W następstwie przygnębiających komentarzy po zeszłotygodniowym poście na temat Stowarzyszenia Parapsychologicznego, wydaje się, że warto szczegółowo sprecyzować twierdzenie, że zjawiska parapsychologiczne są niezgodne ze znanymi prawami fizyki. Głównym punktem jest to, że podczas gdy z pewnością jest wiele rzeczy, których współczesna nauka nie rozumie, jest również wiele rzeczy, które rozumie, a te rzeczy po prostu nie pozwalają na telekinezę, telepatię, itp. Co nie znaczy, że możemy udowodnić, że te rzeczy nie są prawdziwe. Nie mo „emy, ale jest to całkowicie bezwartościowe stwierdzenie, poniewa” nauka nigdy niczego nie udowadnia; to po prostu nie tak działa. Raczej gromadzi ona empiryczne dowody za lub przeciw ró „nym hipotezom. Jeśli możemy wykazać, że zjawiska psychiczne są niezgodne z prawami fizyki, które obecnie rozumiemy, wtedy naszym zadaniem jest zrównoważenie względnej wiarygodności „niektórzy ludzie padli ofiarą niechlujnych badań, niewiarygodnych zeznań, tendencji do potwierdzania i myślenia życzeniowego” z „prawami fizyki, które zostały przetestowane przez ogromną liczbę rygorystycznych i wysoce precyzyjnych eksperymentów w ciągu wielu lat, są po prostu złe w jakiś namacalny makroskopowy sposób, a nikt nigdy tego nie zauważył.”
Kluczową koncepcją jest tutaj to, że w nowoczesnych ramach fundamentalnej fizyki, nie tylko wiemy pewne rzeczy, ale mamy bardzo dokładne zrozumienie granic naszej wiarygodnej wiedzy. Rozumiemy, innymi słowy, że chociaż niespodzianki niewątpliwie się pojawią (jako naukowcy, wszyscy mamy na to nadzieję), istnieją pewne klasy eksperymentów, które na pewno nie dadzą ekscytujących wyników – zasadniczo dlatego, że takie same lub równoważne eksperymenty zostały już przeprowadzone.
Prostego przykładu dostarcza prawo grawitacji Newtona, słynne prawo odwrotności kwadratu. Jest to całkiem udane prawo fizyki, wystarczająco dobre, aby astronauci dotarli na Księżyc i z powrotem. Ale z pewnością nie jest ono całkowicie prawdziwe; w rzeczywistości wiemy już, że załamuje się z powodu poprawek wprowadzonych przez ogólną teorię względności. Niemniej jednak, istnieje reżim, w którym grawitacja newtonowska jest efektywnym przybliżeniem, dobrym przynajmniej z dobrze określoną dokładnością. Możemy z całą pewnością powiedzieć, że jeśli interesuje nas siła wywołana grawitacją pomiędzy dwoma obiektami oddzielonymi od siebie na pewną odległość, o pewnych masach, teoria Newtona daje właściwą odpowiedź z pewną dokładnością. Przy dużych odległościach i wysokich dokładnościach domena ważności jest sformalizowana przez parametryzowany formalizm postnewtonowski. Istnieje niezliczony zbiór sposobów, na jakie ruch cząstek może odbiegać od grawitacji newtonowskiej (jak również od ogólnej teorii względności), i możemy powiedzieć, jakie są ograniczenia dla każdego z nich. Na małych odległościach odwrotnie-kwadratowe zachowanie prawa siły grawitacji z pewnością może się załamać; ale możemy dokładnie określić skalę, powyżej której nie ulegnie ono załamaniu (około dziesiątej części milimetra). Możemy również określić ilościowo, jak dobrze ta wiedza rozciąga się na różne rodzaje materiałów; wiemy bardzo dobrze, że prawo Newtona działa dla zwykłej materii, ale precyzja dla ciemnej materii, co zrozumiałe, nie jest prawie tak dobra.
Ta wiedza ma konsekwencje. Jeśli odkryjemy nową asteroidę zmierzającą w kierunku Ziemi, możemy wiarygodnie użyć grawitacji newtonowskiej do przewidzenia jej przyszłej orbity. Z rygorystycznego punktu widzenia, ktoś mógłby powiedzieć „Ale skąd wiesz, że grawitacja newtonowska działa w tym konkretnym przypadku? Nie została ona przetestowana dla tej konkretnej asteroidy!”. I to jest prawda, bo nauka nigdy niczego nie udowadnia. Ale nie warto się tym przejmować, a każdy, kto wysuwa taką sugestię, nie byłby traktowany poważnie.
Tak jak z asteroidami, tak i z istotami ludzkimi. Jesteśmy stworzeniami wszechświata, podlegającymi tym samym prawom fizyki, co wszystko inne. Jak wszyscy wiedzą, jest wiele rzeczy, których nie rozumiemy w biologii i neurobiologii, nie wspominając już o ostatecznych prawach fizyki. Ale jest wiele rzeczy, które rozumiemy, i tylko najbardziej podstawowe cechy kwantowej teorii pola wystarczają, aby definitywnie wykluczyć pomysł, że możemy wpływać na obiekty na odległość poprzez działanie czystej myśli.
Najprostszym przykładem jest telekineza, zdolność do zdalnego poruszania obiektem przy użyciu jedynie mocy psychicznych. Dla ostateczności, rozważmy moc zginania łyżek, twierdzoną nie tylko przez Uri Gellera, ale przez autora i sceptyka klimatycznego Michaela Crichtona.
Co prawa fizyki mają do powiedzenia na temat zginania łyżek? Poniżej przechodzimy przez logikę.
Łyżki są zrobione ze zwykłej materii.
To brzmi niekontrowersyjnie, ale warto to wyjaśnić. Łyżki zbudowane są z atomów, a wiemy z czego zbudowane są atomy – elektrony związane fotonami z jądrem atomowym, które z kolei składa się z protonów i neutronów, które z kolei zbudowane są z kwarków trzymanych razem przez gluony. W sumie pięć gatunków cząstek: kwarki górne i dolne, gluony, fotony, elektrony. To wszystko.
Nie ma tu miejsca na dodatkowe rodzaje tajemniczych cząstek przylegających, niczym aura, do materii w łyżce. To dlatego, że wiemy, jak zachowują się cząstki. Gdyby w łyżce znajdował się jakiś inny rodzaj cząstek, musiałby on oddziaływać ze zwykłą materią, o której wiemy, że tam jest – w przeciwnym razie nie przylgnąłby, tylko prześlizgnąłby się, tak jak neutrina prześlizgują się przez Ziemię niemal bez zakłóceń. A gdyby istniał rodzaj cząstki, która oddziaływałaby ze zwykłymi cząstkami w łyżce na tyle silnie, by się do niej przykleić, moglibyśmy ją łatwo wytworzyć w eksperymentach. Zasady kwantowej teorii pola bezpośrednio wiążą szybkość oddziaływania cząstek z łatwością, z jaką możemy je wytworzyć w laboratorium, mając wystarczająco dużo energii. Wiemy dokładnie, ile energii jest dostępne w łyżce; znamy masy atomów i energię kinetyczną ruchów termicznych w metalu. Razem wzięci, możemy powiedzieć bez obawy popełnienia błędu, że jakiekolwiek nowe cząstki, które mogłyby istnieć w łyżce, zostałyby wykryte w eksperymentach dawno temu.
Ponownie: wyobraź sobie, że wynalazłeś nowy rodzaj cząstek istotnych dla dynamiki łyżek. Powiedz mi, jaka jest jej masa i jakie są jej oddziaływania ze zwykłą materią. Jeśli jest zbyt ciężka lub oddziałuje zbyt słabo, nie może być stworzona lub schwytana. Jeśli jest wystarczająco lekka i silnie oddziałuje, zostanie stworzona i schwytana wielokrotnie w eksperymentach, które już przeprowadziliśmy. Nie ma tu miejsca na środek. Całkowicie rozumiemy reżim łyżek, niezależnie od tego, co słyszałeś w Matriksie.
Materia oddziałuje poprzez siły.
Od dawna wiemy, że sposobem na poruszanie materii jest wywieranie na nią siły – Prawo Newtona, F=ma, jest co najmniej drugim najbardziej znanym równaniem w fizyce. W kontekście kwantowej teorii pola wiemy dokładnie, jak powstają siły: poprzez wymianę pól kwantowych. Wiemy, że istnieją tylko dwa rodzaje pól: bozony i fermiony. Wiemy, że makroskopowe siły powstają tylko w wyniku wymiany bozonów, a nie fermionów; zasada wykluczania zabrania fermionom gromadzenia się w tym samym stanie, aby stworzyć spójne pole siłowe dalekiego zasięgu. I, co być może najważniejsze, wiemy, z czym mogą łączyć się siły: z właściwościami pól materii, które tworzą obiekt. Te właściwości obejmują położenie, masę, spin i różne „ładunki”, takie jak ładunek elektryczny lub liczba barionowa.
W tym miejscu pojawia się poprzedni punkt. Łyżki są po prostu pewnym układem pięciu rodzajów cząstek elementarnych – kwarków górnych i dolnych, gluonów, elektronów i fotonów. Jeśli więc ma istnieć siła, która porusza się wokół łyżki, to musi się ona łączyć z tymi cząstkami. Gdy tylko powiesz mi, ile elektronów itd. jest w łyżce, oraz jakie jest ich ułożenie i spiny, możemy z całą pewnością powiedzieć, w jaki sposób jakikolwiek konkretny rodzaj siły wpłynie na łyżkę; nie potrzeba żadnych innych informacji.
Istnieją tylko dwie siły dalekiego zasięgu wystarczająco silne, by wpływać na obiekty makroskopowe – elektromagnetyzm i grawitacja.
Oczywiście, ciężko pracowaliśmy, by odkryć różne siły w przyrodzie i jak dotąd zidentyfikowaliśmy cztery: grawitację, elektromagnetyzm oraz silne i słabe siły jądrowe. Ale siły jądrowe są bardzo krótkiego zasięgu, mniejszego niż średnica atomu. Grawitacja i elektromagnetyzm to jedyne wykrywalne siły, które rozchodzą się na większe odległości.
Czy grawitacja lub elektromagnetyzm mogą być odpowiedzialne za zginanie łyżek? Nie. W przypadku elektromagnetyzmu, byłoby śmiesznie łatwo wykryć rodzaj pól niezbędnych do wywarcia wystarczającej siły, aby wpłynąć na łyżkę. Nie wspominając już o tym, że ludzki mózg nie jest skonstruowany tak, aby generować lub skupiać takie pola. Ale tak naprawdę chodzi o to, że gdyby to pola elektromagnetyczne robiły zginanie łyżki, byłoby to bardzo zauważalne. (A skupienie byłoby na wpływanie na magnesy i obwody, a nie na zginanie łyżek.)
W przypadku grawitacji, pola są po prostu zbyt słabe. Grawitacja kumuluje się proporcjonalnie do masy źródła, więc układ cząsteczek wewnątrz twojego mózgu będzie miał znacznie mniejszy efekt grawitacyjny niż tylko położenie twojej głowy – a to jest o wiele za słabe, by poruszać łyżkami. Kula do kręgli byłaby bardziej wydajna, a większość ludzi zgodzi się, że przesuwanie kuli do kręgli obok łyżki ma znikomy efekt.
Czy może istnieć nowa siła, jak dotąd niewykryta przez współczesną naukę? Oczywiście! Sam je zaproponowałem. Fizycy nie są bynajmniej zamknięci na takie możliwości; są nimi bardzo podekscytowani. Ale biorą też poważnie pod uwagę ograniczenia eksperymentalne. A te ograniczenia pokazują jednoznacznie, że każda taka nowa siła musi być albo bardzo krótkiego zasięgu (mniej niż milimetr), albo znacznie słabsza od grawitacji, która jest strasznie słabą siłą.
Chodzi o to, że takie siły charakteryzują się trzema rzeczami: ich zasięgiem, siłą i źródłem (tym, z czym się sprzęgają). Jak omówiono powyżej, wiemy, jakie są możliwe źródła, które są istotne dla łyżek: kwarki, gluony, fotony, elektrony. Zatem wszystko, co musimy zrobić, to przeprowadzić zestaw eksperymentów, w których poszukujemy sił pomiędzy różnymi kombinacjami tych cząstek. I takie eksperymenty zostały już przeprowadzone! Odpowiedź brzmi: wszelkie nowe siły, które mogą się tam czaić, są albo (daleko) zbyt krótkiego zasięgu, by oddziaływać na przedmioty codziennego użytku, albo (daleko) zbyt słabe, by mieć łatwo obserwowalne efekty.
Tutaj jest wykres obecnych ograniczeń dla takich sił, z grupy Eot-Wash w macierzystej instytucji Julianne. Ten wykres dotyczy sił, które sprzęgają się z całkowitą liczbą protonów plus neutronów; podobne wykresy istnieją dla innych możliwych źródeł. Oś pozioma to zasięg siły; waha się on od około milimetra do dziesięciu miliardów kilometrów. Oś pionowa to siła siły, a obszar powyżej kolorowych linii został wykluczony przez jeden lub więcej eksperymentów. W skali metrowej, odpowiadającej zginaniu łyżki za pomocą umysłu, najsilniejsza możliwa nowa siła byłaby mniej więcej jedną miliardową siły grawitacji. I pamiętaj, grawitacja jest o wiele za słaba, aby zgiąć łyżkę.
To wszystko. Skończyliśmy. Głęboka lekcja jest taka, że chociaż nauka nie wie wszystkiego, to nie jest też „wszystko wolno”. Istnieją dobrze zdefiniowane reżimy zjawisk fizycznych, w których wiemy, jak rzeczy działają, kropka. Miejscem do poszukiwania nowych i zaskakujących zjawisk jest obszar poza tymi reżimami. Nie trzeba tworzyć skomplikowanych protokołów z podwójnie ślepą próbą, aby osądzić zdolności domniemanych mediumików. Nasza wiedza o prawach fizyki wyklucza je. Spekulacje przeciwne nie są proweniencją śmiałych wizjonerów, są to sny wariatów.
Podobna linia rozumowania miałaby zastosowanie do telepatii lub innych zjawisk parapsychologicznych. Jest to trochę mniej oczywiste, ponieważ w przypadku telepatii wpływ rzekomo przemieszcza się między dwoma ludzkimi mózgami, a nie między mózgiem a łyżką. Argument jest dokładnie taki sam, ale są tacy, którzy lubią udawać, że nie rozumiemy, jak prawa fizyki działają wewnątrz ludzkiego mózgu. To oczywiście prawda, że jest wiele rzeczy, których nie wiemy o myśli, świadomości i neuronauce, ale faktem pozostaje, że doskonale rozumiemy prawa fizyki w mózgu. Aby wierzyć inaczej, musielibyście sobie wyobrazić, „e pojedyncze elektrony przestrzegają innych praw fizyki, poniewa” znajdują się w ludzkim mózgu, a nie w bloku granitu. Ale jeśli nie dbasz o naruszanie praw fizyki w reżimach, w których zostały one szeroko przetestowane, wtedy wszystko jest w rzeczywistości możliwe.
Niektórzy będą argumentować, że parapsychologia może być tak samo prawomocnie „naukowa” jak paleontologia czy kosmologia, tak długo jak podąża za metodologią naukowego badania. Jest to jednak postawa nieco zbyt nieświadoma, by się utrzymać. Gdyby parapsycholodzy postępowali zgodnie z metodologią badań naukowych, spojrzeliby na to, co wiemy o prawach fizyki, zdaliby sobie sprawę, „e ich rzekomy przedmiot badań został ju” wykluczony, i w ciągu trzydziestu sekund ogłosiliby się skończeni. Wszystko inne jest pseudonauką, tak samo pewnie jak współczesne badania astrologii, frenologii czy kosmologii Ptolemeusza. Nauka jest definiowana przez swoje metody, ale otrzymuje również wyniki; a ignorowanie tych wyników jest pogwałceniem tych metod.
Przyznać jednak należy, że prawdą jest, iż wszystko jest możliwe, ponieważ nauka nigdy niczego nie udowadnia. Jest z pewnością możliwe, że następna asteroida, która się pojawi, będzie przestrzegać prawa grawitacji odwróconego sześcianu, a nie odwróconego kwadratu; nigdy nie wiemy tego na pewno, możemy tylko mówić o prawdopodobieństwach i prawdopodobieństwach. Biorąc pod uwagę powyższe, oceniłbym prawdopodobieństwo, że jakieś zjawisko parapsychologiczne okaże się prawdziwe na coś (znacząco) mniej niż miliard do jednego. Mo „emy to porównać do dobrze udokumentowanego sukcesu fizyki cząstek elementarnych i kwantowej teorii pola. Całkowity budżet fizyki wysokich energii na świecie wynosi prawdopodobnie kilka miliardów dolarów rocznie. Byłbym więc bardzo szczęśliwy, mogąc wspierać badania nad parapsychologią na poziomie kilku dolarów rocznie. Heck, byłbym nawet skłonny posunąć się do dwudziestu dolarów rocznie, tak dla bezpieczeństwa.
Nigdy nie daj sobie wmówić, że jestem kimś innym niż otwarty umysł.
.