Einstein şi „imaginea lumii” (I)

Cosmologia e o disciplină destul de puţin definită ca atare, deşi ea a oferit mereu ceea ce am putea numi o „imagine a lumii”. În domeniul mai larg al filosofiei, cosmologia e mai degrabă implicită decât definită separat, poate şi pentru că înglobează atât ştiinţa despre Univers ca totalitate a Realului (care ţine de observaţia empirică), cât şi filosofia speculativă (care ţine de gândirea pură). Oricum, de la presocratici, de la Platon şi de la Aristotel şi până la moderni ca Al. Koyré, T. S. Kuhn, A. O. Lovejoy sau K. R. Popper, ambele viziuni, şi cea filosofic-speculativă şi cea ştiinţific-empirică, au format, împreună, desenul dominant al „imaginii lumii”, adică forma ipotetică a cosmosului, aşa cum o concepe gândirea umană. Totalitatea complexă a Realului s-a construit, astfel, prin conlucrarea reprezentărilor subiective date de intuiţie şi de efortul sintetic al intelectului, pe de o parte, şi constatările aşa-zis obiective ale experimentului ştiinţific, de cealaltă. Lucrul acesta încă se mai întâmplă. Opinia cea mai recentă (şi ea aparţine, desigur, filosofilor şi epistemologilor de profesie) e că viziunea subiectivă prevalează: marile revoluţii ştiinţifice pornesc, în esenţă, de la prefaceri de ordin filosofic, de la mutaţii survenite în categoriile gândirii, de la schimbările de sistem, cu alte cuvinte. A arătat-o, între altele, şi circumspecţia unor oameni de ştiinţă cu privire la valabilitatea definitivă a rezultatelor obţinute prin metode pur ştiinţifice.

Există, însă, şi drumul invers: să observi la ce „imagine a lumii” au ajuns experţii în calcule şi experimente fizico-matematice, bineînţeles, cu instrucţie minimă în filosofie, dar neinteresaţi, în primă instanţă, de concluziile ontologice ale propriilor viziuni cosmologice. E ceea ce s-a întâmplat atunci când savanţii au încercat să-şi popularizeze teoriile şi să extragă din ele concluzii generale despre realitate şi existenţă. O Weltanschauung, cu alte cuvinte. Şi aici există o tradiţie, care porneşte, e-adevărat, de mult mai târziu, când deja ştiinţa empirică se separase, teoretic, de efortul speculativ al filosofiei: de la Copernic, Galilei, Bruno, Descartes sau Newton, până la contemporani ca Louis De Broglie, David Bohm, Lee Smolin, Stephen Hawking sau Basarab Nicolescu. Începând cu secolul XX, cei interesaţi de cosmologie au putut folosi din plin asemenea lucrări, în care autorii încercau să prezinte „pe înţelesul tuturor” în ce constau ipotezele şi observaţiile de la care pornesc şi ce implicaţii au ele în felul cum „arată” lumea, realitatea, atât cât o putem concepe ca totalitate descriptibilă.

Din această ultimă categorie fac parte şi conferinţele şi articolele lui Einstein, susţinute începând cu primii ani ai secolului trecut (în 1917 publică prima expunere în care-şi popularizează teoria relativităţii) şi adunate încă din 1931 într-o carte. Fără îndoială, opiniile savantului german au pus poate mai mult ca oricare altele bazele relativismului post-modern, adoptat ca metodă de interpretare a gândirii mitice, între alţii, şi de un I. P. Culianu (mai ales cel din Arborele gnozei). Dar încrederea lui Einstein în caracterul inteligibil şi raţional al lumii era nestrămutată şi nu intra deloc în contradicţie cu ideea de miracol în ceea ce priveşte asocierea dintre impresiile senzoriale şi conceptele gândirii. Fizicianul, după opinia sa, trebuie să caute să reducă totalitatea universului la cele mai simple reguli, astfel încât să poată opera cu ele, în condiţiile în care „natura este o realizare a celor mai simple idei matematice pe care le putem imagina”, iar principiile fundamentale nu pot fi deduse din experienţe. Einstein afirma că inteligibilitatea lumii nu e apriorică în spiritul uman, că e o taină, şi că, de asemenea, legăturile între concepte şi senzaţii sunt intuitive, arbitrare, foarte aproape de regulile unui joc. Dar, în năzuinţa de a descrie totalitatea universului cât mai bine, ştiinţa are ca scop „cuprinderea şi conectarea conceptuală cât mai completă a experienţelor senzoriale în diversitatea lor, prin folosirea unui minim de concepte şi relaţii primare”. Pentru a nu trăi, totuşi, în iluzii, omul are nevoie să-şi inventeze instrumente de lucru, are nevoie de ipoteza unei „lumi reale”. „Postularea unor obiecte reale (..) se justifică numai în măsura în care sunt legate de experienţe senzoriale, între care se stabilesc legături mentale”. Cunoaşterea obiectivă ne ajută să luăm în stăpânire cât mai bine „imaginea lumii”, dar scopul ultim al acestei stăpâniri rămâne, în opinia lui Einstein, ascuns. E încă un semn al miracolului acestui Univers.

Acestea sunt câteva din fundamentele epistemologice ale metodei einsteiniene. Ele pot fi recunoscute mai ales în felul cum savantul îşi prezintă propria teorie. Înainte de a o descrie în detaliu, el caută să contureze un cadru general al gândirii ştiinţifice care l-a precedat, demonstrând că la relativitate se ajunge doar după schimbarea revoluţionară a modului nostru de a percepe noţiuni ca „spaţiu”, „timp”, „materie”, „corp” sau „viteză”. Schimbând, mai precis, regulile jocului. Abia realizând aceste transformări, se poate conştientiza dimensiunea reală a teoriei sale. Erorile fizicii ante-relativiste, susţinea Einstein, s-ar datora tocmai concepţiilor rigide despre existenţa unei lumi exterioare, obiective, independente de subiectul cunoscător. Astfel, în sistemul cosmologic galilean sau newtonian realitatea fizică era alcătuită din puncte materiale, care se mişcă într-un timp şi într-un spaţiu absolute, după legi ce puteau fi determinate. Faraday, Maxwell şi Lorentz au arătat, însă, că materia poate exista şi sub formă de câmp difuz şi că masa corpurilor nu e o mărime invariabilă, ci depinde de energie. La fel, după teoria cuantică a lui M. Planck, lumea nu e un continuum cvadridimensional, ca în teoria clasică, ci un continuu cu mai mult de patru dimensiuni, în funcţie de numărul de particule din sistemul analizat într-un loc dat, la un moment dat, iar atomii sunt purtători ai unor cuante discrete de energie a căror variaţie determină mişcarea acestora. Însumând cuceririle fizicii moderne, observarea mişcării corpurilor în timp şi spaţiu trebuie să ţină cont de viteza de propagare a luminii, de faptul că spaţiul nu e vid, ci umplut de câmpuri gravitaţionale şi magnetice (care afectează traiectoria corpurilor), de prezenţa interacţiunii între câmpurile ce înconjoară corpurile şi de faptul că orice măsurare spaţio-temporală e dependentă obligatoriu de un anumit sistem de referinţă. Dacă în concepţia clasică legile fizice (ca şi mişcarea corpurilor) erau independente de starea de mişcare a sistemelor de coordonate, în cea relativistă măsurarea distanţei şi a timpului depind de starea de mişcare a sistemului de referinţă ales. De aici ideea de „relativitate”; orice mişcare e relativă la ceva, se produce faţă de ceva: într-un anumit câmp, faţă de un anumit sistem de referinţă, măsurabilă cu anumite instrumente. Ea nu are o dimensiune absolută, aceeaşi în orice condiţii.

Odată cu postularea relativităţii spaţio-temporale, se schimbă considerabil şi felul cum ar trebui să privim corpurile. Geometria euclidiană se va dovedi valabilă doar pentru corpuri rigide în spaţiu, adică pentru corpurile terestre, în general, raportate la un spaţiu şi la un timp luate ca absolute. La nivel microfizic, dar şi la cel al astrelor cereşti, „comportarea geometrică a corpurilor şi mersul ceasornicelor depind mai degrabă de câmpurile gravitaţionale care, la rândul lor, sunt generate de însăşi substanţa materială”. E nevoie, prin urmare, pentru a explica complet mişcarea corpurilor în Univers, de trecerea într-o geometrie gaussiană, a liniilor şi a planurilor curbe, în care stabilirea poziţiei unui corp e mai dificilă. Legile naturii trebuie şi ele reformulate astfel încât forma lor să fie identică pentru sisteme de coordonate aflate în orice stare de mişcare, în orice tip de spaţiu. Ceea ce înseamnă că nici o concluzie cu privire la lumea care ne stă în faţă nu poate fi definitivă, că orice experiment asupra ei duce la rezultate relative. Revoluţia produsă de teoriile lui Einstein va marca, mai departe, principalele concepţii ale fizicii ultimei jumătăţi de secol (prin Heisenberg şi Bohr) şi se va răsfrânge decisiv şi asupra relativismului şi deconstrucţiei post-moderne. Un decupaj mai explicit din ansamblul ideilor lui Einstein şi din consecinţele lor, prezente în cele două cărţi principale de popularizare ale propriilor teorii (Cum văd eu lumea, Humanitas, 2005, trad. M. Flonta, I. Pârvu, D. Stoianovici; Teoria relativităţii, pe înţelesul tuturor, Humanitas, 2005, trad. Ilie Pârvu), va arunca, cred, o lumină mai bună asupra izvoarelor relativismului ontologic contemporan. Dar nu numai atât. Lectura lor va dovedi încă o dată că ştiinţa aşa-zis obiectivă, bazată pe fapte şi experimente, porneşte de la şi apelează la ipoteze imaginare atunci când vrea să ofere datele unei cosmologii general valabile. Acesta e deja un punct câştigat în favoarea ştiinţelor imaginarului, care pun înaintea oricăror conjecturi umane structuri simbolice, arhetipuri mitice, intuiţii primordiale. Şi tot lectura acestor texte mai dovedeşte ceva: că niciodată cosmologia ştiinţifică nu va fi inocentă. De la ea derivă consecinţe nebănuite cu privire la alte constante antropologice, aparent fără legătură cu ştiinţa: existenţa sau inexistenţa lui Dumnezeu, posibilitatea unei alte lumi, traseele Realităţii vizibile.Mai întâi, să vedem care erau datele fundamentale ale cosmologiei pre-einsteiniene.

Conform mecanicii clasice newtoniene, lumea noastră e un continuum spaţial tridimensional, plus o dimensiune separată şi absolută, timpul. Acest tip de mecanică se baza pe trei concepte: masa corpurilor e invariabilă; există o acţiune la distanţă între puncte materiale, în spaţiul vid; există legi de mişcare bine fixate. Încă din secolul XIX apărea teoria câmpului prin Faraday, Maxwell şi Hertz. Câmpul e o stare spaţială cu structură geometrică şi interacţiune determinată, ce creează o tensiune şi se propagă cu viteză în spaţiu. Noua teorie va modifica datele mecanicii clasice, în sensul că materia nu se mai prezintă doar sub forma vizibilă a corpurilor şi că va avea alte legi de mişcare. Punctele materiale newtoniene posedă un câmp magnetic ce adaugă o nouă energie la cea cinetică, iniţială. Lorentz, la rândul lui, postulează existenţa particulelor elementare de materie, care generează un câmp ce se manifestă în spaţiul vid şi se comportă precum corpurile din mecanica clasică. Acestea nu mai interacţionează reciproc prin vid, ci prin mijlocirea câmpurilor. Tot Lorentz a demonstrat că un etalon de lungime, ca şi unul de timp, e variabil, în funcţie de starea de repaus sau de mişcare a sistemului de referinţă. În 1900 M. Planck completează datele de până atunci ale electrodinamicii, punând bazele mecanicii cuantice. El arată că toate corpurile au radiaţie alcătuită din atomi cu energie individuală discretă, ce absorb lumina. La nivel atomic, tot ce se întâmplă e determinat de stări discrete şi tranziţii discontinue între cuantele de energie. Conceptele de continuum şi de realitate sunt serios zdruncinate: energia are o structură discontinuă, iar particulele cuantice sunt şi corpuscule şi unde în acelaşi timp, neputând fi caracterizate prin noţiunile clasice de timp, spaţiu, cantitate de mişcare. Însăşi masa nu mai poate avea mărime absolută, ci e dependentă de energie. Masă inertă poate însemna energie latentă. Sunt astfel confirmate unele intuiţii anterioare dezvoltării ştiinţei experimentale, cum ar fi ideea bruniană a infinităţii spaţiului şi a polimorfismului materiei, ori cea leibniziană a inexistenţei vidului. Între două puncte materiale nu este spaţiu gol, ci umplut de câmp electromagnetic produs prin poziţia şi viteza sarcinilor localizate în aceste puncte. Universul e plin de materie în diferite stări, vizibile şi mai ales invizibile. Mecanica newtoniană s-a dovedit valabilă doar pentru corpuri mari, relativ observabile, cu viteze situate sub cea a luminii.

(text publicat în 2007, în presa culturală)