Czy fizyka wyklucza wolną wolę?

Physics
Does Physics Disprove Free Will?
Fizycy, filozofowie i neuronaukowcy są podzieleni: determinizm, nieoznaczoność kwantowa, chaos oraz emergencja zmieniają ujęcie problemu wolnej woli. Artykuł wyjaśnia, jak współczesna fizyka redefiniuje – ale nie rozstrzyga – kwestię tego, czy ludzie naprawdę dokonują wyborów.

Czujesz, że to ty zdecydowałeś się kliknąć. Fizyka mówi, że każdy skutek ma swoją przyczynę.

Determinizm i wszechświat blokowy

Determinizm klasyczny najłatwiej wyobrazić sobie jako wszechświat blokowy: czterowymiarową czasoprzestrzeń, w której przeszłość, teraźniejszość i przyszłość współistnieją, a hipotetyczny superumysł mógłby odczytać całą trajektorię niczym ścieżkę na mapie terenu. Ten laplace’owski obraz jest sugestywny i intuicyjny dla fizyków przyzwyczajonych do mechaniki newtonowskiej. Jednak zderza się on z głębokimi wyzwaniami pojęciowymi i empirycznymi.

Relatywistyka połączyła przestrzeń i czas w jedną arenę, ale sama w sobie nie dowiodła koncepcji bloku. Nie uczyniła tego również mechanika kwantowa, która wprowadziła element statystyczny do ewolucji układów fizycznych. Nawet w ramach mechaniki klasycznej obecność układów chaotycznych niszczy praktyczną przewidywalność: pogoda, wahadła podwójne i wiele procesów biologicznych potęgują mikroskopijną niepewność tak szybko, że długoterminowe prognozy są niemożliwe, mimo że leżące u ich podstaw równania pozostają deterministyczne. Determinizm i przewidywalność nie są zatem tym samym. Układ może podlegać prawom przyczynowym, a mimo to być empirycznie nieprzewidywalny dla wszelkich praktycznych celów.

Indeterminizm kwantowy i logika przypadku

Teoria kwantowa dodaje inny rodzaj niepokoju: w skali atomów i elektronów wyniki są fundamentalnie probabilistyczne. Układy eksperymentalne dają statystyki, a nie pewność. Dla niektórych myślicieli wprowadza to do wszechświata element autentycznego indeterminizmu, który mógłby, w zasadzie, rozluźnić laplace’owski żelazny blok.

Jednak sam indeterminizm nie jest pomocny dla wolnej woli. Jeśli twoje działania sprowadzają się ostatecznie do kwantowych rzutów kością, których nie kontrolujesz, losowość nie przekłada się na sprawczość. Wyzwaniem jest wyjaśnienie, w jaki sposób organizmy mogą wywierać wpływ przyczynowy w świecie, w którym procesy mikroskopowe są zaszumione; nie wystarczy wskazać na kwantową nieprzewidywalność i ogłosić, że przyszłość jest otwarta. Prawdziwe pytanie brzmi, czy systemy wyższego rzędu — mózgi, wyewoluowane mechanizmy kontrolne — mogą okiełznać lub ograniczyć mikroskopijne prawdopodobieństwo, aby wypracować decyzje zgodne z racjami i wartościami sprawcy.

Emergencja: organizacja, która nagina możliwości

W tym miejscu do debaty wkracza emergencja. Emergencja to prosta obserwacja, że złożone systemy zachowują się w sposób, którego nie przewidują ich części składowe: mokrość wody, lot ptaka czy celowa aktywność komórki. Neuronaukowcy i filozofowie coraz częściej argumentują, że sprawczość jest zjawiskiem emergentnym — bogatą w informacje, celową organizacją, która ogranicza mikroskopijny przepływ. Żywa komórka to nie tylko cząsteczki podlegające prawom; to ograniczony proces wykonujący pracę termodynamiczną w celu utrzymania struktury. Mózgi są znacznie bardziej rozbudowanymi wersjami tej idei: sieciami integrującymi przeszłe doświadczenia, oczekiwania i cele w celu wypracowania zachowania, które ma sens na poziomie organizmu.

Z tej perspektywy liczą się dwie rzeczy. Po pierwsze, organizacja może wyodrębnić węższy zestaw makroskopowych możliwości z ogromnej chmury mikroskopowych wyników — makroskopowy „tok działania”, który jest stabilny mimo szumu. Po drugie, wyjaśnianie powinno odbywać się na odpowiednim poziomie: opisanie tego, co mózg robi z określonych powodów, jest często bardziej pouczające niż śledzenie każdego neuronu aż po zdarzenia kwantowe. To posunięcie, które neuronaukowcy i niektórzy filozofowie nazywają kompatybilizmem: nawet jeśli świat fizyczny rządzi się prawami, odrębny i istotny przyczynowo opis sprawców dokonujących wyborów może współistnieć z opisem fizycznym.

Ewolucyjne źródła sprawczości

Neuronaukowiec Kevin Mitchell i inni twierdzą, że wolną wolę najlepiej ująć jako wyewoluowany zestaw zdolności. Ewolucja nie miała na celu stworzenia metafizycznych libertarian; stworzyła organizmy, które potrafią przewidywać, oceniać i działać z określonych powodów, ponieważ jest to adaptacyjne. Proste organizmy działają „tak, jakby” miały powody: bakterie ukierunkowują błądzenie losowe w stronę składników odżywczych; zwierzęta wielokomórkowe wykształciły architekturę sensoryczną i motoryczną, aby przewidywać warunki. Najbardziej zaawansowane organizmy nałożyły na te systemy metapoznanie — zdolność do refleksji nad motywami, tworzenia dalekosiężnych planów i modyfikowania pragnień.

Taka perspektywa zmienia postrzeganie wolnej woli: z metafizycznej nagrody typu „wszystko albo nic” staje się ona stopniowalną zdolnością biologiczną. Nawyki, namysł, samokontrola i charakter są częścią zestawu narzędzi: nawyki ekonomizują procesy poznawcze w znanych kontekstach; namysł pozwala sprawcom ponownie ocenić sprzeczne racje; funkcje wykonawcze umożliwiają metawolicję — zdolność do kształtowania własnych impulsów. Są to realne zdolności o podłożu neuronalnym i historii ewolucyjnej; wyjaśniają one, dlaczego czujemy sprawczość i dlaczego społeczeństwa pociągają ludzi do odpowiedzialności w sposób, który ma sens, nawet jeśli u podstaw fizyka rządzi się prawami.

Czas, przyczynowość i strzałka

Ściśle powiązany zestaw zagadek wynika z fizyki czasu. Niektórzy filozofowie i fizycy skłaniają się ku idei wszechświata blokowego; inni upierają się, że teraźniejszość jest uprzywilejowana, a przyszłość — autentycznie otwarta. Debata ta nie jest czysto metafizyczna. Strzałka czasu — powód, dla którego entropia rośnie, a przyczyna w praktyce poprzedza skutek — ma znaczenie, ponieważ stanowi podstawę naszego doświadczania decyzji i pamięci.

Dyskusje o podróżach w czasie obnażają to napięcie. Ogólna teoria względności dopuszcza rozwiązania matematyczne z zamkniętymi krzywymi czasopodobnymi; eksperymenty myślowe o cofaniu się i zmienianiu przeszłości generują paradoksy dziadka. Jedną z odpowiedzi jest obstawanie przy spójności: samospójna pętla zabrania paradoksalnych wyników, ale może to sprawiać wrażenie rozwiązania ad hoc. Inną drogą jest zaakceptowanie kwantowego prawdopodobieństwa i argumentowanie, że przyszłość nie jest jeszcze ustalona. Niezależnie od preferencji, współczesna fizyka i filozofia traktują kwestię czasu jako ograniczenie, które teoria sprawczości musi uwzględnić.

Świadomość: brakująca ontologia

Wolnej woli nie da się oddzielić od kwestii świadomości. To, jak odczuwamy decyzje — co filozofowie nazywają kwaliami — pozostaje uporczywie niewyjaśnione. Niektórzy uczeni bronią panpsychizmu, poglądu, że świadomość jest fundamentalną właściwością materii w formie rudymentarnej, budującą się aż do złożonych umysłów. Inni odrzucają to podejście i szukają neuronalnych korelatów lub traktują świadomość jako zjawisko emergentne, polegające na przetwarzaniu informacji.

Wina, pochwała i życie „tak jakby”

Wszystko to może brzmieć abstrakcyjnie. Jednak te różnice mają znaczenie w prawie, etyce i życiu codziennym. Gdyby determinizm oznaczał, że nie możemy ponosić odpowiedzialności, nasze społeczne praktyki chwalenia, karania i rehabilitacji załamałyby się. Większość ludzi, w tym wielu naukowców sceptycznie nastawionych filozoficznie, żyje i organizuje społeczeństwa na podstawach kompatybilistycznych: odpowiedzialność ma sens, ponieważ rozliczanie ludzi kształtuje przyszłe zachowania. Ujęcie ewolucyjne wyjaśnia, dlaczego praktyki budujące charakter — edukacja, refleksja moralna, sankcje prawne — działają.

Jednocześnie ciężkie choroby i uszkodzenia mózgu, które odbierają sprawczość, pokazują granice: odpowiedzialność jest stopniowalna. Sądy już w wielu przypadkach uznają ograniczoną poczytalność; bardziej oparta na nauce jurysprudencja brałaby neuronaukę na poważnie, nie rozmywając przy tym norm moralnych.

Gdzie nauka kończy debatę

Sama fizyka nie daje ostatecznej odpowiedzi. Determinizm, kwantowy indeterminizm, chaos i emergencja — każde z nich zmienia mapę, ale żadne nie sprowadza sprawczości do błahostki ani nie przyznaje jej metafizycznej suwerenności. Nauka definiuje natomiast, co musi wyjaśniać użyteczna teoria wolnej woli: w jaki sposób sprawcy biologiczni podejmują decyzje wrażliwe na powody i wystarczająco stabilne, by uzasadniać odpowiedzialność; w jaki sposób mózgi integrują zaszumioną mikrofizykę w spójne wybory oraz jak asymetrie czasowe stanowią podstawę pamięci i antycypacji.

Współczesny krajobraz jest pluralistyczny i produktywny. Niektórzy fizycy rozważają wizje wszechświata blokowego; inni podkreślają, że emergentne zachowania statystyczne i kosmologiczne warunki brzegowe tworzą strzałkę czasu. Neuronaukowcy badają, jak namysł i nawyki przekładają się na sieci neuronowe. Filozofowie debatują, czy pozostałe luki pojęciowe mają charakter metafizyczny, czy empiryczny. Postęp przyjdzie wraz ze ściślejszym dialogiem między tymi dziedzinami oraz dzięki eksperymentom testującym granice kontroli i mechanizmy ją realizujące.

Źródła

James Lawson

James Lawson

Investigative science and tech reporter focusing on AI, space industry and quantum breakthroughs

University College London (UCL) • United Kingdom

Readers

Readers Questions Answered

Q Jak determinizm i koncepcja wszechświata blokowego wpływają na kwestię wolnej woli?
A W klasycznym determinizmie wszechświat blokowy zakłada, że przeszłość, teraźniejszość i przyszłość stanowią ustalony krajobraz, jednak teoria względności i mechanika kwantowa wprowadzają komplikacje; systemy chaotyczne pokazują, że nawet deterministyczne prawa prowadzą do praktycznej nieprzewidywalności. W związku z tym determinizm i przewidywalność się rozchodzą; fizyka przedefiniowuje wolną wolę, zamiast rozstrzygać o jej istnieniu.
Q Czy indeterminizm kwantowy daje wolną wolę?
A Teoria kwantowa wprowadza wyniki probabilistyczne w skalach atomowych; eksperymenty dają statystyki, a nie pewność. Niektórzy uznają to za autentyczny indeterminizm, który mógłby rozluźnić laplace'owski blok. Jednak sam indeterminizm nie może wytworzyć sprawstwa: jeśli działania zależą od losowych kwantowych rzutów, nie masz nad nimi kontroli; wyzwaniem jest wykazanie, w jaki sposób mikroskopijny szum generuje celowe decyzje.
Q Jakie jest stanowisko emergencji i kompatybilizmu w tej debacie?
A Emergencja opisuje, w jaki sposób złożone systemy wykazują zachowania, których ich części nie mogą przewidzieć. W mózgach sieci integrują doświadczenia, oczekiwania i cele, aby wywołać działania ukierunkowane na cel, więc sprawstwo pojawia się jako właściwość emergentna, a nie prosta suma zdarzeń neuronalnych. Wynika z tego kompatybilizm: nawet przy prawach fizyki, opis agentów dokonujących wyborów na wyższym poziomie może być relewantny przyczynowo obok opisu fizycznego.
Q Jakie jest ewolucyjne spojrzenie na sprawstwo i wolną wolę?
A Ewolucyjne pochodzenie sprawstwa głosi, że wolna wola jest wyewoluowanym zestawem zdolności, a nie metafizyczną nagrodą. Organizmy przewidują, oceniają i działają z określonych powodów, ponieważ jest to adaptacyjne. Proste organizmy zachowują się tak, jakby miały powody; neurony, zmysły i architektura motoryczna u bardziej złożonych istot umożliwiają nawyki, namysł, samokontrolę i metapoznanie, tworząc wyjaśnienia sprawstwa zgodne z prawami fizyki.
Q Jak czas, przyczynowość i świadomość kształtują dyskusję o wolnej woli?
A Czas, przyczynowość i świadomość kształtują debatę, określając sposób, w jaki doświadczamy decyzji. Niektórzy fizycy opowiadają się za wszechświatem blokowym; inni twierdzą, że teraźniejszość jest uprzywilejowana, a przyszłość otwarta, przy czym entropia i pamięć wspierają nasze poczucie wyboru. Eksperymenty myślowe dotyczące zamkniętych krzywych czasopodobnych testują spójność, podczas gdy inni akceptują prawdopodobieństwo kwantowe. Świadomość pozostaje kluczowa, a qualia, a nawet panpsychizm, są proponowane jako część ontologii.

Have a question about this article?

Questions are reviewed before publishing. We'll answer the best ones!

Comments

No comments yet. Be the first!