„Spisałem rzeczy, które wydają mi się prawdziwe” Takie stwierdzenie otwiera traktat historyczny Genealogia Hekatajosa z Miletu spisany na przełomie wieków VI i V. Nie jest to jedynie, jak byśmy dziś powiedzieli „disclaimer” – klauzula zrzeczenia się odpowiedzialności za ewentualne błędy czy nieścisłości, które czytelnik mógłby odnaleźć w tekście. Bowiem bezpośrednio po ostrożnym „wydają mi się” Hekatajos uznaje mitologiczne opowieści Greków o ich własnej historii za niedorzeczne. Zdrowy rozum wskazuje mu, co jest warte uwierzenia, a co nie. O (nie)prawdziwości niektórych mitów można się przekonać bezpośrednią obserwacją: „według legendy Herakles zstąpił do Hadesu z przylądka Tajmaron”. Hekatajos wybrał się w to miejsce i stwierdził, że nie ma tam żadnego wejścia do podziemi. Uznał więc, że legenda jest fałszywa.

Wydaje się, tym razem mnie, że sceptycyzm w stosunku do uznanych prawd i przekonanie, że można i należy próbować zrozumieć, jak „działa” otaczający świat, to wielki, największy przełom w myśleniu człowieka w całej jego historii. Przyznanie jedynie rozumowi prawa i zdolności do badania Przyrody stanowi niewzruszalną podstawę całej nowożytnej nauki. Takim podziwem dla Greków za odkrycie potęgi własnego rozumu przesycona jest książka Carla Rovelliego Rzeczywistość nie jest tym, czym się wydaje. W akapicie powyżej zwrot „wydaje się” pojawia się kilkakrotnie i nie przypadkowo niesie za każdym razem nieco odmienne znaczenia. Czy „wydaje się” oznacza , że właśnie tylko tak nam się wydaje, czy rzeczywiście TAK JEST. Hekatajos ma nadzieję, że spisał rzeczy prawdziwe, choć jedynie tak mu się wydaje, ale gdy pisze o mitach, że wydają mu się niedorzeczne czujemy, że jest przekonany, iż są niewiele warte. Podobnie Rovelli podkreśla, że tylko wydaje nam się, czym jest Rzeczywistość, ale przecież cała jego książka opowiada o tym, jak powstawały i zmieniały się nasze naukowe wyobrażenia o Rzeczywistości. A „naukowe” w tym wypadku znaczy „obiektywne”.

Z jednej strony do nauk przyrodniczych używamy „solidnych” określeń typu „gmach wiedzy”, a z drugiej przyznajemy, że żadna naukowa teoria nie jest ani ostateczna, ani bezwzględnie dokładna. Nie-ostateczna, czyli prędzej, czy później będzie zastąpiona przez lepszą, czasem nawet wcale nie-dokładniejszą. Zatem nauka to niewzruszona budowla, czy zbiór efemerycznych teorii? Ani jedno, ani drugie. To dynamiczna, nieustannie wznoszona, ale i modyfikowana konstrukcja, która „dostarcza najwięcej wiarygodnych odpowiedzi”. Tajemnica sukcesów nauki nie tkwi w nienaruszalności wiecznych prawd, gdyż w nauce takich nie ma, ale w dynamicznym odkrywaniu praw, które nie mówią co prawda, czym jest Rzeczywistość, ale potrafią przewidzieć, jak Rzeczywistość się zachowa.

Rovelli uzasadnia takie rozumienie nauki licznymi przykładami nie kryjąc jednocześnie swojej fascynacji geniuszem ludzkiego umysłu. Zaczyna oczywiście od „starożytnych Greków”. W drugiej połowie V wieku przed Chrystusem, Leukippos zakłada w Abderze szkołę filozoficzną, do której dołącza Demokryt. O Demokrycie wiemy już nieco więcej, między innymi to, że twierdził, iż wszystko jest zbudowane z atomów. Jego pomysł uzyskał doświadczalne potwierdzenie ostatecznie ponad 23 wieki później. Czasowa przepaść dzieląca oba zdarzenia świadczy o jego zadziwiającej intuicji, ale chyba większą admirację budzi pogląd „założycielski” szkoły Leukipposa – Demokryta, iż „świat można poznać za pomocą rozumu”. Współczesny opis atomów różni się istotnie do propozycji Demokryta, ale pomysł, że można odkrywać tajemnice Rzeczywistości na podstawie obserwacji i logicznego rozumowania zachował się do dziś w czystej i niezmienionej postaci. Zatem ta „dynamiczna konstrukcja” zawiera w sobie jednak pewniki absolutne. Tak, ale nie jest to twierdzenie nauk przyrodniczych, a postulat z obszaru filozofii nauki. Podobną rolę, wydawałoby się, spełniał w nauce związek przyczynowo-skutkowy. Przed odkryciem mechaniki kwantowej stanowił niepodważalny fundament wszelkich badań Rzeczywistości. Intuicja wciąż nam podpowiada, że każde zdarzenie ma swoją przyczynę, a obserwacje mikroświata mówią, że NIE. Zatem przynajmniej niektóre poglądy filozoficzne również podlegają weryfikacji metodami nauk przyrodniczych.

„Dynamiczna konstrukcja” z natury rzeczy musi być spójna, ale jest też wysoce niejednorodna. W szczególności ma silnie zhierarchizowaną strukturę. Najlepiej to widać w przypadku teorii grawitacji. Odkryte przez Isaaka Newtona prawa powszechnego ciążenia stanowi poprawny fragment teorii grawitacji, ale właśnie tylko fragment, gdyż pełniejszy i ideowo odmienny charakter ma ogólna teoria względności (OTW) Alberta Einsteina będąca, obecnie „obowiązująca” teorią grawitacji. W tym miejscu docieramy do jeszcze niewykończonych elementów budowli. OTW jest wspaniała, ale niekompletna, gdyż jesteśmy (niemal) pewni, że stanowi część teorii większej, obejmującej również efekty kwantowe, czyli takie, które bezpośrednio uwidaczniają się jedynie w mikroskali. Ta nieistniejąca jeszcze teoria w skali makro powinna redukować się do OTW. Jeżeli jej dotychczas nie poznaliśmy, to nie znajdziemy jej w podręcznikach podstawowego kursu fizyki. Nie mniej już parędziesiąt lat temu rozpoczął się czas budowy kwantowej teorii grawitacji. Wielu fizyków przystąpiło do pracy. Nic dziwnego, że próby konstrukcyjne przybierają różne kształty. W jednej z tych grup działa autor Rzeczywistości, Carlo Rovelli.

Doświadczenia fizyki XX wieku pokazały, że im bardziej teoria jest ogólna i dotyka podstawowych elementów Rzeczywistości, tym jest mniej intuicyjna, natomiast mocniej kłóci się ze zdrowym rozsądkiem, czyli, jak ujął to autor: Rzeczywistość nie jest tym, czym się wydaje. Nie inaczej jest z wersją kwantowej teorii grawitacji, którą on proponuje.

Przyciąganie grawitacyjne – wszyscy to czujemy – działa w przestrzeni na odległość. Einstein nie chciał się pogodzić z działaniem czegokolwiek na odległość i zaproponował wyjaśnienie: siła grawitacji to efekt zakrzywienia czasoprzestrzeni. Czas odgrywa tu rolę równie ważną, jak przestrzeń. I tak powstała OTW. W kilku zdaniach nie da się przybliżyć OTW do intuicji również dlatego, że operuje ona elementami Rzeczywistości, które znamy doskonale z codziennej intuicji, ale które wymykają się prostej definicji. Proszę spróbować wytłumaczyć własnymi słowami, co to jest czas i co to jest przestrzeń. Stwierdzenie, ze czas składa się z chwil na przykład od teraz do teraz, a część przestrzeni mieści się w naszym pokoju to jednak za mało. Wersja kwantowej teorii grawitacji proponowana m.in. przez Rovelliego gnębi naszą intuicję jeszcze bardziej. Być może bowiem, przestrzeń należy utożsamić z grawitacją. Na tym nie koniec – przestrzeń nie stanowi bytu ciągłego, ale składa się z „kawałków grawitacji”, które należałoby nazwać kwantami, jak wszystko inne. Nie ma przy tym sensu pytanie, co znajduje się między nimi, gdyż to one stanowią przestrzeń, czyli nie ma „między nimi”. Z czasem jest podobnie – również jest skwantowany. Pojawia się jako „cecha” oddziaływania między dowolnymi elementami Rzeczywistości. Ta cecha nabiera własności czasu jedynie, gdy zaczyna odgrywać rolę masowość zachodzących oddziaływań. Można to zilustrować obserwacją makroskopową, co nieco wspomoże naszą intuicję. Gdy mamy do czynienia dokładnie z jednym zdarzeniem czas „traci” kierunek swojego biegu, albo może biec w obie strony. Film przedstawiający zderzenie dwóch kul bilardowych można wyświetlić „w druga stronę” i będzie on wyglądał całkiem prawdziwie, jak długo nie zaczniemy przyglądać się innym oddziaływaniom, w szczególności tarciu kul o sukno.

Rzeczywistość nie jest tym, czym się wydaje. Tym bardziej warto starać się ją zrozumieć.