Bóg jest wyrafinowany
O niezwykłej liczbie wymiarów naszej czasoprzestrzeni
W jednej z moich ostatnich notatek napisałem, że Bóg jest wyrafinowany. Takie zdanie może sprawiać wrażenie, jakby zostało zapisane z myślą o publikacji w zbiorze cytatów, ale nie dlatego go użyłem.
Żyjemy w czasoprzestrzeni z trzema wymiarami przestrzennymi i jednym wymiarem czasowym. Zadziwia mnie to spostrzeżenie, ponieważ oznacza ono, że zamieszkujemy czasoprzestrzeń z minimalną liczbą wymiarów czasowych i niemal minimalną liczbą wymiarów przestrzennych.
Jeśli mogłyby istnieć jakiekolwiek prawa fizyki – nawet te oparte na matematyce odmiennej od znanej nam, a nawet sprzecznej z nią – to dla każdej pary liczb całkowitych dodatnich (X, Y) można by skonstruować czasoprzestrzeń z X wymiarami przestrzennymi i Y wymiarami czasowymi, w której życie mogłoby istnieć. Mając pełną swobodę ustalania praw logiki, matematyki, fizyki i wymagań dla powstania życia, można by je zawsze dostosować do dowolnej czasoprzestrzeni i ostatecznie uzyskać inteligentnych obserwatorów.
Jednakże, jeśli tak by było, to jak uzasadnić, że czasoprzestrzeń, w której się znajdujemy, jest niemal minimalna? W końcu w opisanym wyżej scenariuszu istnieje nieskończona liczba możliwych kombinacji. Dlaczego obserwujemy kombinację, która różni się tylko o dwa wymiary od minimalnej – jedynej szczególnej w tym zbiorze? Dlaczego zamiast 5008 wymiarów przestrzennych i 333 wymiarów czasowych, 45,345 i 123, 64,564 i 33,453,466, czy jakiejkolwiek innej kombinacji, postrzegamy dokładnie trzy wymiary przestrzenne i jeden czasowy?
Ta zagadka ma bardzo eleganckie rozwiązanie. Mianowicie, jeśli przyjmiemy, że z jakiegoś powodu Bóg jest ograniczony do znanej nam matematyki i logiki, to nawet gdyby stworzył wszystkie wszechświaty z wszystkimi możliwymi kombinacjami wymiarów czasu i przestrzeni, tylko w czasoprzestrzeni z trzema wymiarami przestrzennymi i jednym czasowym mogliby istnieć inteligentni obserwatorzy.
Dlaczego? Czasoprzestrzenie z mniej niż trzema wymiarami przestrzennymi byłyby zbyt proste, by doprowadzić do powstania istot wystarczająco złożonych, by zadawać pytania o swoje własne istnienie. Z kolei liczba wymiarów przestrzennych większa niż trzy ma tę właściwość, że układy planetarne w takiej czasoprzestrzeni nie są stabilne, a zatem nie tworzą systemów pozwalających na powstanie i ewolucję życia, jak nasz Układ Słoneczny. W odniesieniu do liczby wymiarów czasowych większej niż jeden, prowadziłyby one do rzeczywistości, w której jakiekolwiek przewidywanie przyszłości byłoby przynajmniej o rząd wielkości trudniejsze niż w naszej rzeczywistości, a nawet w niej prognozowanie jest często bardzo trudne, a czasem wręcz niemożliwe. Dlatego dwa lub więcej wymiarów czasowych uniemożliwiłoby istnienie niszy poznawczej, której obecność jest niezbędna do powstania inteligentnych obserwatorów1.
Ale żeby Bóg był ograniczony? To nie może być, więc musi się sam ograniczać – ale nie jak ktokolwiek, lecz jak wirtuoz, który nie gra czegokolwiek, lecz tylko najbardziej wspaniałe kompozycje muzyczne. Bóg zatem musi być wyrafinowany.
Tekst w języku angielskim: God is sophisticated
[gr-qc/9702052] On the dimensionality of spacetime