Ewolucja biologiczna z perspektywy kosmologicznej


Jesteśmy świadkami sporu między zwolennikami i przeciwnikami teorii ewolucji biologicznej. Rozpatruje się kwestię jej statusu naukowego. Czy jest ona tylko hipotezą naukową?
Czy należy ją umieszczać w programach nauczania szkolnego?

Powstanie i ewolucja życia na Ziemi jest tylko fragmentem ewolucji całego kosmosu. Z tego powodu teorię ewolucji biologicznej znacznie głębiej można zrozumieć dopiero z punktu widzenia kosmologii – nauki o wszechświecie jako całości.
Przeszłość wszechświata, jaką kreśli współczesna kosmologia fizyczna, ma charakter wybitnie ewolucyjny – począwszy od jego spontanicznej i bezprzyczynowej kwantowej kreacji ze stanu, w którym nie było ani przestrzeni, ani czasu, ani cząstek elementarnych, poprzez powstanie czasoprzestrzeni i cząstek elementarnych, syntezę pierwiastków chemicznych, rozwój gwiazd, galaktyk, gromad galaktyk, układów planetarnych, aż do wytworzenia biosfery na Ziemi. Wszechświat ma swoją historię. Z perspektywy kosmologicznej ewolucja biologiczna przedstawia się jako kolejny logiczny etap ewolucji wszechświata. Powstanie biosfery na Ziemi nastąpiło dopiero po bardzo długim, trwającym około 10 miliardów lat okresie ewolucji wszechświata jako całości. Teoria ewolucji biologicznej uznaje ewolucję organizmów żywych za kontynuację ewolucji całego kosmosu. Zapewnia ona biologii podstawę teoretyczną i dobrze wpisuje się w cały system współczesnego przyrodoznawstwa. Stanowi ona ogólną podstawę, na której buduje się inne teorie biologiczne. Dlatego współczesna biologia nie może z niej zrezygnować.
Kosmologia kwantowa, czyli współczesna kosmologia fizyczna uwzględniająca zasady teorii kwantów w opisie wszechświata, umożliwia jednak nowe i głębsze spojrzenie na teorię ewolucji biologicznej, która ma poparcie światowych mediów i obowiązuje w powszechnym nauczaniu szkolnym prawie na całym świecie. Niemal w całym środowisku naukowym jej prawdziwość uchodzi za pewnik. Jakakolwiek próba zakwestionowania jej prawdziwości, na przykład przez kreacjonistę, powoduje automatyczne wykluczenie ośmielającego się ją kwestionować badacza ze społeczności naukowców. Ktokolwiek więc występuje przeciw ewolucji biologicznej, w powszechnej opinii stawia się w pozycji antynaukowej. Pokażemy jednak, że z punktu widzenia kosmologii kwantowej jej prawdziwość czy błędność w sferze zjawiskowej jest bez znaczenia dla rozumienia istoty człowieczeństwa.
Jednym z najważniejszych odkryć naukowych jest stwierdzenie, że w całym obserwowalnym wszechświecie obowiązują te same prawa fizyki kwantowej. Dla nas, ludzi, obserwowalny wszechświat jest kulą, tzw. kulą Hubblea, w której centrum się znajdujemy i która ma promień równy około 14 miliardów lat świetlnych. Obserwowalny wszechświat w największej skali jest jednorodny i izotropowy. Stąd wynika możliwość zdefiniowania uniwersalnego czasu kosmicznego, jednakowego dla wszystkich obserwatorów, którego miarą jest zmienny promień obserwowalnego wszechświata.
Trudno sobie wyobrazić proces fizyczny, który doprowadził do wytworzenia nieskończonej energii. Z tego chociażby powodu wielu kosmologów uważa, że wszechświat jest wszechświatem zamkniętym, czyli wszechświatem o skończonej objętości.
Tak więc w przeszłości cały zamknięty wszechświat mógł mieć objętość znacznie mniejszą od objętości na przykład atomu. Jak wiadomo, do opisu tak małych obiektów nie możemy stosować fizyki klasycznej, lecz musimy zastosować teorię kwantów. Program opisu za pomocą teorii kwantów wszechświata zamkniętego nosi nazwę kosmologii kwantowej.
Fizyka kwantowa przewiduje istnienie dwu różnych rodzajów ewolucji układów fizycznych: odwracalnej i deterministycznej ewolucji unitarnej U, rządzonej przez liniowe równania różniczkowe oraz ewolucji skokowej, nieodwracalnej i probabilistycznej, oznaczanej czasem literą R, która pojawia się w momencie pomiaru kwantowego.
Wszechświat obserwowalny jest tylko niewielką częścią całego wszechświata, określanego jako największy izolowany układ fizyczny. Poza nim, z definicji, nie istnieje żadna oddziaływająca z nim rzeczywistość fizyczna. Stąd wynika, że z punktu widzenia teorii kwantów, będącej najdonioślejszą teorią fizyczną, wszechświat jest układem stacjonarnym. Jedynymi siłami, jakie znamy, mogącymi oddziaływać na odległościach międzygalaktycznych, są siły grawitacyjne, dlatego podstawowym założeniem kosmologii fizycznej jest przyjęcie, że właśnie te siły określają globalną dynamikę wszechświata.
Energia wszechświata zamkniętego nie tylko jest skończona, lecz gdy uwzględni się również energię zawartą w polu grawitacyjnym, to całkowita jego energia, jak to wynika z ogólnej teorii względności, jest dokładnie równa zero. Fakt ten umożliwia interpretowanie kreacji wszechświata zamkniętego jako spontaniczne, bezprzyczynowe i bez nakładu energii powstanie przestrzeni w stanie tzw. fałszywej próżni o mikroskopowej objętości. W takim wszechświecie jednak nie mogą zachodzić żadne zmiany z uwagi na „zamrożenie” ewolucji unitarnej U.
Jest to wniosek w oczywisty sposób sprzeczny z obserwacją wszechświata. Wiemy bowiem, że wszechświat nie jest jednorodny w czasie – ma on swoją historię. Chcąc zachować naturalne i dobrze potwierdzone przez obserwacje astrofizyczne założenie o możliwości opisu całego wszechświata przez teorię kwantową, musimy przyjąć, że obserwowane we wszechświecie zmiany są generowane przez nieunitarną i skokową ewolucję R. To z kolei oznacza, że ewolucji R nie można zredukować do ewolucji unitarnej U. Zatem ewolucja R może być spowodowana tylko przez element rzeczywistości nieopisywalny przez równania teorii kwantów rządzących ewolucją unitarną U. Innymi słowy, ten element rzeczywistości nie może podlegać prawom fizyki kwantowej. Oznacza to, że fizyka kwantowa zastosowana do opisu wszechświata jako całości, czyli kosmologia kwantowa, nie tworzy zamkniętego systemu myślowego.
Jedynym elementem rzeczywistości, jaki znamy, który może być odpowiedzialny za skokową ewolucję R, jest samoświadomość podmiotu. Samoświadomy podmiot ma bowiem zdolność samoanalizy pozwalającej mu ocenić własny stan. Znając swój stan, może skonstatować stan pewnej części wszechświata, czyli wykonać pomiar fizyczny. Właściwości takiej oczywiście nie mają inne układy fizyczne. Pomiar, w którym zachodzi ewolucja R, polega na zdobyciu wiedzy przez samoświadomy podmiot, jak to pierwszy zauważył w 1929 roku fizyk angielski Charles G. Darwin. Koncepcję tę rozwinął w 1932 r. znany matematyk John von Neumann, przyjmując, że istotną cechą podmiotu w procesie pomiaru kwantowego jest jego samoświadomość istnienia w takim czy innym stanie, niepodlegająca równaniom teorii kwantów.
Doświadczenia korelacyjne wykazujące naruszenie przez teorię kwantów nierówności Bella świadczą o tym, że układ fizyczny nieobserwowany reprezentowany jest przez zbiór możliwości do takiego czy innego zachowania się tego układu w momencie pomiaru. Pomiar kwantowy jest procesem R przejścia od tego, co możliwe, do tego, co rzeczywiste. Ten proces urzeczywistnienia R w momencie pomiaru nie ma charakteru ewolucji zdeterminowanej przez prawa teorii kwantów, które są w stanie określić tylko prawdopodobieństwo takiej czy innej aktualizacji.
Zatem, przy założeniu, że jako ludzie jesteśmy jedynymi we wszechświecie samoświadomymi swego istnienia podmiotami, przed zaistnieniem pierwszego człowieka wszechświat był w stanie stacjonarnym, będącym superpozycją stanów kwantowych odpowiadających wielu możliwym wszechświatom. Dopiero w momencie zaistnienia pierwszego człowieka, który dokonał obserwacji wszechświata, ze wszystkich potencjalnie istniejących wszechświatów skokowo został zaktualizowany wszechświat o takich prawach fizyki i takiej przeszłości, która umożliwia istnienie człowieka, jakiego znamy. W ten sposób urzeczywistnił się wszechświat antropiczny. Przeszła historia takiego wszechświata jawi się nam więc jako efekt przyczynowości wstecznej.
Stworzony w ten sposób wszechświat jest właśnie dlatego antropiczny, tzn. ma taką strukturę i historię, która dopuszcza istnienie człowieka takiego, jakiego znamy. Cała przeszła historia wszechświata, od chwili zaistnienia pierwszego człowieka do wielkiego wybuchu, jest więc „dorabiana” w jednym natychmiastowym przeskoku kwantowym. Jednak tego „dorobienia” nie możemy wykazać eksperymentalnie.
Z uwagi jednak na to, że kula Hubblea, czyli obserwowalny wszechświat, stanowi małą część wszechświata, żaden podmiot ludzki nie może określić pełnego stanu wszechświata. Dzięki temu, mimo że wszechświat jako całość jest w stanie stacjonarnym o zerowej energii, możliwa jest jego ewolucja w czasie spowodowana kolejnymi, i to w ogromnej ilości, obserwacjami wszechświata, dokonywanymi przez samoświadome podmioty. Obserwacje te powodują bowiem permanentne zmniejszenia przestrzeni dopuszczalnych stanów wszechświata.
Możliwa jest więc likwidacja antynomii pomiędzy kosmologiczną skalą czasu istnienia wszechświata (około 14 miliardów lat) a krótką skalą czasu od jego stworzenia i zaistnienia ludzkości (tysiące czy setki tysięcy lat) przyjmowaną przez niektórych ludzi. Obydwie te skale czasu mogą być prawdziwe. W sferze zjawiskowej, gdy badamy przeszłość wszechświata, szacujemy jego wiek na 13,7 I 0,2 miliardów lat. Rzeczywiste natomiast, aktualne istnienie wszechświata datuje się od chwili zaistnienia pierwszego człowieka, co mogło nastąpić stosunkowo niedawno. W ten sposób kosmologia kwantowa wskazuje na ścisły związek pomiędzy początkiem ludzkości a kwantową kreacją wszechświata.
Z punktu widzenia kosmologii kwantowej prawdziwość czy błędność teorii ewolucji biologicznej jest więc nieistotna dla poznania istoty człowieczeństwa, ponieważ dotyczy przeszłości „dorobionej” w chwili zaistnienia pierwszego człowieka. Ten punkt widzenia wskazuje dobitnie, że koncepcja człowieka minimalizująca różnice pomiędzy człowiekiem a zwierzęciem, pozornie wynikająca z teorii ewolucji biologicznej, jest całkowicie błędna, ponieważ jądrem człowieczeństwa jest niematerialny umysł, niepodlegający liniowym prawom fizyki kwantowej, a nie rzeczywistość, którą odbieramy jako biologiczne, śmiertelne ciało. Niestety, ta rozpowszechniona błędna koncepcja człowieka generuje fałszywe decyzje różnych władz politycznych i organizacji promujące zabijanie dzieci poczętych, klonowanie człowieka, eutanazję i perwersyjne formy rodziny.

prof. Zbigniew Jacyna-Onyszkiewicz
Wydział Fizyki Uniwersytetu im. A. Mickiewicza w Poznaniu
drukuj