POGLAVLJE 2 Tresu se temelji znanosti

Način kojim mislimo o skoro svim subjektima našeg društva je danas uveliko pod utjecajem našeg znanstvenog shvaćanja svijeta koji nas okružuje. Darwinizam je imao veliki utjecaj na naše vjerovanje o životu kao preživljavanju najprilagođenijih. Vidimo kako je to uvjerenje reflektirano u kapitalističkom sustavu gdje se kompanije bore za što višu prilagođenost. Borba za preživljavanje je motivacija kompanija za stalnom težnjom prema naprijed i prema pobijeđivanju konkurencije.

Naše je društvo po definiciji uvijek kasnilo za znanstvenim razumijevanjem.

Potrebno je dugo vrijeme za odumiranje starih svjetonazora, vjerovanja i navika.

Međutim, na prijelazu stoljeća umire i sam Darwinizam. Biolozi kao Lynn Margulis više ne vjeruju u preživljavanje 'sebičnog gena', dok drugi već nazivaju Darwinizam najvećom griješkom znanosti u povijesti.

U ovom poglavlju ćemo vidjeti kako se fundamentali, paradigma, sami sveti sakramenti znanosti kauzalni determinizam i objektivni realitet, više ne mogu braniti. Znanost je duboko ukorjenjena u vjerovanje kako za svaki učinak postoji uzrok. Učinku prethodi uzrok koji se može odrediti. Taj se koncept naziva "kauzalnim determinizmom". Znanost je isključila mogućost svijesti Boga kao kauzalnog faktora prirode! Drugi sveti sakrament je striktna segregacija i nezavisnost objekta i subjekta. Znanstvenik (subjekt) studiranjem prirode ne utječe na prirodu (objekt) svojim motrenjem. Taj se koncept naziva "objektivnošću".

Ti sami korjeni znanosti, 'objektivitet' i 'kauzalni determinizam' su uveliko utjecali na naš način mišljenja o svijetu. Znanost je potpuno poništila mogućnost postojanja uloge svijesti u prirodi i stoga nas otjerala u slijepo vjerovanje materijalizma.

Pogledajmo dublje u povijest fizike, kako bi vidjeli početak pada koji će otvoriti put mnogo većoj viziji.

Newtonijanska fizika

Isac Newton (1642 1727) je smatran utemeljiteljem moderne zapadne znanosti, koja je prevladavala najmanje 200 godina sve, do ranih godina 20. stoljeća, kada je Einstein konačno završio hegemoniju Newtonove fizike svojom teorijom opće i specijalne relativnosti.

Renè Descartes, koji je razdvojio svijet na dvije domene, onu duha i onu materije, kasnije je inspirirao Isaac Newtona. Zahvaljujući Renè Descartesu i Isaac Newton je konačno napustio stajalište, kako je Bog bio jedina kauzacija fizikalnih fenomena u vanjskom svijetu, pa je rođena znanost riješena tereta teoloških dogmi.

Premisa Newtonijanske fizike je kauzalni determinizam. To znači kako se pretpostavlja proučavanje i određivanje prirode na isti način kao i proučavanje funkcioniranja stroja. Na primjer želimo sve noguće saznati o načinu kojim sat otkucava, ono što trebamo napraviti, je ispitati svaki zupčanik sata i konačno ćemo shvatiti djelovanje cijelog sata. Tako se proučavala priroda tijekom života Newtona i kasnije. U Newtonovoj fizici je atom smatran točkastom česticom u prostoru. Ako smo željeli shvatiti unutarnju sturkturu atoma, morali bi ga razbiti i proučavati njegove unutarnje dijelove. Kada tako učinimo, nakon što otkrijemo i zadnju najmanju podčesticu, najmanji zupčanik sata tako govoreći, shvatit ćemo na kraju sve što se može znati o atomu.

Znanost je uvijek slijedila taj pristup. Izgradili su se ogromni akceleratori kao onaj u CERNu (Conseil Europèen pour la Recherche Nucléaire), Europske organizacije za nuklearno istraživanje u Švicarskoj, za proučavanje materije i njeno razbijanje.

U akceleratorima čestica, materija se bombardira s česticama koje su ubrzane blizu brzine svijetlosti. Nakon što je atom pogođen ubrzanom česticom, razbija se kao fini kineski porculan, dajući krhotine manjih čestica, koje se proučavaju u plinskoj test komori, ne bi li se tako otkrila unutarnja struktura atoma.

Znanost je otkrila čitavo mnoštvo čestica koje tvore atom, pa tako imamo elektrone, neutrone, protone, a neutroni i protoni se sastoje od kvarkova. Dugačka lista se nastavlja i izgleda beskrajnom. Fizičari još uvijek otkrivaju nove čestice u svojim akceleratorima čestica; a ta otkrića više ne predstavljaju vijesti dana!

Otkrili su već i katalogizirali blizu tristo podatomskih čestica!

Prema Newtonijanskoj fizici, vanjski fizikalni svijet je striktno objektivan, što znači da rezultati znanstvenih eksperimenata nisu zavisni o motritelju koji izvodi eksperiment. U tom smislu je znanost formulirala protokol po kom se moraju izvoditi znanstveni eksperimenti, prije nego su prihvaćeni. Taj protokol stipulira reproducirljivost eksperimenata od drugih znanstvenika bilo gdje na svijetu.

Newtonijanska fizika tvrdi kako svi fenomeni u vanjskom svijetu moraju imati materijalni uzrok; mjerljivu silu ili polja energije čija je interacija s fizikalnim objektom uzrok fenomena. Vjerovalo se kako i svijest ima materijalni uzrok. U fizici Newtona svijest je epifenomen ili sekundarni učinak kemijskih i električkih  procesa koji se odvijaju u ljudskom mozgu. Dakle, ona je jednostavno nusproizvod fizikalnog mozga i nema nikakav uzrok u sebi samoj.

Gore skicirani svjetonazor Newtonovom fizikom je i danas još uvijek najpopularnije stajalište; pa tako većina modernog zapadnog svijeta gleda na njega. Nije ni čudo, jer se Newtonijanska fizika savršeno primijenjuje na makrokozmički svijet materijalnih objekata, koje motrimo svojim osjetima. Tako i očekujemo funkcioniranje svijeta kada se ujutro probudimo i otvorimo oči kako bi proživjeli još jedan dan. Newtonijanska fizika je fizika koju su poučavali u sekundarnoj školi i još uvijek vrijedi za makroskopski svijet. Na primjer, zakoni orbitiranja planeta Johannes Keplera se još uvijek i danas koriste u NASAi za kalkuliranje putanja svemirskih letjelica, sve temeljeno na čistoj Newtonijanskoj fizici.

Teorija relativnosti

1905 je Albert Einstein promijenio prevladavajući svjetonazor Newtonijanske fizike za dobro čovječanstva uvođenjem svoje specijalne teorije relativnosti, nakon čega je slijedila 1915 opća teorija relativnosti. Dokazao je kako Newtonovi zakoni fizike nisu nikako stacionarni, vać su relativni glede motritelja i motrenog. Zavisno o razlici u brzini između motritelja i motrenog objekta, prostor se ili počinje stiskati ili širiti, a vrijeme se počinje usporavati ili ubrzavati.

Striktna objektivnost fizikalne realnosti koja je premisa Newtonijanske fizike je održiva i ako se relativistički elementi uzmu u igru između motritelja i motrenog.

Einstein je zaključio u svojoj teoriji relativnosti kako se prostor i vrijeme više ne mogu promatrati kao dvije odvojene stvari, već kao jedna ujedinjena stvar, koju je nazvao kontinuum prostorvrijeme Teorija relativnosti podržava primarnost lokaliteta, što znači nužnost odvijanja svih fizikalnih fenomena u ograničenom vremenu i ograničenom prostoru. Akcije na daljinu trebaju vrijeme za putovnje kroz prostor, jer nikakva materijalna stvar ili sila ne može prijeći brzinu svijetla.

Kvantna fizika

Tvorac kvantne fizike je Max Planck. 1900. je proučavao spektralne linije, boje topline emitirane iz crnog tijela. Crno tijelo je objekt koji kompletno apsorbira svu toplinsku radijaciju, doseže ravnotežnu temperaturu i zatim ponovno zrači apsorbiranu toplinu. Planck je otkrio nekontinuiranost zračenja energije te zračene topline crnog tijela, koji se odvijao u emisiji jednakih i konačnih provala paketa energije s jasnim frekvencijama. Planck je pretpostavio da su vibracije atoma u crnom tijelu bile izvor radijacije. Diskretne linije energetskog spektra bi se mogle jedino objasniti pobuđenošću atoma u više energetsko stanje zbog apsorpcije topline. Apsorbirana energija se ponovno otpušta zračenjem paketa elektromagnetske energije kada se atomi vraćaju u svoja temeljna stanja. Ti su paketi energije nazvani kvantima, a energija paketa je proporcionalna frekvenciji zračenja.

Planckov koncept kvanta energije je bio u sukobu s klasičnom Maxweellovom elektromagnetskom teorijom, koja je predviđala kretanje elektromagnetske energije u valovima, poprimajući bilo koje male količine energije, no sigurno ne kvantizirano. Trebali je niz godina dok se utjecaj Planckovih otkrića nije konačno prihvatio i shvatio. Planck je očekivao kako će netko drugi naći bolje objašnjenje od njegovih kvanta, no njih je međutim potvrdio Einstein u kvantima zračenja elektromagnetske energije u eksperimentima s fotelektričkim efektom, gdje je svijetlosne kvante nazvao fotonima. Ono što je zapravo Einstein dokazao, je činjenica da se svijetlost sastoji od čestica, fotona. Einstein je za svoj rad na fotoelektričkom efektu dobio Nobelovu nagradu.

1905 je Rutherford otkrio jezgru atoma, a 1913. je Niels Bohr, koji se radio s Rutherfordom, predložio model atoma sličan minijaturnom Sunčevom sustavu u kom elektroni orbitiraju oko jezgre, kao naši planeti oko Sunca. Putanje elektrona oko jezgre su sferični slojevi nazvani elektronskim ljuskama na diskretnim udaljenostima od jezgre. Elektronska ljuska je bila odgovor Bohra na otkriće Max Plancka, zaključivši kako bi atom mogao egzistirati samo s diskretnim skupom stabilnih energetskih stanja (elektrona op. MK).

Objasnio je kako elektroni mogu samo orbitirati oko jezgre u danim ljuskama, no slobodno mogu kvantno skakati iz jedne ljuske u drugu. Kada elektron skače (kvantni skok) iz više ljuske (ljuske s višom energijom op. prev) na nižu ljusku (ljuska s nižom energijom op. MK), emitira se foton određene valne dužine (frekvencije op. prev). Elektron ne putuje prostorom između ljusaka, već samo skače s jedne ljuske na drugu. Bohr je objasnio misterij zašto se elektroni ne sruše u jezgru rekavši kako je nemoguće 'prijeći' najnižu ljusku. Do danas kvantna fizika nije nikada bila u mogućnosti objasniti zašto su elektroni prisiljeni orbitirati u danoj ljusci; odgovor je jednostavan to je magičnost kvantne fizike!

Louis de Broglie je 1924 postavio pitanje u svojoj doktorskoj dizertaciji ‘Recherches sur la théorie des quanta’ (Istraživanje o kvantnoj teoriji) ne bi li elektroni mogli u stvari biti i valovi? To je bilo uvođenje dualiteta valačestice u kvantnu fiziku. De Broglie je predložio kako bi se čestice (elektroni) mogle u jednim slučajevima promatrati kao čvrsti objekti, a u drugim slučajevima kao valovi.

Kvantna je fizika mogla modelirati to čudno dualističko ponašanje materije u konzistentnom matematičkom modelu, međutim nikada nije mogla objasniti zašto se elektron ili foton na primjer ponašaju jedamput kao čestica a u drugoj situaciji kao val. Kada se promatraju elektron ili foton kao čestica, sadržani su u ograničenom prostoru, međutim kada se promatraju kao val, on je svugdje jer se valovi šire u prostoru. Pokušati to zamisliti je potpuno nemoguće! Stoga su nazvali taj valčesticu atomskom materijom wav(e)(part)icles (analogijom bi prijevod bio val(čest)ica) indicirajući njihovu dualističku prirodu.

Kvantna fizika je najčudnija fizika s kojom se suočio ovaj svijet. Otkriveno je kako na razini subatomskih čestica priroda prestaje biti deterministička. Sve do tog vremena Newtonijanska fizika je pretpostavljala mogućnost određivanja svih svojstava i ponašanja naše fizikalne realnosti, jer je pretpostavljala pokoravanje te realnosti dobro poznatim fizikalnim zakonima bez izuzetaka.

Kvantna je fizika dokazala kako je ta pretpostavka netočna za elementarne čestice, na mikrokozmičkoj razini. Na toj razini se priroda počinje ponašati nejasno i više nije ni u kom slučaju deterministička. Apsolutna sigurnost/izvjesnost o egzaktnom stanju i svojstvima čestice više nije odrediva; moguća je jedino kalkulacija u terminima statističke vjerojatnosti. Taj je princip postao poznat kao Heisenbergov princip neizvjesnosti, nazvan po Werner Heisenbergu.

Izuzetno je važno shvatiti, kako nedeterministička priroda subatomskih čestica nije uzrokom pomanjkanja točnosti mjernih instrumenata već je ona inherentno svojstvo same prirode. Na kvantnoj razini, elektroni skaču u orbite na višim elektronskim ljuskama s atomima bez ikavog očitog razloga. Kada skaču natrag na svoje osnovno stanje, emitira se foton (elektromagnetska svijetlosna energija).

To je ponašanje uočljivo u svim našim elektroničkim uređajima, na primjer elektroničko pojačalo, kao šum. Slučajno ponašanje prirode na kvantnoj razini je šokirala i zaintrigirala znanstvenike jer su uvijek vjerovali u Newtonijanski aksiom o pokoravanju prirode zakonima koji omogućavaju dobro predviđanje. Fizičari moraju sada živjeti s principom neizvjesnosti kvantne fizike. Einstein, koji u to nije mogao vjerovati, je jednom rekao: "Bog se ne kocka"!

Što uzrokuje te kvantne fluktuacije energije na kvantnoj razini, a što onemogućava predviđanje?

Erwin Schrödinger je postavio jednadžbu kako bi odredio ili brzinu (moment) ili točnu lokaciju elektrona u elektronskom oblaku (statističkom oblaku vjerojatnosti op. prev.), konstatirajući kako se istovremeno ne može odrediti i brzina i lokacija prema principu neizvjesnosti. Znate ili poziciju elektrona a njegova brzina (moment) je neizvjesna ili ste pak odredili njegovu brzinu, no njegova lokacija će onda biti neizvjesna.

Za rješavanje te enigme dualističke prirode valice, čestice koja može biti i čestica i val, kvantni fizičari objašnjavaju taj paradoks, govoreći kako čestica samo imaginarno egzistira kao superpozicija svih mogućnosti. U tom stanju čestica ima distribuciju vjerojatnosti sličnu valu, dok se ne promatra. Čim neki motritelj, u većini slučajeva znanstvenik u svom laboratoriju, mjeri česticu, kvantna stanja čestice kolabiraju. Superpozicija svih mogućnosti, kaže se, kolabira u samo jedno fizikalno stanje prije nego ga motritelj motri. Prije motrenja ona egzistira u transcendentalnom prostoru mogućnosti. Kada se promatra, ona se 'zamrzne' (kao zaustavljena filmska slika op. prev.) u samo jednoj od svih mogućnosti.

To je postala famozna kopenhaška interpretacija kvantne fizike, koju je predložio Niels Bohr. Kopenhaška interpretacija kaže kako čin svijesnog motrenja motritelja uzrokuje kolabiranje kvantnog vala, kvantnu superpoziciju svih mogućnosti. Dakle prema onom što kvantni fizičari kažu, fizikalni realitet je subjektivan, motritelj igra aktivnu ulogu u onom što priroda manifestira. U kvatnom području subatomskih čestica mi smo kokreatori svoje vlastite realnosti!

Einstein je jednom rekao: "Nisam siguran je li mjesec još uvijek tamo kada okrenem glavu". Time je mislio kako kvantna znanost pretpostavlja egzistiranje našeg fizikalnog realiteta samo kada ga se promatra (stanje čestice), a materija se vraća u čisto energetsko stanje kada nitko ne pazi na nju (valno stanje). Kvantna je fizika značila kraj Newtonijanske objektivne i kauzalno determinističke realnosti, jer svijesno promatranje znanstvenika igra aktivnu ulogu u fizikalnim motrenjima.

Danas se to znanje počinje koristiti za razvoj tehnologija kvantne enkripcije (šifriranja) za prijenos informacija. Presretanje poruke se može otkriti samim aktom motrenja, a time bi i neautorizirani čitatelj do određene mjere promijenio sadržaj poruke.

Kvantna znanost predviđa postojanje tako zvanog nelokalnog učinka. Nelokalni učinci su učinci koji se događaju istovremeno između fizikalnih objekata separiranih u prostorvremenu. U tom slučaju nikakvo vrijeme nije uključeno između uzroka i učinka. To je potpuno protivno teoriji Einsteina, po kojoj ništa u svemiru ne može prijeći brzinu svijetlosti. Kada je prvi put čuo o predviđanju postojanja nelokalnih učinaka kvantne znanosti, nazvao ih je 'sablasnom akcijom na daljinu'. Jednostavno nije u to vjerovao.

U tekstu Einstein, Podolsky i Rosen, objavljenom 1935 oni predlažu tako zvanu EinsteinPodolskyRosen (EPR) korelaciju kvantno isprepletenih čestica. Dvije čestice su isprepletene kada su im spregnuta kvantna stanja. Kvantno isprepletene čestice reagiraju kao jedno tijelo, naizgled nerazdvojeno. Kada kvantno stanje jedne čestice kolabira u klasično stanje, to čini i druga kolabirajući u potpuno isto stanje. Da bi se to dogodilo, potrebna je trenutna komunikacija između dviju čestica, drugim riječima, nelokalna. U EPR prijedlogu je Einstein pokušao pobiti nelokalnost kvantno isprepletenih čestica, tvrdnjom kako kvantna znanost mora biti nekompletna, pa je ponudio i alternativu s 'lokalno skrivenim varijablama'. 1964. je John Bell teorijski dokazao stvarnost nelokalnog učinka kvantno isprepletenih čestica, što je postalo poznato kao Bellov teorem.

Tako se komunikacija između isprepletenih čestica opet pretpostavila  nelokalnom, a time i trenutnom. Ako se stanje jedne čestice promijeni, druga reflektira to isto stanje. Inžinjeri IBMa su 1993. radili na kvantnoj teleportaciji korištenjem kvantne isprepletenosti kao svom kamenu temeljcu. Kvantna teleportacija je tehnika dematerijalizacije materije na jednoj lokaciji i 'faksiranje elektroničko prenošenje' u kvantno stanje na drugom mjestu, kako bi se na njemu lokalno materijaliziralo. Iako ne očekujemo scene iz Star Trek znanstvene fantastike u skoroj budućnosti gdje se Scottya portira u matični brod US.Enterprise, ostaje činjenica o realnosti fenomena.

Ono na čemu rade IBM istraživači nije stvarna teleportacija same materije, već svojstava njenih kvantnih stanja. Teleportacija je dugo bila smatrana nemogućom jer bi mjerenje, scanniranje originala prouzročilo kolabiranje kvantnog stanja i tako razorilo original, degradirajući ga na klasično stanje. Međutim, IBM znanstvenici su predložili trik u kojem se scanniranje ne događa u potpunom kvantnom stanju, već u pola klasičnom i pola kvantnom stanju, kako se ne bi prekršio kvantni princip neizvjesnosti.

U travnju 2004. BBC vijesti su izvijestile o proboju u kvantnoj teleportaciji, koju su ostvarili istraživači u Austriji. Oni su uspješno portirali kvantno isprepletene fotone na daljinu od 800 m preko Dunava u Beču, korištenjem optičkih vlakana. To je prvi takav događaj kojim je demonstrirana kvantna teleportacija izvan laboratorija.

Kvantna teleportacija je glavna karakteristika razvoja novog super tipa kompjutera koji koristi kvantnu kompjutaciju. Naši postojeći kompjuteri koriste binarna stanja u memoriji nazvana bitovi, za smpremanje podataka. Bit može imati vrijednost ili jedan ili nula. U kvantnoj kompjutaciji klasični su bitovi zamijenjeni s kvantnim bitovima ili qubitima. Qubiti, kada su u kvantnom stanju, zauzimaju superopizicijom obje vrijednosti (jedan i nula) u isto vrijeme. Dok su qubiti u kvantnom stanju, odvija se kompjutacija. Kvantna teleportacija se koristi za pomicanje podataka (qubitova) iz jednog mjesta u memoriji u drugo, kao što se to događa i u današnjim kompjuterima. Na kraju kompjutacije kvantna stanja kompjuterske memorije kolabiraju u klasična stanja. Svi qubiti u memoriji će nakon toga imati klasične bit vrijednosti ili jedan ili nula! Prednost kvantnih kompjutera, ako bi se mogli konstruirati, je njihova mogućnost postizanja skoro beskonačnog stupnja paralelnih obrada što će ih učiniti ekstremno učinkovitim i brzim.

Nelokalnost i kvantno isprepletanje je postojalo samo u teoriji, sve dok Alan Aspect s Instituta za optiku Sveučilišta u Parizu 1982. nije prvi dokazao istinsko postojanje tih učinaka u svom laboratoriju. Uspio je porizvesti seriju fotona dvojčeka koji su bili slani u suprotnim smjerovima. Kvantno isprepleteni fotoni dvojčeki su putovali u svojim kvantnim stanjima, što znači kako su imali beskonačni broj smjerova spina svi u isto vrijeme kao kvantnu mogućnost. Kada se jedan od fotona presreo i mjerio, kvantno stanje spina fotona je kolabiralo u stanje klasičnog spina, koje se mogleo odrediti. U egzaktno isto vrijeme, dakle s nula vremenskom razlikom, mjeren je drugi foton dvojčeka, koji je kolabirao u potpuno isto klasično stanje spina kao i prvi foton, nezavisno o udaljenosti između dva fotona. Eksperiment je dokazao nužnost nelokalne komunikacije između dva fotona, jer kako bi inače drugi foton znao točan spin svog blizanca.

To je otrkiće uzdrmalo znanstvenu zajednicu do srži. Ako su nelokalni učinci stvarni, mora postojati ili druga dimenzija hiperprostora, druge fizikalne ravnine postojanja izvan našeg fizikalnog svijeta gdje bi se ta nelokalna komunikacija dogodila ili je Einsteinova pretpostavka o nepostojanju mogućnosti za nelokalni učinak u našem svemiru, tj. o nemogućnosti putovanja brzinom veće od brzine svijetlosti, kriva.

Nakon Aspectovog otkrića, pojavio se fizičar David Bohm sa Sveučilišta u Londonu s kompletno drugačijim objašnjenjem. Ono što vidimo kao dva odvojena fotona je možda iluzija, jer su fotoni sjedinjeni u za sada nepoznatoj razini u jedno.

Pretpostavio je holografsku prirodu našeg svemira, objasnivši to prekrasno slijedećom analogijom. Pretpostavimo postojanje kamera kraj akvarija, jedne ispred akvarija, a druge sa strane. Pretpostavimo prikazivanje odvojenih slika dvije kamere koje snimaju plivajuću ribu gledatelju na dva odvojena ekrana.

Gledatelj bi mogao zaključiti nakon intenzivnog proučavanja slika s dva ekrana, kako vidi dvije ribe koje plivaju sa sinkroniziranim pokretima (isprepletenim) jer druga riba reflektira svaki pokret prve ribe. Ono što je David Bohm sugerirao s ovom analogijom, je postojanje dublje razine realiteta, gdje dva fotona uopće nisu razdvojena. Predložio je implicitni red u svemiru, jednost na dubljoj razini, koja se raspliće prema van, razdvojenim stvarima.

Implikacije kvantne fizike su ogromne; ona nam pokazuje da smo kokreatori svoje vlastite realnosti barem na mikrokozmičkoj razini realiteta, jer motritelj igra ulogu u onom što se promatra. Niels Bohr, suosnivač kvantne znanosti je jednom rekao:

"Svatko tko nije šokiran kvantnom fizikom, jednostavno ju ne razumije."

Pružit ćemo obilje dokaza u ovoj knjizi o činjenici da učinak ljudske svijesti u kvantnoj fizici nije ograničen na mikrokozmičku razinu, već je također primijenjiv i na naš makrokozmički svijet. Ljudske misli, emocije i namjere imaju daleko veći učinak na realitet nego se to ikada pretpostavljalo. Kvantna znanost je još uvijek prevladavajuća znanost; ona može objasniti mnoge fizikalne fenomena, izuzev gravitacije!