Má soudobý materialismus a ateizmus vědecký základ?

Mají soudobý materializmus a ateizmus vědecké základy?

Kolik rozměrů má vesmír?

V předchozím článku „Kritické poznámky k ateizmu“ bylo v souvislosti se vznikem vesmíru uvedeno, že dle současného všeobecně uznávaného kosmologického modelu vznikla v jediném okamžiku hmota, prostor i čas (tzv. velký třesk). V této souvislosti byla položena otázka, jak se s touto skutečností vyrovnávají současní ateisté. V několika následujících řádcích, se to pokusím objasnit.

Principy materialismu.

Základem každé moderní filozofie je podle B. Engelse otázka vztahu mezi    bytím   a   vědomím   a zejména pak otázka, co je prvotní, zda bytí či vědomí. Pro lepší pochopení významu těchto slov si věřící v tomto konkrétním případě pod slovem vědomí mohou představit Boha a pod slovem bytí hmotu. Dle tohoto základního vztahu marxisté dělí filozofii na materialistickou, kdy prvotní je bytí (hmota) a filozofii idealistickou, kde prvotní (tedy příčinou všeho) je Bůh.

Podle materialistů Bůh neexistuje a vědomí je produktem, funkcí a vlastností hmoty. Vědomí se objevuje až v živých organismech určitého typu. Podle marxistického učení je vědomí nicméně něco nehmotného, a je produktem bytí, tedy hmotného. Tento paradox, jak může hmota vytvořit něco nehmotného, se materialistům doposud nepodařilo uspokojivě vysvětlit. Materialistická filozofie má však mnohem větší problém. Úhelným kamenem materialistické filozofie je předpoklad, že hmota je nekonečná v prostorovém i časovém smyslu. To přivedlo materialismus do konfliktu s moderními kosmologickými teoriemi, které mluví o počátku univerza jako o „velkém třesku“ a o jeho „tepelné smrti“. Pokud se nepodaří prokázat, že hmota je věčná v prostoru i čase, materialistická filozofie ztrácí smysl.

Problémy kosmologické.

Materialisticky a ateisticky orientovaní vědci, kteří se zabývají kosmologií a astrofyzikou však mají další problémy. Je to zejména samotný okamžik velkého třesku tzv. singularita a následující krátký časový úsek, trvající nepatrný zlomek vteřiny, tzv. Planckův čas, ve kterém neplatily nám známé fyzikální zákony a kdy došlo k tzv. „jemnému naladění“, jež rozhodovalo o dalším osudu vesmíru a tedy i o nás. Jan Pavel II, který se o kosmologii velmi zajímal, prohlásil v roce 1981 při příležitosti mezinárodní konference o kosmologii, která se konala ve Vatikánu, že singularita je okamžik, ve kterém tvořil Bůh.

Představa vesmíru, který byl ve svém počátku neobyčejně žhavý a při svém rozpínání postupně chladnul, se velice přesně shoduje se všemi údaji získanými pozorováními, které máme do současné doby k dispozici a je ve vědeckých kruzích téměř bez výhrad přijímána.

Stephen Hawking, profesor cambridgeské univerzity a jeden z nejvýznamnějších žijících astrofyziků uvádí jednu z dalších  nezodpovězených záhad: „Proč se začal vesmír rozpínat rychlostí tak velice blízkou kritické rychlosti, kdy se jen těsně vyhne opětovnému zhroucení? Pokud by byla rychlost rozpínání jednu sekundu po velkém třesku byť i jen o pouhou jednu tisícinu miliardtiny procenta nižší, vesmír by se opět zhroutil a nikdy by nedosáhl své dnešní velikosti. Na druhou stranu, pokud by byla rychlost rozpínání v čase jedna sekunda o stejný nepatrný zlomek procenta vyšší, vesmír by se rozpínal natolik, že by byl v současné době v podstatě prázdný.“

Známý materialista Stephen Hawking dále pokračuje  závěrem, který by si měli pečlivě přečíst zejména čtenáři ateistického smýšlení: „To znamená, že počáteční stav vesmíru musel být zvolen opravdu velice pečlivě, pokud model horkého velkého třesku platí až od samotného počátku času.  Vysvětlit, proč by měl vesmír vzniknout právě takto, by bylo velice obtížné, pokud by nešlo o zásah vyšší moci, jejímž záměrem bylo stvořit bytosti, jako jsme my.“ Nemůže být sporu o tom, že Stephen Hawking, který podstatnou část svého života věnoval kromě problematiky černých děr právě počátkům vesmíru, ví lépe než kdokoliv jiný, o čem mluví.

Tato skutečnost nenechává v klidu četné vědce, kteří vytvořili řadu hypotéz o věčném vesmíru. Mezi nejzajímavější patří bezesporu hypotéza ruského teoretického fyzika Andreje Lindeho, která vychází z moderní verze inflační kosmologie. Linde poukazuje, že na fyzikální vakuum lze pohlížet jako na prostoročasovou pěnu, v níž nelze definovat téměř nic, dokonce ani směr plynutí času. Z tohoto chaosu však neustále vyvěrají menší či větší bubliny prostoročasu, které mohou být zárodky samostatných vesmírů. Na vysvětlenou k této hypotéze bych chtěl podotknout, že tzv. fyzikální vákuum je čistě teoretický pojem, jelikož tohoto stavu se nikdy nepodařilo v laboratorních podmínkách dosáhnout. Naproti tomu podle Wheelera může být náš vesmír jedním z řady vesmírů, vzájemně propojených pomocí singularit. Podle Hugha Evertta může vedle našeho vesmíru existovat nekonečné množství jiných vesmírů, s jinak nastavenými fyzikálními parametry, náš unikátní vesmír je jen jedním z nich. Dle našeho názoru však realističtější a matematicky dobře propracovanou hypotézu zpracoval právě Stephen Hawking.

Kvantová gravitace.

Stephen Hawking dospěl k názoru, že gravitační pole v okamžicích krátce po singularitě bylo natolik silné, že klasická teorie již nemůže být dobrým popisem vesmíru, ale je nutno uplatnit kvantové gravitační jevy. Dále je nutno zavést pojem imaginárního času, který zní jako z vědeckofantastické literatury, avšak matematicky je dobře propracován. A tak Stepen Hawking vytvořil vlastní model vesmíru, který nepotřebuje Boha, ani stvoření a který ve své knize „Teorie všeho“(Argo 2006) popisuje takto:

„V klasické teorii gravitace, která je založena na reálném časoprostoru, existují dvě možnosti, jak se vesmír bude chovat. Buď existuje již nekonečně dlouho, nebo má počátek v singularitě, v nějakém konečně vzdáleném okamžiku v minulosti. Poučky o singularitách ve skutečnosti ukazují, že platí druhá možnost. V kvantové teorii gravitace se však objevuje možnost třetí. Protože používáme euklidovské časoprostory, v nichž má časový směr stejný základ jako směry v prostoru, může být časoprostor rozsahem konečný, a přece neobsahovat žádné singularity, které by tvořili jeho hranici, nebo okraj. Časoprostor by se podobal zemskému povrchu, jen by měl dva rozměry navíc. Kvantová teorie gravitace tedy otevřela novou možnost: časoprostor žádnou hranici mít nebude. Proto nebude potřeba určovat jeho chování na hranici. Nebudou existovat žádné singularity, kde přestávají platit fyzikální zákony, a žádný okraj časoprostoru, kde bychom se museli odvolávat na Boha, nebo nějaké nové zákony. Vesmír by byl plně nezávislý a nebyl by ovlivňován ničím, co by leželo mimo něj. Nebyl by ani stvořen, ani zničen. Prostě by jen byl.“

Pro snadnější pochopení popisuje Stephen Hawking svůj model vesmíru takto:

„Vesmír si lze představit jako povrch Země, kde vzdálenost od severního pólu představuje imaginární čas. Velikost kružnice představující konkrétní rovnoběžku znázorňuje prostorovou velikost vesmíru. Vesmír začíná na severním pólu jako jediný bod. Jak se posunujeme na jih, kružnice rovnoběžek se zvětšují, což odpovídá tomu, že vesmír se s ubíhajícím imaginárním časem rozpíná. Na rovníku dosáhne vesmír největší velikosti a opět se začne smršťovat až do jediného bodu na jižním pólu. I když měl vesmír na severním a jižním pólu nulovou velikost, tyto body nejsou singularitou o nic víc, než jí jsou severní a jižní pól Země. Vědecké zákony platily na počátku vesmíru stejně, jako platí na severním a jižním pólu Země.

Stephen Hawking se tedy pokusil vytvořit model vesmíru, který by byl v souladu s materialistickou filozofií. Na rozdíl od jiných hypotéz podobného charakteru, je jeho model matematicky dokonale rozpracován a tedy je teoreticky možný. Sám autor však uvádí:

„Měl bych zdůraznit, že představa, že čas a prostor by měly být konečné avšak bez hranic, je pouhou hypotézou“.

 Skutečným testem všech hypotéz je, zda souhlasí s pozorováním, to však v případě kvantové gravitace nelze. Jednak je to úplně nový vědní obor, dosud ne dosti propracovaný a neexistuje teorie, která by úspěšně spojila obecnou teorii relativity s kvantovou mechanikou. A dále, jak sám autor uvádí, by byl jeho model, pokud by měl popsat celý vesmír, matematicky tak náročný, že by bylo nutné provádět určité aproximace, které by nutně ovlivnili i přesnost výsledků. Jen pro zajímavost, když Stephen Hawking poprvé přednesl svůj model vesmíru na veřejnosti, měl pocit, že mu zřejmě nikdo neporozuměl. Nebyly žádné připomínky, ani diskuse.

Kolik rozměrů má vesmír ?

Porozumět principům kvantové gravitace nelze bez mnohaletého specializovaného studia, nejlépe na některé z prestižních zahraničních univerzit. Poněkud jednodušší je to s vícerozměrným prostorem, který je součástí Hawkingova modelu. Na vysokých školách matematického, fyzikálního i různých technických směrů, se v rámci vyšší matematiky studenti s vícerozměrným prostorem setkávají. I když představit si takový prostor není možné, lze na základě exaktních matematických postupů spočítat např. vzdálenost dvou bodů v šesti rozměrném prostoru apod.

Vícerozměrný prostor je tedy teoreticky možný avšak zůstává otázkou, zda je reálný. Proti úvahám o vícerozměrném prostoru se postavili negativně zejména fyzikové. Tak např. Paul Ehrenfest tvrdí, že trojrozměrnost vesmíru je podmínkou, aby vesmír fungoval tak, jak jej pozorujeme. Ve čtyř a více rozměrném vesmíru, by se síly dalekého dosahu zmenšovaly se vzdáleností tak rychle, že by nemohly vzniknout makroskopicky vázané struktury, jako jsou galaxie a hvězdy.

Přesto však, je vícerozměrný prostor matematicky možný. Nikde se nám však nepodařilo zjistit, zda jeho skutečná existence byla, byť jen v náznacích, prokázána. Protože nikdo z nás není schopen sledovat překotný rozvoj vědy ve všech oborech, obrátili jsme se na matematicko-fyzikální fakultu Karlovy university s dotazem, který byl založen na následující úvaze:

Narýsujeme-li libovolný trojúhelník v dvourozměrné soustavě a změříme jeho vnitřní úhly, dostaneme vždy součet 180 stupňů. Jestliže přeneseme tento trojúhelník do trojrozměrné soustavy, např. na kouli, součet jeho vnitřních úhlů bude o něco větší, než 180, jedná se totiž o trojúhelník sférický, kde nejkratší vzdálenost dvou vrcholů není přímka, ale oblouk.

Analogicky by mělo být teoreticky možné, zjistit příslušné deformace i při přenesení trojúhelníku do čtyř a více rozměrného prostoru. Protože se trigonometrická měření ve vesmíru provádějí, dotázali jsme se, zda obdobným, anebo nějakým jiným exaktním způsobem, byla existence vícerozměrného prostoru prokázána. Celou odpověď z matematicko- fyzikální fakulty UK je možno si přečíst z d e, z odpovědi Jakuba Jermáře (odpověď č. 33) citujeme :

Co se důkazu křivosti prostoru pomocí úhlů trojúhelníku týče, rozdělme problém na dvě části. Budeme-li zkoumat oblasti v blízkosti gravitujících těles (třeba blízko Slunce), zjistíme, že nejsme schopni rozumně realizovat rovnou přímku. Posvítíme-li si například laserovým ukazovátkem, zjistíme, že paprsek je ohýbán, zakřivován. To lze vysvětlit právě tím, že se paprsek snaží v již zakřiveném časoprostoru jít tou nejkratší, nejpřímější možnou cestou. Vaše otázka se ale pravděpodobně týkala zakřivení prostoru i daleko od gravitujících těles - zakřivení, jehož existence by měla vliv na konečnost či nekonečnost vesmíru a na jeho pravděpodobný další vývoj. Zde asi mnohé zklamu. Pokud toto zakřivení skutečně existuje (v souladu s teoriemi existovat může, ale také nemusí), je relativně malé a projevuje se výrazněji až na velmi velikých rozměrech. V současné době nejsme technicky schopni provádět triangulační měření, které by takové zakřivení prostoru prokázalo.

Závěr .

Ani všeobecně uznávaný tzv. standardní kosmologický model, mající svůj počátek v singularitě velkého třesku, který je i v souladu s judaisticko- křesťanským náboženským světovým názorem, však není bez problémů. Dosud nevyřešenou otázkou je obrovské množství temné hmoty a energie, která sice není pozorovatelná (opticky), avšak její gravitační účinky jsou nesporné a jsou mnohem větší než gravitační účinky hmoty zářivé. Někdy v budoucnu dojde zajisté k upřesnění standardního kosmologického modelu, či dokonce k jeho přepracování. Je však teorií, která je v souladu se všemi dosavadními observačními poznatky, jinak řečeno, až dosud nebylo prokázáno nic, co by bylo s touto teorií v rozporu. Zatím co ostatní hypotézy, které jsou příznivější k materialistickému nazírání na svět (zejména pokud se týká „věčnosti hmoty“), nebyly prokázány ničím a jelikož jdou tyto hypotézy ve svých úvahách mimo náš prostor a čas, nebude je zřejmě možné prokázat nikdy.

Závěr o tom, na jak pevných a vědecky solidních základech stojí tyto materialistické filozofii příznivé hypotézy, nechť si každý laskavě učiní sám.

V Moravských Budějovicích     2007.                                                                                                                                     

Doporučená literatura:

Grygar, J.: Vesmír, jaký je, Mladá fronta, Praha 1997

Grygar, J.:   O vědě a víře, Karmelitánské nakladatelství, Kostelní Vydří 2001

Barrow, J.D.: Původ vesmíru, Archa, Bratislava 1996

Hawking, S.W.: Stručná historie času, Mladá fronta, Praha 1991

Hawking, S.W.: Ilustrovaná teorie všeho, Argo, Praha 2006