se nějaký parapsychologický jev ukáže jako skutečný, odhadl na něco (podstatně) menšího než miliarda ku jedné. Můžeme to srovnat s prokázaným úspěchem částicové fyziky a kvantové teorie pole. Celkový rozpočet na fyziku vysokých energií na celém světě činí pravděpodobně několik miliard dolarů ročně. Takže bych velmi rád podpořil výzkum parapsychologie na úrovni několika dolarů ročně. Sakra, pro jistotu bych byl ochoten jít i na dvacet dolarů ročně.
Nikdy se nenechte přesvědčit, že jsem jinak než otevřený.