Cut the shit

Kun mietitään tieteentekoa, sitä usein kritisoidaan. Tässä yleisenä tapana on moittia positivismia ja toisaalta korostaa sitä että tiede on representaatio.

Näissä kohden esitetään usein melko tarpeettoman kovia vaatimuksia jotka eivät ole tiukkuudeltaan sisäisesti koherentteja; On kuin heille Absoluuttinen Totuus olisi jotain jonka pitäisi selittää vaikka samalla korostetaan että se ei ole havaittavissa. Empiristi-skientisti joutuu tavallaan kuitenkin vain selittämään sen mikä kaipaa selitystä.

Tässä malliesimerkki on Plantingan warrant -vaatimus jossa korostetaan sitä että evoluutio tuottaisi mahdollisesti sellaisia järkiä ja havaintoja jotka eivät olisi tosia. Hän vaatii silti sitä että empirian tarjoama malli olisi todella todellisuus. Joku voisi vaikka sanoa että skientistille voi olla yksi ja sama vaikka olisimme harhoja näkevä Bolzmannin aivo.

Itse olen päätynyt siihen että kenties tervein tapa reagoida koko asiaan on heittää sitä kohden jonkinlainen Peircen ja Quinen sekasikiö. Joka sattumalta sattuu olemaan se tapa jolla itse olen pragmaattis-naturalistinen. Minulla on immersiivinen suhde todellisuuteen.

Tässä kohden voidaan lähestyä asiaa siten että lähestytään tiedettä siten, että se tuottaa mentaalisia representaatioita. Tieteet tutkivat mentaalisia representaatioita joissa on jonkinlainen prosessi. Ytimessä ei ole totuus vaan tieto. Tieto taas on sitä että ihminen saa, muistaa, välittää, prosessoi ja kehittää sitä. Tieteen tehtävänä on abstrahoida, hakea ja kehittää peruskäsitteitä, lainalaisuuksia. Tiedon ytimessä on teoria. Teoria on malli. Malli on keinotekoinen järjestelmä jonka ydinmehuna on se, että se on samanrakenteinen, riittävän analoginen, mallinnettavien objektijärjestelmien kanssa. Tieteenteon ytimessä on intersubjektiivisuus, eli tämän tiedon kehittäminen tehdään yhteistyössä eri maailmankuvaa edustavien ihmisten kanssa. Lisäksi tieteenteko on sitä että mallejen on oltava sellaisia että käsitteistöä ja malleja olisi jossain objektijärjestelmien tilassa korjattava.

Tässä tiivistyksessä on toki metafysiikkaa. Voidaan esimerkiksi ajatella että emme ole kumonneet solipsismia ; Ehkä kaikki on vain yhden mielen, vaikkapa edellämainitun Bolzmannin aivon, kokemaa. Toisaalta tässäkin suhteessa voidaan heittäytyä siihen että ehkä kaikki muut ihmiset ovatkin todella mentaalisia representaatioita. Tällöin ne ovat yhdenlaisia kokemuksia.

Voidaan itse asiassa sanoa että tieteenteossa voi olla kysymys pelkistä representaatioista. Mutta relevanttia on se, että representaatioita on erilaisia. Ja tieto ei ole sitä että tätä representaatiota verrattaisiin johonkin ihmisen havainnoista ja tiedoista ulkopuoliseen todellisuuteen. Kysymys on siitä että erilaiset representaatio-osiot ovat suhteessa toisiinsa.

Tässä mielessä intersubjektiivisuus on kiinnostava. Sillä käsiteverkostoja voi olla monenlaisia. Mutta niihin liittyy tiettyjä laatueroja. Osa on yhteensovitettavammissa kuin toiset. (Kirjoitin aiemmin tähän liittyen Quinelaisesta kielifilosofiasta ja kielen kääntämisestä. Ja siitä millä reunaehdoin voimme oppia vieraita kieliä.)

Tässä mielessä käy esimerkiksi niin että käyttökelpoinen mentaalinen representaatio - kuten analoginen tai induktiivinen päätelmä - osoittaa tehonsa koska sitä voidaan soveltaa usein kun verrataan mallintavaa teoriaa ja havaintoaistimustemme ja mittalaitteistojemme antamia objektijärjestelmiä. Ne kenties ovat kaikki vain mentaalisia representaatioita ja hallusinaatioita, mutta so what? Ne ovat kuitenkin keskenään erilaisia mentaalisten representaatioiden kategorioita.

Jos ne ovat teoriassa kenties ehkä kaikki vain hallusinaatioita niin siitä huolimatta niillä on tietynlainen keskinäinen suhde. Jota kaikilla systeemeillä ei ole samalla tavalla. Näin niihin syntyy laatuero. Laatuero joka on hyvin relevantti sillä se on sidoksissa hyvin laajasti kokemusmaailmaamme. (Peircen phaneron.) Tämä laajakirjoinen immersiivisyys korvatkoon absoluuttisen totuuden. We simply can cut that superhuman shit.

Skientistille ei ole yksinkertaisesti tarjolla sellaista filosofista haastetta jossa tarjolla olisi jotain joka olisi pakko selittää. Ihan sen takia että skientismin haasteet tuppaavat koskemaan juuri sellaisia teemoja joita ei voida havaita ja joiden välisiä suhteita ei tätä kautta voida selittää. Valitettavasti tässä prosessissa on yleensä kysymys myös siitä että ei ole mitään sellaista selitettävää jota ei voisi jotenkin ohittaa. Tekemisen kannalta on ihan yksi ja sama onko kyse suhteesta absoluuttiseen totuuteen warrant -ehtojen täyttyessä vai siitä että elämmekö immersiivisesti jossain totaalisessa illuusiossa.

Jos ne näyttävät samalta, niitä ei voi erottaa toisistaan ja koemme ne identtisinä, ja niiden erottaminen on määritelty kaiken tietämisen ja reaalisen kokemisen ulkopuolelle, ja jokin representaatiosto silti antaa laajakirjoisemman yleiskuvan, niin mitä väliä sillä absoluuttisella Totuduella muka on? (Eihän sitä voi edes syödä eikä myydä!)

Oletko sinä Bolzmannin aivo?

"Bolzmannin aivo" on ajatuskokeellinen itsetietoinen olento. Se on hyvin luonnollinen konsepti fysikalisteille jotka pitävät tietoisuutta materiaalisena. Kun sopiva kompositio atomeita kasautuu, se on tietoinen. Bolzmannin aivot perustuvat siihen että satunnainen atomien heilahtelu tuottaa koko ajan erilaisia yhdisteitä ja yhdistelmiä. Ja jos annetaan vain riittävän suuri universumi ja riittävän paljon aikaa, tietoisen aivon pitäisi syntyä spontaanisti ja itsestään. Tilastollinen luonne johtaa siihen että Bolzmannin aivo ei ole mahdottomuus. Ja toisaalta riittävän suurella yritysmäärällä siitä voi tulla jopa väistämätöntä. Osa näkemyksistä esittää jopa että Boltzmannin aivot olisivat yleisempiä kuin muunlaiset havaitsijat ja kokijat.

Tämä konsepti on yhdistetty Descartesin ajatukseen itseä hämmentävästä mielestä. Ja tätä kautta on saatu kysymys siitä että olemmeko me Bolzmannin aivon kaltainen olento. Tätä voidaan lähestyä ontologisesti, jolloin seurataan hyvin voimakkaasti Descartesin epäilyyn liittyviä perinteitä.

Empiristin ja metafyysikon riita

Toisaalta Bolzmannin aivoina olemista on lähestytty myös "epistemologiselta" kannalta. Ne ovat metafyysikoille riittämättömiä mutta niistä saa irti jonkinlaisen ajatuksen. Näistä eräs vaikutusvaltaisimmista on Max Tegmarkin esitys ;

"... here's a simple test you can do to determine whether you're a Boltzmann brain. Pause. Introspect. Examine your memories. In the Boltzmann-brain scenario, it's indeed more likely that any particular memories that you have are false rather than real. However, for every set of false memories that could pass as having been real, very similar sets of memories with a few random crazy bits tossed in (say, you remembering Beethoven's Fifth Symphony sounding like pure static) are vastly more likely, because there are vastly more disembodied brains with such memories. This is because there are vastly more ways of getting things almost right than of getting them exactly right. Which means that if you really are a Boltzmann brain who at first thinks you're not, then when you start jogging your memory, you should discover more and more utter absurdities. And after that you'll feel your reality dissolving, as your constituent particles drift back into the cold and almost empty space from which they came. In other words, if you're still reading this, you're not a Boltzmann brain."

Konsepti on tuollaisena tilastollinen ja vetoava. Siinä on olemassa selviä metafyysisiä oikomisia. Esimerkiksi siinä unohdetaan se, että jos tietoisuus on fysikaalinen niin myös muisti on fysikaalinen. Toisin sanoen sinä voit olla Bolzmannin aivo joka muistaa tuollaisen introspektion muutaman sekunnin takaa. Kenties muisti on väärä. Lisäksi täytyy muistaa sekin että "right" ja "almost right" eivät ole mitään empiirisiä konsepteja. Kuinka voimme oikeasti tietää miten asioiden pitäisi olla. Kenties muistamme asiat harhaisesti tietyllä tavalla ja arvioimme nämä harhat uskottavammiksi kuin jonkin todellisen muistikuvan.

Empirian kannalta asia täytyykin nähdä yrityksenä falsifioida. Emme voi koskaan verifioida kysymystä siitä olemmeko sittenkin Bolzmannin aivo. Metafyysinen vaatiminen tuleekin helposti siinä että haemme varmistelua emmekä korroboraatiota. Argumentti selvästi rajaa mahdollisia Bolzmannin aivoja joten jälkeen tuollaisen introspektion on kuitenkin ammuttu alas monia mahdollisia Bolzmannin aivoja. Olemme siis kenties tälläinen metafyysinen harha-aivo, mutta todennäköisyys jälkeen tuon testin on kuitenkin edes hitusen pienempi kuin ennen testiä.

Tietoisuus ja muisti ja niiden luotettavuus ovat ovat alttiita ajatuskehille

Toki evidentialisti voisi katsoa asiaa myös todennäköisyyksien valossa. On esimerkiksi selvää että suuri osa Bolzmannin aivoista kuolee hyvin pian. Lisäksi niiden syntytodennäköisyys ei ole mitenkään ilmiselvä. Voidaan ottaa niin että olisi hirvittävä määrä Bolzmannin aivoja jokaista "normaalia havaitsijaa" kohti. Osa niistä ei kokisi olevansa "normaali havaitsija", joten se, että koemme olevamme juuri tietynlaisia rajaa pois ison määrän Bolzmannin aivoja. Samoin osa niistä kuolee hyvin pian, ja vain osassa Bolzmannin aivoista on harharakenne joka muistaa valemuistoja niin että ne luulevat olevansa olemassa kauan aikaa. Todennäköisyyksiä voidaan tätä kautta rajata ja rajata ja on selvää että se montako Bolzmannin aivoa on normaalia havaitsijaa kohden pienenee prosessissa. Peruskysymykseksi kuitenkin jää se, miten yleisiä Bolzmannin aivot ovat "normaaleihin" verrattuna. Jos Bolzmannin aivot ovat aivan sikayleisiä verrattuna muunlaisiin, niin kaikki ylläoleva todennäköisyyksien rajaaminen ei välttämättä tarkoita että et olisi sittenkin todennäköisemmin Bolzmannin aivo kuin muunlainen tietoinen kokija. Voi olla todennäköisempää että olemme Bolzmannin aivo kuin ennen empiiristä koettelua. Siksi onkin syytä korostaa että vaikka ontologia ja epistemologia ovat hyvin harmaasävyisiä, niin tästä huolimatta lähestymistavoilla on syvä asenteellinen ero, joka johtuu aatehistoriasta. Ja tämä ero on käytännössä monin paikoin yhteensovittamattomissa.

Sean Carroll on kirjassaan "From Eternity to Here" käsitellyt erikoista tilannetta jossa Bolzmannin aivojen kohdalla on "tiettyjä haasteita". Jos esimerkiksi päädymme tulokseen että olemme Bolzmannin aivoja, olemme itse asiassa antamassa tilaa sille että kognitiomme koostuu valemuistoista ja tätä kautta se vaikuttaa siihen evidenssiin jonka valossa teemme päätelmää. Näin ollen syntyy metafyysinen ongelma siitä että jos päättelemme olevamme todennäköisesti Bolzmannin aivoja, niin kyseenalaistaisimme kykymme oikeasti tehdä päätelmiä asiasta. Jos kognitiomme ei toimi, niin miksi tämä päätelmä siitä että olisimme Bolzmannin aivo olisi pätevä? Ja toisaalta jos uskomme että todiseet näyttävät että emme ole Bolzmannin aivo, niin tosiasiassa tässäkin oletamme että muistomme ovat valideja. Joka taas ei välttämättä pidä paikkaansa - jos vaikka olemmekin Bolzmannin aivoja. Kysymys on häiritsevä - ja tuttu kartesiolaisen kehän kiertämiseen perustuvissa ratkaisuissa, kuten Alvin Plantingan warrant -ehdossa.

Kuinka Bolzmannin aivot ovat harvinaisia, elleivät mahdottomia, skenaarioita

Toisaalta Carroll (yhdessä Pollackin ja Boddyn kanssa) korostaa sitä että fysiikan tietojen mukaan Bolzmannin aivot ovat hyvin epätodennäköisiä. Tämä on hyvin kiinnostava lähestymistapa koska Bolzmannin aivoja kuvaa vahva fysiikkakeskeisyys. Joten sen todennäköisyys ja mahdollisuus nojaavat joka tapauksessa vahvaan "naturalistiseen viitekehykseen". Näin ollen sen käsittely vaikka kosmologian keinoin on sisäisesti ehyempää kuin muiden Descartesin epäilyä koskevien harha-aistimusten kohdalla. Sekaan ei edes paatuneesta metafyysikosta livahda yhtä paljoa "maailmankuvallista ekstraa". (Ongelmat tempussa ovat metafysiikan kannalta pienempiä, eivät olemattomia, mutta pienempiä.)

Itse ajattelen tätä skenaariota evoluution kautta.

Evoluutio on siitä jännittävä että siihen liittyy lisääntyminen. (Evoluutio vaatii informaation kopioitumiselementin. Ilman tätä elementtiä ei voi tapahtua evoluutiota.) Toisin sanoen vaikka evoluutio olisikin Stephen Jay Gouldin korostaman mallin mukaan sellainen joka ei seuraa kovin deterministisiä polkuja, niin heti kun syntyy yksi tietoinen mieli, sillä on taipumus monistaa itseään lisääntymällä. Tämä monistuminen yhdessä siihen että monen ihmisen mukaan evoluutioteoria selittää eliökunnan syntyä tekisi Bolzmannin aivoista epätodennäköisemmän. Etenkin kun jos olemme Bolzmannin aivoja, ei olisi mitään selitystä sille miksi satumme olemaan juuri sellainen Bolzmannin aivo joka kuvittelee lähelleen itsensä kaltaisia olentoja.

Ainakin itse en usko että eliökunnan synty evoluutiolla olisi vain selitys maan päällä oleville lajeille. Näen että evoluutio tekee tietoisen ajattelevan mielen synnyn todennäköisemmäksi ; Joku voisi teoriassa ajatella että Pasteurin kumoama ajatus elämän synnystä spontaanisti vastaa jossain määrin Bolzmannin aivoa. Ja jos tälläistä "Poof" -kerralla -mallia pitää todennäköisenä niin kenties evoluutiotutkimus osoittaa vain että miten meillä on sarvikuonoja. Ja että tämä voisi olla poikkeustapaus koska sarvikuonoja voisi syntyä todennäköisemmin "Poof" -mallilla. Itse taas näen että yksinkertaisen elämän synty sattumalla on huomattavasti todennäköisempää kuin kompleksisten. Ja että evoluutiolla on tapana tuottaa tätä mutkikkaampia olentoja, koska kompleksisuuteen liittyy funktio joita taas usein tarvitaan siihen että eliö olisi ominaisuuksiltaan adaptiivinen verrattuna muihin sillä hetkellä oleviin olentoihin. Evoluutio tekee siksi todennäköisemmäksi sen että yksinkertaisesta tulee monimutkaista kuin mitä sattumalta kasautuminen tekee. Kompleksisuuden kasvaessa todennäköisyydet pienenevät ekspontentiaalisesti. Evoluutio taas on eräänlainen "todennäköisyysmajakka". Jonka vuoksi evoluutio on kenties se syy miksi Bolzmannin aivot ovat epätodennäköisempiä kuin "tavalliset havaitsijat".

Pidän tästä koska se nojaa suhteellisuuteen. Jos olemme joka tapauksessa tietoisia ei tavallaan kannata miettiä mikä on mahdollista ja mahdotonta. Vaan on hyvä katsoa että miten syntyskenaarioiden todennäköisyydet ovat suhteessa toisiinsa. Emme tiedä montako Bolzmannin aivoa ja montako "normaalia havaitsijaa" on. Mutta niiden suhdeluvusta voidaan kuitenkin saada jonkinlaisia enemmän tai enemmän perusteltuja arvauksia.

Toki voi olla että on silti olemassa pieni mahdollisuus että olemme Bolzmannin aivot. Metafyysinen kysymys on jossain määrin relevantti. Itselläni on kuitenkin immersiivinen suhde elämään, joten elän Peircen kuvaamassa phaneronissa, jossa tietyt metafyysiset kysymykset ovat sellaisia että ne ovat paitsi raktaisemattomia myös sellaisia että niistä ei tarvitse välittää. Voimme elää ja kokea. Tässä mielessä ; Jos olen Bolzmannin aivo, olen väärässä. Mutta ainakin se on mukava harha, sellainen josta tulee pörröinen egoistinen olo.

Multiversumeita on monenlaatuisia

Max Tegmark on tehnyt mielenkiintoisen luokittelun erilaisista multiversuminäkemyksistä. Kiinnostavaa on se, että hänen luokituksensa muodostavat itse asiassa hierarkian. Ja tämän avulla on helppoa kontekstoida erilaisia argumentteja joita aiheeseen liittyy.

Tegmarkin luokittelussa on neljä erilaista päätyyppiä;
1: Näkemys jonka mukaan näkyvän universumin rajojen ulkopuolella on lisää universumia (Beyond the Horizon). Tässä on vain yksi universumi ja moni ei pidä tätä edes oikeana ja kunnollisena multiversumina. Mutta jossain mielessä kyseessä on se, että nähdyn ulkopuolella on jotain jota ei voida empiirisesti suoraan havaita. Tämänlaatuisen "katvealueen" syntymekanismit voidaan liittää esimerkiksi inflaatioon joten näkymättömän alueen olemassaolo on sidottavissa universumimme tunnettuihin ilmiöihin. On kiinnostavaa huomata että jos pitää arvioida jonkin olemassaolotodennäköisyyttä, kuten vaikka elämän synnyn tai avaruusolentojen olemassaolon todennäköisyyttä, tämä vaihtoehto muuttaa laskelmia hyvin radikaalisti. "Mahdottomalla tasolla epätodennäköinen" näyttää aivan erilaiselta tämän ajatuksen kanssa kuin ilman sitä. Tähän liittyy mielenkiintoisia ajatuksia, kuten esimerkiksi Bolzmannin ajatus tietoisesta mielstä joka rakentuu tyhjästä valmiina ilman evoluutiota. Sellainenkaan ei ole välttämättä mahdotonta, kaikessa on vain kysymys siitä miten suuri tämä universumi havaintojen ulkopuolella on tai ei ole.
2: Säieteorioiden ja muiden vastaavien teorioiden mallit joissa on jonkinlaisia aivan erillisiä kuplia tai muita vastaavia todellisuuksia joissa on erilaiset luonnonvakiot. Tämä mahdollisuus koskee sitten sellaisia kysymyksiä kuin antrooppinen periaate ; Kysymys siitä miksi luonnonvakiot universumissamme ovat tämänlaiset eivätkä toisenlaiset. Joka tietenkin vaatii reaalisena otetun ajatuksen siitä että ne todella voisivat olla toisenlaiset.
3: Monimaailmamallit jossa universumi jakautuu jokaisen valinnan hetkellä. Malliesimerkkinä tästä on David Deutschin ajatustapa jossa jokainen mahdollinen tapahtuma todella tapahtuu jossain universumissa. Universumissa jonka jakautuminen tapahtuu koko ajan. Ja jossa yhteisvaikutukset eri universumien välillä ovat hankalia, jotain jotka näkyvät lähinnä kvanttitietokoneissa. Mahdolliset maailmat toimivat siten että futuurin kontingenssi on eräänlainen rajallisuudesta kumpuava näkökulmaharha.
4: Matemaattinen universumi. Esimerkiksi Roger Penrosen platonistinen ajatus jossa maailma on matematiikan varjo edustaa eräänlaista ultimaattista multiversumia. Tässä tasossa on perimmiltään kysymys modaalisesta realismista jossa jokainen mahdollinen maailma on reaalinen. Jos säieteorioiden multiversumeissa muuttujat varioivat, tässä kysytään miksi matematiikka joilla nämä säännöt toimivat on jotain eikä jotain muuta. Jossain alueella asiat todella ovatkin näiltä osin todet. Kaikki matemaattiset mallit ovat tosia jossain.

Kyllä voi

"Everything is possible, from angels to demons to economist and politicians"
(Paulo Coelho)

Kun näitä vaihtoehtoja katsotaan, voidaan huomata muutama asia. Sellainen jotka eivät oikeastaan enää ole fysiikkaa vaan joita voidaan soveltaa teologiassa: Ne liittyvät "mahdollisen" ja "kaikkivaltiuden" kaltaisiin käsitteisiin. Jotka ovat hyvin keskeisiä.
1: Selvää on että spekulatiivisuusaste nousee hierarkiassa kohotessa koko ajan. Ensimmäinen ei itse asiassa ole kovin kontroversiaali, mutta ylin taso sitten on hyvinkin. Esimerkiksi Deutschin ajatus nojaa "selittämisen-deterministisen-tarkkuuden-vaatimuksesta", jossa se että me koemme että hyvä selitys selittää ilman propabilistista luonnetta muuttuu vaatimukseksi todellisuuden luonteesta. Ihmisten mieltymykset (ought) tosin tuskin määräävät sitä miten maailma on (is). ; Tätä voi olla vaikeaa huomata koska matematiikka tuntuu yksinkertaiselta asialta ja Platonismi vaikuttaa klassiselta viisaudelta jota ei helposti liitä maksimaaliseen saivarteluun. Matemaattisen maailman kohdalla abstraktiustaso on noussut hämmentäväksi. Jo ihan sen takia että jos säieteorioiden multiversumi on jotain jota voi kuvata "kuplilla" on matemaattisessa platonistisessa ideamaailmassa olla niin että joillain sen alueilla "kuplien" käsitteellä ei ole mitään sisältöä.
2: Usein saa kuulla että antrooppisen periaatteen multiversumi on uskomuskysymys samalla tavalla kuin Jumala. Kuitenkin periaatteessa voidaan kysyä että olisiko Jumalan "kaikkivaltiustaso" itse asiassa viides abstraktioluokka joka olisi vielä tuon matemaattisenkin mallintamisen yläpuolella. Multiversumi ei ole ollenkaan samalla tavalla "kaikkivoipa" kuin Jumala. Abstraktiotasot kertovat että vaikka molemmat ovat spekulaatiota, on toinen spekulaatio kertaluokkatasolla enemmän spekulaatiota kuin jokin toinen.
3: Tämä luokittelu on itse asiassa oleellisessa osassa hyvin arkista teologiassävyistä debatointia. Debattia siitä että "voiko Jumala tehdä niin suuren kiven että ei voi enää nostaa sitä" jotain joka on relevantti kysymys. Osa näkee että Jumala on mahtavampi kuin tämä pikkumaisuus. Silloin se voi vaatia uuden luokan jota ei edes ole tuossa Tegmarkin luokittelussa. Mutta jos kaikkivaltius tarkoittaa sitä että voi tehdä vain mikä on loogisesti ristiriidatonta, Jumala on matemaattisen universumin kohdalla. Jos taas kivien suuruuden on noudatettava parhaan mahdollisen maailman sääntöjä, kaikkivaltius on vielä tätäkin rajoitetumpaa. Jos joku sen sijaan selittää miten riittävän iso kivi pusertuu mustaksi aukoksi ja lakkaa olemasta kivi, voidaan huomata että puhutaan vain yhden universumin luonnonlaiston sisällä mahdollisesta.

että ne kaikki voidaan liittää jonkinlaiseen "kaikkivaltiuteen". Itse asissa tuota luokittelua voidaan käyttää myös sen apuvälineenä että tosiasiassa kun puhutaan "kaikkivaltiudesta", se voidaan käsittää hyvinkin eri tavalla. Tällä on merkitystä. Pahan ongelmankin voi ratkaista eri tasoilla. Ja kiinnostavaa onkin huomata että kenties "kaikkivaltius" muuttuukin eri aiheissa. Itse olen huomannut että Pahan ongelman kohdalla Jumala on kaikkivaltias vähemmän kaikkivaltiaalla tavalla kuin monessa muussa tilanteessa. Kenties siksi että tärkeämpää on pelastaa ristiriita domeenispesifillä tavalla kuin luoda kaikenkattava koherentti maailmankuva. On ikään kuin tärkeämpää voittaa yksittäiset teologiset argumentit kuin pärjätä kokonaisuudessa.

Miten fyysikko teologina on kuin out-of-box -argumenttijyrä

Sean Carroll kirjoitti käymästään julkisesta debatista. Hän oli käynyt sitä William Lane Craigin kanssa. Craig taas on tunnetusti erinomainen julkisdebatoija, hän on suorastaan keskittänyt taitonsa tähän asiaan. Carroll taas ei ole yhtä ammattimainen. Mutta hän oli silti taatusti hyvin erikoinen, ja luultavasti hankalin mahdollinen, debattikumppani Craigille.

Sillä Craig on kuitenkin teologiaorientoitunut. Fysiikka on hänelle osa jumalatodistuskampanjaa. Craig on tullut tunnetuksi myös siitä että hän mielellään - ja hyvin nopeasti - paikkaa löydetyt ristiriidat erilaisilla ad hoc -oletuksilla jos ne ovat teologisissa aiheissa. Carroll taas ei selvästi ole yhtä teologiaorientoitunut. Hänelle kysymyksessä oli vain sen selittäminen miksi kosmologit eivät käytä Jumalaa osana perustelujaan. "On the substance, my major points were that the demand for “causes” and “explanations” is completely inappropriate for modern fundamental physics/cosmology, and that theism is not taken seriously in professional cosmological circles because it is hopelessly ill-defined (no matter what happens in the universe, you can argue that God would have wanted it that way)."

Fysiikan kohdalla Craigin on tietysti vaikeampi paikkailla. Craig esimerkiksi argumentoi toistuvasti Borde-Guth-Vilenkiniin, jonka kiertämiseen on paljon mahdollisuuksia, eikä se siksi ole kovin pakottava. (Asiaa on toistettu, Craigille tämä on luultavasti debattitaktiikkaa, hän tosin tässä viittaa mahdollisuuteen eikä siihen että kyseessä olisi argumentti joka jotenkin pakottaisi ottamaan Jumalan vakavasti.) Samoin Carroll perusteli mukavasti miksi termodynamiikan toinen pääsääntö ei ole universumin alun kannalta relevantti luonnonlaki. Bolzmann brain -ongelma tosin hämmästytti itseänikin. Se kun teki keskustelusta hyvin teknistä ja vaikeaa, jotain joka ei tavallaan kuulu julkiseen debattiin joka on aina enemmän "tieteen popularisoimista" kuin varsinaista tiedettä. Etenkin kun Carrollin mainitsema seikka tästä probleemasta on kuitenkin "yleistä tietoa" ; "Sure, Boltzmann Brains are a problem - for those models with a Boltzmann Brain problem. Not all models have them! And a good modern multiverse cosmologist focuses on those models that avoid them. In this sense, the BB problem is a good thing; it helps us distinguish viable models from non-viable ones." On siis monestakin syystä hyvin vaikeaa käsittää miksi Craig toi asian esiin.

Teologian kohdalla Carrollilla ei sitten ollut mitään kovin hienostuneita välineitä. Mutta itseäni silti hämmästytti miten "on turhaa näperrellä kirurginveitsellä jos asian voi hoitaa kirveellä". Carroll nimittäin käsitteli pahan ongelman ratkaisuja tavalla jota teologit tuskin arvostaisivat ; Yleensä kun yritetään etsiä ristiriitoja perusteluista, Carroll lähti siihen, että pahan ongelman ratkaisemiset johtavat yleensä siihen että Jumalasta tulee huonosti määritelty ja epämääräinen. Carrollin kantava teema olikin siinä, että jos pahan ongelma mahdollistaa ties mitä kärsimyksiä, teorian ennusvoima heikkenee. Kritiikki-immunisointiprojektissa jossa holokausti ja hyvä kansanmurha ovat kuvioissa on maailma jossa mikään pahan määrä ei voisi kumota Jumalaa. Joka tarkoittaa sitä että Jumalateoria ei ennusta yhtään mitään tapahtumajoukkoa. ; Hyvää ja rakastavaa Jumalaa ei voi erottaa pahasta ja kidutushaluisesta Jumalasta.
1: Stephen Law onkin tullut tunnetuksi siitä että hän iskee hyvää kaikkivaltiasta Jumalaa vastaan ajatuksen Julmasta jumalasta ja selittää teologien käyttämin ad hoc -rakentein miten kaikki voidaan nähdä kärsimyksen maksimointina. Ja omakin tapani "hoitaa pahan ongelma" on karkeimmillaan ollut oneliner, jossa pahan ongelman ratkaiseminen on itsessään ongelma. "Onko parempi että kärsimykselle ei ole selitystä, vai se että käsissä on sellainen Jumala jonka hyvyys määrittyy sillä tavalla että kaikelle tälle kaikelle saastalle on selitys?" Eli jos Jumalan avulla pahan ongelmaan löytyy ratkaisu, sen pahempi Jumalalle.

Tämänlaisia argumentteja vastaan olo on varmasti hieman kuin universumin hienosäädöstä puhuminen. Carrollilla oli eniten voimaa kun hän huomautti että Jumalan kannalta hienosäätö koskee elämälle hienosäätymistä ja kysymystä siitä miksi me olemme täällä. "1. We don’t really know that the universe is tuned specifically for life, since we don’t know the conditions under which life is possible." (Jota täsmennettiin todellakin. Craig oli viitannut Carrollin lausuntoihin universumin tietynlaisuudesta ja Carroll taas korosti että se ei tarkoita samaa kuin hienosäätyminen elämälle, joka oli se relevantti aihe.) Craig oli joutunut ohittamaan asian pseudoargumentilla "To counter 1. he simply noted that other physicists disagreed with me, which again really isn’t an argument; he didn’t offer any suggestion that we actually do know the conditions under which life can and cannot form." (Joiden kohdalla uskon Craigin sekoittaneen yhä asiat samoin kuin Carrollin kohdalla ; Ei katsota puhutaanko sitä että universumi on juuri sopiva elämälle vai muusta.) Puheet universumin täydellisyydestä elämälle ovat samanlaisia kuin puheet universumin täydellisyydestä etiikalle ; Eivät pidä sisällään mitään eksakteja ennusteita tai tietoa.

Syynä tähän kaikkeen omituiseen on se, että Craigin osaamisalue on teologiassa ja tämänlaiset lähestymistavat ovat siellä hyvin vieraita. Ristiriidattomuuden ja aksioomilla näpertelyn sijaan haetaan eksaktiutta ja konkreettisuutta jossa konsepteja ja niiden sovellusalueita ei voida vain vetää hatusta. Fyysikko ei siis ikään kuin pelaa "sääntöjen mukaan" ja lopputuloksena on se, että on hieman kun katsoisi pienten lasten kyselyitä. Pienten lasten, jotka kysyvät sellaisia kysymyksiä että aikuinenkin joutuu havahtumaan että miten hän ei ole tullut miettineeksi asiaa ollenkaan joltain kulmalta.

anamorfoosi (kun kuolema on tasapainotila)

Eliöt ovat hyvin erikoisia ; Richard Woltereck kuvasi tätä termillä anamorfoosi, joka tarkoitti luonnon taipumusta synnyttää muotoja joiden kompleksisuus kasvaa. Elämän paradoksi tiivistyy evoluutioteoriaan ; Siinä missä termodynamiikka muualla luonnossa nähdään jonain joka ajaa kohti epäjärjestystä, on elämä jotain joka kehittyy yhä hienommiksi uusiksi muodoiksi.

Tämä kysymys on ällistyttänyt vuodesta 1863 kun Rudolph Clausius mietiskeli evoluution ja termodynamiikan suhdetta. Ludwig Bolzmann jatkoi tätä kysymystä eteenpäin ; Vuonna 1875 hän jatkoi Clausiuksen mietelmiä, täydensi niitä Kelvinin fysiikalla. Lopputuloksena syntyi konemetafora, jota voidaan pitää kysymyksen kannalta oleellisena. "The general struggle for existence of animate beings is not a struggle for raw materials - these, for organisms, are air, water and soil, all abundantly available - nor for energy which exists in plenty in any body in the form of heat, but a struggle for [negative] entropy, which becomes available through the transition of energy from the hot sun to the cold earth." 1876 Richard McCulloh kirjoitti termodynamiikasta teoksessa "Treatise on the Mechanical Theory of Heat and its Application to the Steam-Engine", joka keskittyi höyrykoneisiin. Hän kuitenkin piti biologiaa mielenkiintoisena ja esitti, että eliöt voivat elää johtuu siitä että ne käyttävät polttoainetta. "Everything physical being subject to the law of conservation of energy, it follows that no physiological action can take place except with expenditure of energy derived from food; also, that an animal performing mechanical work must from the same quantity of food generate less heat than one abstaining from exertion, the difference being precisely the heat equivalent of that of work."

Tässä on tärkeää huomata, että polttoainemetafora koskee yksilöitä. Ja elämällä on termodynamiikan kannalta kolme ulottuvuutta; (1) Evolutiivinen ulottuvuus jossa organismi lajina kehittyy ajan saatossa. (2) Toinen on lisääntymistason ulottuvuus, jossa organismit kykenevät monistamaan itseään ja (3) metabolinen ulottuvuus jossa organismit liikkuvat, kasvavat, uusiutuvat ja itse asiassa yksilönkehityksen vaiheessa monimutkaistuvat kun organismit vaihtavat muotoa elämänsä eri vaiheissa. ; Konemetafora iskee pääasiassa viimeiseen. Eliö muuttuu elämänsä aikana monimutkaisemmaksi, kun solut jakautuvat ja 1 tulee 2. Eikä tämä riko termodynamiikkaa. Eliöissä ei siis ole niin paljoa järjestystä, että se voisi ylittää auringon tarjoaman lämmön.

Kysymys on innoittanut myös Nobel -tason fyysikoita. 1944 ilmestyi "What is Life?" -kirja, jonka takana oli Erwin Schrödinger. Hänen ajatusmallinaan on se, että myös eliökunnan kehitys ja muut on ymmärrettävä hieman samantapaisesti. ; Hän ideoi että kehitys johtuu siitä että eliöt ikään kuin nauttivat negentropiaa ympäristöstään. Näin ollen vaikka eliökunnan kohdalla kehitys menisikin positiiviseen suuntaan, ikään kuin vastoin termodynamiikan lakeja, tämä rikkominen olisi näennäistä. Tässä konseptissa on oleellista, että elämä oli avoin systeemi. Konemetafora iskee tässä mukaan sitä kautta että aivan kuten elämä tarvitsee polttoainetta toimiakseen ja tätä kautta energia virtaa systeemin läpi, koskisi eliökuntaakin se, että energia virtaisi systeemin läpi vaikka aine kiertääisikin kehää systeemissä. Tämä tarkoittaa myös sitä, että elämä myös lisää entropiaa ympärilleen.
1: Tämä ajatus onkin ekologiassa hyvin merkittävä ; Koulussa opitaan että ainesta käytetään uudestaan, mutta energia virtaa systeemin läpi ja tähän tarvitaan valtava kuuma energialähde nimeltä aurinko, joka syytää lämpöä ja negentropiaa kaikkialle.

Tästä syntyi tilanne jossa lämpöoppi ei ole evoluutiota vastaan. Entropian säännön ehdottomuus koskee suljettuja systeemeitä. Näin ollen termodynamiikka ei falsifioi evoluutiota. Kysymys tämän jälkeen onkin ollut hieman eri asiasta. Nimittäin elämän suhteesta itseorganisoitumiseen. Kysymys ei enää olekaan siitä onko evoluutio termodynamiikkaa vastaan, vaan siitä onko termodynamiikka jollain syvällisellä tasolla evoluution puolella.

Tähän kuvioon astuu toinen Nobelisti, Ilya Prigogine. Hän esitti 1960 -luvulla, että elämä voisi olla jotain jota termodynamiikka jopa auttaa. Hänen tutkimuksissaan paljastui dissipatiatiivisuus (dissipative structures) ; On olemassa rakenteita jotka synnyttävät energiavirrassa järjestäytyneitä osajoukkoja. Ne mukautuvat energiavirtaan ja niillä on myös kyky itseorganisoitua ympäristön energiavirtojen muutoksiin. Ne säilyttivät rakenteensa ja niiden synty oli odotettavissa. Prigogine siis huomasi, että tälläiset järjestäytyneet osakokonaisuudet ovat paitsi mahdollisia, niin jopa sellaisia joita tulee odottaa. Tässäkin järjestäytynyt osakokonaisuus toki sylkee entropiaa ympärilleen, mutta se itse pysyy ehjänä. Prigoginen ajatuksissa elämässäkin oli kysymys dissipatiivisuudesta, ja että elämä olli termodynaaminen poikkeustila (non-equilibrium). ; Elämä siis ylläpitää itseään olemalla termodynaamisen epätasapainon tilassa. Sen muoto pysyy melko samana vaikka eliöiden aines koko ajan vaihtuu uudella aineksella. Tässä kokonaisuus koostuukin aineesta (ruoka, ilma, vesi...) ja osa on energiaa (pohjimmiltaan auringosta). Prigoginen elämässä elintoiminnot ovat oleelliset ; Ei ole elämää ilman elintoimntoja. Koska dissipatiiviset rakenteet vaativat sitä, että energia virtaa systeemin, kuten eliön elimistön, läpi. Termodynaaminen tasapaino tarkoittaa tässä kuolemaa ; "Equilibrium is death, non-equilibrium is life."

James Kay on myöskin ottanut peruslähtökohdaksi sen, että elämä on epätasapainotila. Hän meni jopa niin pitkälle, että hän ei pitänyt elämää termodynamiikan mukaisena, tai termodynamiikan ajamana. Hän esitti että itseorganisaatio johtaa siihen että on väistämätöntä että elämä syntyy. Tasainen lämpöjakauma ilman pienintäkään vaihtelua olisikin termodynaamisesti epätodennäköinen lähtötila. 1965 Joseph Kestin esitti, että jos jokin suljettu systeemi avataan, se johtaa erikoisiin tapahtumiin ja muutoksiin. Ja että tälläisessä syntyy epätasapainotila, jossa alun perin suljettu osio pyrkii kohti uutta tasapainotilaa. Tämä tasapainotila on attraktori, ja ei ole väliä onko se "kaukana" vai "lähellä" ; Riippumatta siitä, mikä on suljetun systeemin alkuorganisoitumistaso, kun sen rajoitteet avataan ja energia virtaa systeemin läpi tavalla jossa on kaksi erikoista piirrettä ; Prosessi on palautumaton (irreversible), niillä on suunta (direction) ja niillä on lopputila (end). Hän koki elämän tämänlaiseksi, ja kuolema on tasapainotila.

Prigogine ei toki ole "viimeisin sana". ; Itse asiassa Prigoginen näkemys ei ole saanut kannatusta kaikilta. Tässä yhtenä syynä on Dollon laki. Se johtaa siihen että biologinen evoluutio on palautumaton (irreversible). Sillä, että evoluutio ei toista itseään on hyvin vaikuttava evoluution kannalta, ja termodynamiikan kannalta sillä on aiheeseen vielä yllättävää lisävoimaa. Kun muistetaan että luonnonvalinta ei tarkoita progressiivisuutta vaan adaptiivisuutta ; Myös toiminnon poistuminen voi olla jossain olosuhteissa adaptiivista. Näin ollen evoluutio ei tarkoita kehitystä tai rappeutumista. Se, että evoluutiolla olisi suunta on itse asiassa kyseenalaisempi kuin voisi luulla. Tämä tarkoittaa sitä että luonnonvalinta on vain luonnossa oleva rajoite.

Edward Wileyn ja Daniel Brooksin ajatukset 1980 -luvulla esittivät, että evoluutiolla olisi suunta. Syynä ei ole luonnonvalinta vaan Dollon laki. Dollon laki johtaa siihen, että lisääntyminen, yksilönkehitys ja fylogenia ovat kaikki osa biologista organisoitumista joiden käytös on irreversiibeliä. Sama koskee sekä yksilönkehitystä että evoluutiota. Biologinen informaatio kasvaa, ja eliö lisää epäjärjestystä ympäristöönsä. Näin ollen termodynaamisesti ei ole väliä syökö ihminen ruokaa ja kasvaa vauvasta aikuiseksi, kuin se, että laji kehittyy bakteereista ihmisiksi. ; Wiley ja Brooks korostivat, että biologiset systeemit eivät ole Prigoginen esittämiä dissipatiatiivisia rakenteita. He ottivat tässä ytimeen sen, että yksilö ei kehity evolutiivisesti. Että laji kehittyy. ; Termodynaamisen rakenteen sijaan organisaatio redusoituu geneettiseen informaatioon. Tämä on koodattua ja perinnöllistä. Yksilöt eivät muutu geneettisesti säännönmukaisesti. Siksi huomio pitää poistaa syömisfiksaatiosta (tai konemetaforasta) ja siirtyä katsomaan genetiikkaa. ; Luonnonvalinta näyttäytyy tässä mielenkiintoisesti. Koska perimä rakentaa koneiston, jossa merkittävää on potentiaali mukautua ja ylläpitää homeostaasia. Jos ympäristöstä vuotaa energiaa yksilöön, tämä potentiaali aktualisoituu. Ja säilyminen tarkoittaa että tämä energia säilyy struktuurissa - sitä kautta että se kopioituu eteenpäin. Luonnonvalinta on siis karsiva voima, jossa energia transformoituu perimäksi lajitasolla. Näin ollen koneanalogia murtuu. Eliöt ovat dissipatiatiivisia rakenteita yksilöinä, mutta pidemmissä aikaväleissä ne ovat enemmänkin laajentuvia systeemeitä (expanding phase space systems).
1: Tämä on sinällään tärkeää, että esimerkiksi jäätymisessä organisoituminen perustuu siihen että entropiaa vuotaa ympäristöön ja atomien sidosvoimat vetävät molekyylit kidejärjestykseen. Evoluutiossa tarvitaan sidosvoimiin verrattava voima. Esimerkiksi 1984 kirjoitettu Thaxtonin, Bradleyn ja Olsonin yhteistyöteos "The Mystery of Life's Origin" esittämä haaste saakin tässä vastauksensa. Evoluutio ei ole vain satunnaisia mutaatioita. Luonnonvalinta on termodynaamisesti rajoite. Muissakin malleissa kuin tässä mainitussa.

Modernina aikana elämän termodynamiikkaa on alettu katsomaan Gibbsin energiana eikä entropiana. Tämä näkemys korostaa, että biologiset prosessit tapahtuvat suhteellisen vakaissa lämpötiloissa ja paineessa. Ja tässä kontekstissa Gibbsin energia on paljon käytännöllisempi tapa katsoa asiaa. ; Tässä olennaista, on että Gibbsin vapaa energia minimoidaan, joka suljetuissa tiloissa johtaa entropian maksimoitumisperiaatteeseen. Avoimissa systeemeissä kemikaalinen potnentiaali ohjaa prosessia. Tässä kohden ytimeen on noussut se, että elämä kasvaa ja jakautuu siten, että ne luovat ympäristöönsä epäjärjestystä. Esimerkiksi John Avery on 2003 ilmestyneessä kirjssaan "Information Theory and Evolution" esittänyt, että elämä (elintoiminnot, evoluutio ja jopa elämän synty ja kulttuurievoluutio) ovat liitoksissa termodynamiikkaan, statistiseen mekaniikkaan ja informaatioteoriaan syvällisesti. Ja että kaiken ytimessä on Gibbsin energian virtaaminen maapallolle. ; Tätä näkemystä on vahvistettu tutkimuksella, joka kiinnostanee (etenkin suomalaista). Ville Kaila ja Arto Annila ovat tehneet vuonna 2008 tutkimuksen "Natural Selection for least action", jossa evoluutio nimenomaan on termodynamiikan toisen pääsäännön tukema - eli juuri toisin päin kun aiemmin on monesti ajateltu. Heidän tutkimuksensa ytimessä on se, että juuri luonnonvalinta on selittävä mekanismi. Se nimenomaan on vastuussa siitä että Gibbsin energia kasvaa lokaalisti. Ja tämä on johdettavissa suoraan termodynamiikan toisen lain määritelmästä avoimien järjestelmien epätasapainotiloissa. Näin ollen luonnonvalinta on järjestyksen kasvun takana samaan tapaan kuin atomien sidosvoimat sitovat jään kiteiksi (organisoituneeksi järjestelmäksi).

---

Tämä on pääasiassa aatehistorian esittelyä. Sitä kirjoittaessani en voi kuitenkaan olla miettimättä sitä, miten kreationistit selittävät elämän olevan termodynaamisesti kaukana, ja uskovat että paras selitys olisi tuottaa eliökunta heti. Heidän aatehistoriansa ja mekaniikkansa eivät kata samanlaista kehityshistoriaa ja termodynamiikan kaavoihin sitoutumista. Sen sijaan korttina on aina ollut "mysteeri" jossa termodynamiikkaa voidaan rikkoa ihan miten vain. Jos tämänlainen on Jumalan mahdissa, hän varmasti voisi tuottaa rukouksesta lähtevän ikiliikkujakoneen. Kreationistit ovat olleet kovin haluttomia tutkimaan tätä vaihtoehtoa.