Tietoisuus ja mieli kvanttiviidakossa

Syistä, joita en nyt käy erittelemään tartuin toiveikkaasti Tarja Kallio-Tammisen kirjaan "Kvanttilainen todellisuus. Fysiikka ja filosofia maailmankuvan muovaajina" (Gaudeamus 2006, 2012). Ehkä on syytä ensin arvioida kirjaa yleisesti. Se perustuu väitöskirjaan, josta on tehty suomenkielinen ja yleistajuinen versio. Kirja käsittelee uuden fysiikan vaikutusta maailmankuvaamme. Sellaisena se pysyy asiassa.

Kirjan ansiona on kuvata uuden fysiikan (suhteellisuusteoria ja ennen kaikkea kvanttimekaniikka) liikkeelle laukaisemaa keskustelua maailmankuvasta, tiedosta ja ihmisestä hyvin laajasti ja perusteellisesti. Toisin kuin monet asiaa käsitelleet filosofit, tekijä tuntee myös uutta teoreettista fysiikkaa ja kuvaa sitä siinä määrin hyvin kun sitä voi asiaa tuntemattomille kuvata. Onhan tekijä sekä fyysikko että filosofi. Samasta syystä myös filosofiaa käsitellään yhtä perusteellisesti. 

Minulle kirja oli raskasta luettavaa. Se on laaja ja heikosti jäsentyvä, varmaan johtuen sen väitöskirjajuurista. Kirjassa on tavattomasti toistoa, jopa samat lauseet toistuvat yhä uudelleen. Kirjan olisi helposti voinut lyhentää puoleen. Kirjaa voi ehkä varauksin suositella niille jotka haluavat perehtyä fysikaalisesta maailmankuvasta käytyyn debattiin. Minulle se oli pettymys, koska ei siinä ollut sellaista mitä en olisi jo tiennyt. Mutta ajatuksia se kuitenkin herätti. 

Kirjassa kuvattu "maailmankuvan muutos" on todella herättänyt keskustelua. Debatti on ikään kuin jatkoa ns. psykofyysisen ongelmalle, eli vanhalle sielu- materia- dualismille. Voisi kuvitella, että filosofit saivat etenkin kvanttifysiikasta (jota he eivät yleensä ymmärrä eivätkä voikaan ymmärtää) uutta vettä myllyynsä. Mutta asia ei ole ihan niin. Uudesta fysiikasta hämmentyneet huippufyysikot panivat itse debatin alulle. Pääpukareina olivat Nils Bohr* ja Albert Einstein. He ottivat kiivaasti yhteen kvanttimekaniikasta, jota Einstein piti virheellisenä. Einstein jäi lopulta tappiolle ja historia osoitti, että kvanttimekaniikka vastaa havaintoja ja on jopa klassista fysiikkaa tarkempi teoria. Mutta Bohr ehti omilla mystisillä tulkinnoillaan tuottaa paljon hämmennystä. Lisää vettä myllyyn kaatoi myös yleisnero John von Neumann. Ja tietysti, koska fysiikka on hyvin matemaattista, filosofit huusivat apuun myös Kurt Gödelin ja Alan Turingin ikään kuin matematiikan painoarvoa keventämään. Lopullisen sopan keittivät pääasiassa fysiikkaa osaamattomat filosofit. Ja kohtalainen sotku siitä syntyikin. 

En esittele debatin sisältöä enkä kvanttimekaniikkaa. Kiinnostuneen kannattaisi katsoa vaikka Kari Enqvistin kirjoja. Tässä on kuitenkin syytä todeta, että klassinen fysiikka eli newtonilainen fysiikka on edelleen kätevä työkalu arkipäivän askareisiin. Suhteellisuusteoria täydentää sitä, kun mennään suuriin suhteellisiin nopeuksiin tai suuriin etäisyyksiin. Atomien ja alkeishiukkasten mittakaavassa klassinen fysiikka ei päde lainkaan, siellä toimii kvanttimekaniikka, ja oikein hyvin toimiikin. Suhteellisuusteoria taas on pääosin yhteensopimaton kvanttimekaniikan kanssa. Ja epäillään, että kvanttimekaniikka ei sekään ole ehkä ihan oikein. Fysiikan puolella asia on siis aika selvä. Ei ole voittajia, vaan kyse on tonttirajoista. Ja filosofeilla taas ... asiat on levällään kuin kuuluisat Jokisen eväät. 

Ehkä se mitä sanoin fysiikasta selittää, miksi filosofien käymä maailmankuvadebatti tuntuu jatkuvan. Fysiikka ei tarjonnutkaan yhtä ja ainoaa kompaktia fysikaalisen maailman mallia, vaan on jouduttu monimutkaisempaan tilanteeseen. Mutta miksi pitäisi olla yksi ja universaali matematiikkaan nojaava malli? Ehkä toive tällaisesta mallista on vain inhimillinen päähänpinttymä. Emme oikeasti ymmärrä maailman perustaa. Olen joskus itsekin sanonut, että luonto ei toimi ratkaisemalla differentiaaliyhtälöitä vaan jollain olennaisesti toisella tavalla. Se kehittyy ja toimii siten kun se tekee, eikä piittaa pätkääkään ihmisen viisastelusta. 

Samalla minua on ihmetyttänyt filosofien yleinen toimintatapa. Miksi aina vain mennään takaisin antiikin kreikkaan viisautta hakemaan. Näkyykö tässä humanisteille ominainen suorastaan tolkuton into vedota auktoriteetteihin, ja mitä muinaisempiin, sen parempi. Entäpä jos vain toteaisimme, että entiset filosofit eivät tienneet sitä mitä me nyt tiedämme. Jos Platon tai Aristoteles siirrettäisiin omaan aikaamme, he voisivat tulla aivan erilaisiin johtopäätöksiin. Tai ehkä he elävät keskuudessamme, mutta emme tunne heitä. En kuitenkaan moiti filosofeja - sillä tunnistan myös itsessäni filosofin. Olen kiinnostunut monesta asiasta, kyseenalaistan ja olen kriittinen, ja olen myös sitä mieltä, että menneisyyden tunteminen on avain nykyisyyden ja tulevan ymmärtämiseen. 

Kirjassa minua häiritsi myös se, että siinä moneen kertaan vakuutellaan erilaisia maailmankuvakriisejä, jotka yhä kärjistyvät. "On tullut yhä selvemmäksi .. ", "tarve muodostaa yhtenäinen maailmankuva on yhä polttavampi", "kvanttimekaniikka ei ole riittävä selittämään.." Mutta onko näin todella? Kun olen seurannut fyysikkojen keskustelua, he ovat enimmäkseen rauhallisia ja sopeutuneita. He ovat jo tottuneet moderniin fysiikkaan, se ei horjuta heidän maailmankuvaansa. Heillä on aivan riittävästi puuhaa kehittää tiedettään edelleen, se ei ole todellakaan valmis. Sekä astronomia että suurenergiset törmäyttimet tuottavat dataa, joka vihjaa, että fysiikan teorioiden rakentamista on syytä jatkaa edelleen.

Kirjan ansiona on, että se korostaa fysiikasta keskustelun - siis metafysiikan ja luonnonfilosofian tärkeyttä. Fyysikot suhtautuvat siihen eri tavoin, ja osaa se näyttää ärsyttävän, mutta joka tapauksessa kaikki harrastavat sitä. Tieteestä on keskusteltava myös muulla kuin tieteen kielellä. Ei välttämättä maailmankuvasyistä, vaan koska ei ole formalismia ilman tulkintaa. Eikä pidemmän päälle tulkintaa ilman maailmankuvaa. Matemaattinen kaava on merkityksetön, vain tahroja paperilla, ellei joku selitä ihmisten kielellä, mitä se merkitsee ja tarkoittaa. 

Minua kiusasi myös kirjassa vallitseva perusolettamus, joka minusta kulki läpi tekstin. Olin kuvitellut kartesiolaisen dualismin, eli sielu- ruumis vastakkainasettelun, eli psykofyysisen ongelman jo unohtuneen vanhentuneena. Mutta ei, kirjassa tuntui vaikuttavan sielun pelastamisen näkökulma. Ehkä tämä näkökulma jopa pitää hengissä populaaria ja filosofista keskustelua fysikaalisesta maailmankuvasta. Kvanttimekaniikan vaikeasti tulkittavan formalismin saumoissa oletetaan piileskelevän jotain psyykkistä. Ei onneksi sentään jumalaa, vaikka ei sekään näkökulma ole muualta kokonaan kuollut. Vai olenkohan vainoharhainen? Olen asiasta kirjoittanutkin. Jos itsen ja tietoisuuden ongelma kiinnostaa, minä kääntyisin kyllä modernin neuropsykologian ja tekoälytutkimuksen puoleen. 

Kirja herätti vielä yhden hyvän ajatuksen. Meidän kulttuurimme perustuu pääosin luonnolliselle kielelle, ja se on myös perusta maailmankuvallemme. Mutta luonnollinen kieli on vähintään yhtä ongelmallinen kuin tieteen symbolinen kieli. Se on epäilyttävä ja luultavasti myös vakavasti "väärä". Kieli on olennaisesti oman biologisesti kehittyneen aivokoneistomme tuote, ja siksi se myös heijastaa tämän aivokoneiston tunnettuja puutteita, kuten epätarkkuutta, muistin hitautta, mitätöntä aritmeettis-loogista kykyä, tietoisen käsittelyn suppeaa alaa, ja erilaisia muita kapasiteettiongelmia. Ihminen selviytyy tietoisen kapasiteettinsa rajoituksista siten, että aivot hoitavat suurimman osan tehtävistään automaattisesti ja ilman tietoisen minämme osallistumista. Mutta rajoitusten jäljet näkyvät joka tapauksessa kielessämme.

*) muita kvanttimekaniikan kehittäjiä olivat mm. Werner Heisenberg, Erwin Schrödinger, Louis de Broglie, Max Born, Wolfgang Pauli, Paul Dirac ja Richard Feynman.