Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska

W miarę rozszerzania się wczesnego wszechświata, ściągał on coraz więcej energii z kwantowej tkaniny przestrzeni i czasu. Pod wpływem nieustannej ekspansji powstała rozmaitość cząstek elementarnych i energia wyciągana z podstawowych pól kwantowych zamieniała się w ciepło, co znaczy, że początkowe cząstki elementarne były bardzo gorące i szybko wzrastała ich liczba; dlatego też szybko wzrastała entropia całego wszechświata. Wysoka entropia znaczy, że cząstki wymagają dużej ilości informacji do określenia ich koordynat i pędu. W ten sposób na początku rósł stopień złożoności wszechświata.

Wkrótce potem fluktuacje kwantowe, z których wynikały fluktuacje gęstości i zbijanie się materii, spowodowały, że efekty grawitacyjne stawały się coraz ważniejsze wraz z upływem czasu. Skrajnie duża zawartość informacyjna wszechświata wynika po części z kwantowo-mechanicznej natury praw fizyki. Język mechaniki kwantowej trzyma się kategorii prawdopodobieństwa, nie zaś pewności. Ta wewnętrzna nieoznaczoność w opisie obecnego wszechświata oznacza, że do jego opisu potrzebna jest bardzo duża ilość informacji. Jest to tylko inny sposób powiedzenia, że obecny stopień złożoności wszechświata jest bardzo duży.

Dlaczego jednak stopień złożoności nadal wzrasta? W Części 5 wprowadziliśmy metaforę małpy walącej losowo w klawiaturę komputera. Doszliśmy do wniosku, że brzytwa Ockhama zapewnia, iż krótkie i proste programy są najbardziej prawdopodobnymi wyjaśnieniami zjawisk naturalnych, co w tym kontekście znaczy wyjaśnienie ewolucji złożoności we wszechświecie. Kwantowo-mechaniczne prawa fizyki są „prostymi programami", jak również komputerem. Ale co jest odpowiednikiem małpy, lub raczej dużej liczby małp wrzucających coraz więcej informacji i złożoności do wszechświata przez programowanie go łańcuchami przypadkowych bitów? Według Setha Lloyda (2006) "fluktuacje kwantowe są małpami, które programują wszechświat".

Według obecnie przeważającego zdania, wszechświat będzie się nadal rozszerzał i jest przestrzennie nieskończony. Ale prędkość światła nie jest nieskończona. Dlatego połączona przyczynowo część wszechświata ma skończony rozmiar, ograniczony tym, co zostało nazwane "horyzontem" (Lloyd 2006).Obliczenia kwantowe dokonywane przez wszechświat ograniczają się do tej części. Praktycznie rzecz biorąc, część wszechświata wewnątrz tego horyzontu jest tym, co nazywamy „wszechświatem". W miarę jak ten wszechświat rozszerza się, powiększają się rozmiary przyczynowo powiązanego obszaru, co z kolei oznacza, że liczba bitów informacji wewnątrz horyzontu wzrasta, jak również wzrasta liczba operacji obliczeniowych. Tak więc rozszerzający się wszechświat jest powodem ciągłego wzrostu stopnia złożoności wszechświata.

7.8 Końcowe uwagi

Wiecznie obecna ekspansja wszechświata jest konieczną przyczyną (choć może nie wystarczającą przyczyną) całej ewolucji złożoności, ponieważ tworzy gradienty rozmaitego rodzaju. „Gradienty zawsze były umożliwiane przez rozszerzający się kosmos, i to właśnie był i jest wynikający z tego przepływ energii między niezliczonymi środowiskami nie będącymi w stanie równowagi, który spowodował — i w niezliczonych wypadkach nadal podtrzymuje- uporządkowane, złożone systemy w domenach dużych i małych, przeszłych i obecnych". (Chaisson 2006). Zawsze obecne rozszerzanie się wszechświata powoduje powstawanie gradientów w rozmaitych skalach przestrzennych i czasowych. I „to właśnie kontrastujące czasowe zachowanie różnych gęstości energii spowodowało powstanie tych środowisk, potrzebnych do wyłonienia się galaktyk, gwiazd, planet i życia".

W wielkim, kosmicznym scenariuszu na początku była tylko fizyczna ewolucja i panowała ona przez bardzo długi czas. Podczas gdy ewolucja fizyczna trwa nadal, wyłonienie się życia rozpoczęło zjawisko ewolucji biologicznej. Sposób patrzenia na ewolucję złożoności poprzez tezę „natura nie znosi gradientów" zostało szczególnie dobrze sformułowane przez Lynn Margulis i Doriona Sagana (2002) w ich książce Acquiring Genomes: A Theory of the Origin of Species: „Chociaż trudno jest powiedzieć, dlaczego wszechświat jest tak a nie inaczej zorganizowany, miarowe uniwersalne rozszerzanie się przestrzeni od czasu Wielkiego Wybuchu trwa nadal i dostarcza "leja" (miejsca) do którego mogą promieniować gwiazdy jako źródła: pierwotny gradient kosmiczny, źródło innych gradientów, formuje się dzięki kosmicznej ekspansji. Na dającą się przewidzieć przyszłość geometria rozszerzania się wszechświata nadal tworzy możliwości funkcjonalnie kreatywnej destrukcji gradientu, na przykład w przestrzeni i w elektromagnetycznych gradientach gwiazd. Kiedy jednak pojmiemy tę organizację, życie nie przedstawia się jako cud, ale raczej jako kolejny cykliczny układ, z długą historią, którego istnienie wyjaśnia większa skuteczność redukowania gradientów niż skuteczność nieżywych układów złożonych, które uzupełniło".

Myśl, że wydajemy się we Wszechświecie tak bez znaczenia, jest całkiem otrzeźwiająca. Początkowo jeszcze bardziej upokarzające — ale cudownie oświecające — jest zrozumienie, że zmiany ewolucyjne, działające w niemal niezrozumiałej przestrzeni i niemal niepojętym czasie, zrodziły wszystko, co widzimy wokół nas. Naukowcy zaczynają teraz rozszyfrowywać jak wszystkie znane obiekty — od atomów po galaktyki, od komórek po mózgi, od ludzi do społeczeństwa — są ze sobą powiązane.
Eric Chaisson, Cosmic Evolution

Nirmukta, 16 października 2009r.

Zobacz także te strony: Złożoność wyjaśniona, część 1 Złożoność wyjaśniona, część 2, Inteligencja roju Złożoność wyjaśniona. Część 3 Złożoność wyjaśniona. Część 4. Złożoność wyjaśniona. Część 5. Złożoność wyjaśniona. Część 6

Dodaj komentarz do strony..   Zobacz komentarze (10)..

Wyślij tekst mailem..

Wersja do druku    PDF    MS Word

Vinod K. Wadhawan Induski emerytowany fizyk atomowy, współwydawca portalu PHASE TRANSITIONS, publicysta, autor wielu książek.  Strona www autora  Liczba tekstów na portalu: 16  Pokaż inne teksty autora  Najnowszy tekst autora: Złożoność wyjaśniona. Część 15