Dienes István^*

Bevezetés a filozófia fizikájába

Filozófia és fizika

Első olvasásra ez a cím igencsak furcsának tűnhet minden kedves tanult olvasónk számára, hiszen olyan fogalomról, hogy a fizika filozófiája, már talán hallottunk, de olyanról, hogy a filozófia fizikája, még nemigen. Pedig a fizikában most zajló új paradigmaváltás éppen ebbe az irányba sodorja a tudományok királyának kikiáltott fizikai tudományok fejlődését. Miről is van szó pontosan? Arról, hogy az információ fizikai jellegének, valamint az információ logika útján történő szervezésének megismerésével egyre közelebb jutunk az emberi értelem és a tudat, pontosabban a tudatos megfigyelés és értelmezés fizikájának leírásához. Ez pedig nem kevesebbel kecsegtet, mint a tudat és az anyag, vagy az elme és az anyag között oly régóta meghúzódó, és látszatra feloldhatatlan dualitás felszámolása.

Mostanáig a fizika az anyagi rendszerek, valamint a téridő és az anyag kölcsönhatásával foglalatoskodott. A kvantumfizika megjelenésével azonban elkerülhetetlenné vált az anyagi rendszerek és az információrögzítő és értelmező rendszerek kölcsönhatásának, mi több, az anyag információ-sajátosságának a megértése. Ennek pontos megfogalmazását mostanáig az akadályozta, hogy az információt észlelő és értelmező rendszerek formális leírása hiányos volt, és kevéssé hasonlított az anyagot és annak kölcsönhatásait leíró matematikai formulák szerkezetére és nyelvezetére. Tömören: a logika egységes elméletének és a hozzá tartozó formális nyelvezetnek a megalkotására volt szükség, mellyel a tudatos elem, mint egyetemes értelmező és észlelő apparátus dinamikus viselkedése, valamint anyaggal való kölcsönhatása is leírható. Episztemológiai, azaz ismeretelméleti szempontból ez óriási előrelépés, hiszen a világról alkotott minden ismeretünk, és vele együtt minden tapasztalat valójában a tudatos elme működésének, illetve szerkezetének a kivetülése. Azaz ennek pontos ismerete feltárja előttünk a világról szerzett ismeretinek és tapasztalataink születésének és fejlődésének mikéntjét is. Néhány mondatban azonban kanyarodjunk most vissza a fentebb már említett egységes logika-elmélethez.

Korábbi írásaimban [1,2] már részletesen is bemutattam August Stern orosz származású fizikus és matematikus mátrixlogika névre keresztelt, önmagában egységes és teljes elméletét.

A mátrixlogikában bevezetett legfontosabb újítás, hogy a logika alapjaként nem skaláris mennyiségeket, hanem sokkal összetettebb matematikai objektumokat, nevezetesen logikai vektorokat és operátorokat használunk, melyeket végül a logikai tenzor még általánosabb képzetével kapcsolunk össze. Ezt a fajta okfejtést követve fokozatosan megértjük, hogy a logikai igazság mezeje sokkal szélesebb, s a logikai műveletek szerkezete sokkal összetettebb, mint ahogy azt korábban gondoltuk. Eme újítás másik fontos következménye, hogy a logikai műveletek és az információszerveződések leírását a modern fizika matematikai nyelvezetéhez teljesen hasonló, mi több, azonos módon adhatjuk meg. Vagyis a fizikai világ jelenségeit, mint tapasztalatokat leíró matematikai formuláinkat ennek köszönhetően az őket képviselő információszerveződések, illetve az ezeket átalakító logikai függvények egyenleteibe alakíthatjuk át, megadva ezzel a tudatos elmében gondolatokként zajló folyamatok mikéntjét. Tömören fogalmazva: a fizikai valóság szerveződései az elmetér információ-logikai struktúrájává alakíthatók és fordítva. Ez annyit jelent, hogy a logika mátrixoperátorokkal történő leírása nemcsak a logika kiszámíthatóságát fokozza, de egyértelmű igazolást nyújtott arra a nézőpontra vonatkozóan, miszerint a logika nem elkülönülő, elvont rendszer, hanem a valós fizikai kölcsönhatások mögött meghúzódó alapvető szövet. Melyet be kell, és be lehet építeni a természet kovariáns törvényeinek általános rendszerébe (eddig ezt a kvantum-logikától várták, mely azonban komoly hiányosságokban szenved, ahogy arra többen is rámutattak¹). Ennek köszönhetően a logikai kiértékelés folyamatait a kvantum-térelméletek téridő-diagramjainak fényében értelmezhetjük. Mivel a mátrixlogika révén a logikai folyamatokat az alapvető fizikai folyamatok leírásához hasonló vagy teljesen azonos matematikai nyelvezettel fogalmazhatjuk meg, ezért a logikai és fizikai folyamatok olyan egységes elméletét alkothatjuk meg, melynek révén a fizikai folyamatokat logikai leírással értelmezhetjük és fordítva. A mátrixlogikai eljárás olyan szorosan kapcsolódik a fizika alapvető elképzeléseihez, hogy pontos megértését és értelmezését csak a fizika legfejlettebb elméletei révén adhatjuk meg.

E két egymáshoz képest duális térstruktúra közötti kapcsolat feltárja előttünk az öntudat topológiai sajátosságait, ami teljesen „új” fogalmi és következtetési módozatokat csempész a valóságról eddig vallott tudományos, illetve filozófiai nézeteinkbe. Ennek megértéséhez nézzük meg kicsit részletesebben, miről is van szó.

A topologikus tudat [2]

Az elme és a tudat sajátosságainak és törvényszerűségeinek mátrixlogikai vizsgálatával Stern arra a felfedezésre jutott, hogy az értelem vagy következtetés szabadságfokai valójában a vákuum szabadságfokai [2]. Ezt képletesen a mátrixlogika implikáció és inverz implikáció operátoraival a következőképp fejezhetjük ki:

A képletekben az a és a* operátorok a kvantumtérelmélet állapotkeltő és megszüntető operátorai.

A fenti eredményeket látva felvetődik a kérdés: elképzelhető-e, hogy a mátrixlogika törvényszerűségeit követő tudatosság a virtuális vákuumrezgések érzékelése révén kiaknázza a vákuum nem-hermitikus sajátosságait? Ma már tudjuk, hogy ezek a rezgések valós, mérhető hatást fejthetnek ki az anyagra – ilyen jelenség például a Kazimír-effektus is, ami az agy esetében a szinaptikus rések működésében fejeződhet ki! Ezen az úton haladva tehát Stern arra a következtetésre jutott, hogy a tudat valójában az információvákuumban megjelenő, paritásszimmetria-sértő szingularitás. Ennek értelmezésére Stern azzal a javaslattal állt elő, hogy a tudatosság egy olyan, nem irányítható felületű topológiai jelenség, mely sérti az irányítható felületek topológiáját követő fizika törvényeit. Háromdimenziós térben az irányíthatóság kétoldalúságot jelent. A laboratóriumok információt gyűjtő berendezései a bemenő és kimenő jelek szempontjából topológiai értelemben ugyancsak kétoldalú felületek. Vagyis a jobb- és baloldali vektorszorzatok szimmetrikusak, azaz tükrözve őket az eredeti állapotba jutunk vissza. A tudatosság esetében azonban ez már nem igaz, hisz olyan forgatásokat is képes végrehajtani, melyek a tisztán geometriai sajátosságokat követő agyunk számára lehetetlenek. A tudatosság tehát egy olyan szingularitásnak tekinthető, melyet egy topológiai „torzulásként” vagy csomóként képzelhetünk el a legjobban, ahol a tükrözési szimmetria sérülése miatt lehetővé válik az önmegfigyelés. A paritás vagy tükrözési szimmetria az anyag balos és jobbos tulajdonságait fejezi ki. A neutrínó kiralitásának felfedezéséig a fizikusok úgy gondolták, hogy a természetben a jobb és a bal irány egyenértékűnek tekinthető. S míg ez a legtöbb szervetlen molekula izomerjeire és a kristályokra igaz is, addig a szerves molekulák minden esetben balos csavarodásúak. Ez a fajta szimmetriasérülés nagy léptékben is megfigyelhető. A legtöbb ember például jobbkezes, illetve agyunk jobb és bal féltekéi teljesen más funkciókat látnak el. Az élő rendszerek tehát sértik a paritásszimmetriát, mely sajátosság legmagasabb szinten a gondolkodó agy működésében és az öntudatosságban fejeződik ki. A kvantum-térelméletben a megmaradási törvény a töltés és a paritásszimmetria kombinációjaként áll helyre. Ugyanez azonban a tudatosságra nem mondható el, mely alapvető „egyoldalúsága” révén eredendő aszimmetriára utal. Ebből azonban az következik, hogy míg a szimmetrikus rendszerek képtelenek a fejlődésre és előbb utóbb felveszik az egyensúly állapotát, addig a tudat, az állandó kibillent egyensúlyi állapotnak köszönhetően folyamatos mozgásban van.

A gondolkodó, tudatos agy jelensége és megértése egy olyan új paradigma elfogadására kényszerít bennünket, mely elméletét tekintve sem a klasszikus, sem a kvantumfizikához nem sorolható. A tudatosság megértéséhez az információfizikának a ma létező elméletek keretein túlra kell tekintenie. Stern véleménye szerint a keresett új irányvonal a topológiában szunnyad. Ma már tudjuk, hogy az információnak és az energiának különböző formái léteznek: klasszikus és kvantumos, fizikai és biológiai. Emellett még létezik úgynevezett topológiai energia és információ is, melyet a kölcsönhatások terjedési sebességére kirótt fizikai feltételek nem korlátoznak. A topológiai tulajdonságok „tachion” jellegűek, vagyis terjedésük azonnali. Ennek tényét egy, az EPR-paradoxonhoz hasonló gondolatkísérlettel lehet a legjobban bemutatni. Képzeljünk el egy kétdimenziós szalaghoz hasonló világegyetemet. Ha most a szalag végtelenében tartózkodó személy 180 fokban elcsavarná, majd összeragasztaná a szalag végeit, akkor az eredetileg irányítható felületű világegyetemünk hírtelen irányíthatatlan – Möbius szalag – felületűvé válna. Stern szerint ebben az úgynevezett topológiai fázisátmenetben található a tudatosság fizikájának gyökere is.

A részecskék és a terek valójában a fizika egyenleteinek megoldásaiként kezelendők. Ehhez hasonlóan a gondolatok pedig a logikai egyenletek megoldásai. A gondolkodó agy léte egyértelműen arra enged következtetni, hogy a két területnek együttesen is létezik megoldási halmaza, melyet az előbbi feltételezések szerint tehát a topológiában fedezhetünk fel. A topológia nyelvezete nemcsak a fizikában, de az agykutatásban is teljesen újszerű. Einstein óta a legtöbb fizikus meg van győződve arról, hogy a fizikai erők törvényszerűségei tisztán geometriai sajátosságokból – ha kell akár a magasabb dimenziójú terek geometriájából – levezethetők. Mivel a geometria tudománya megelőzte a topológiát, így történelmi és oktatási okoknál fogva a világról, és vele együtt az agyról vallott nézeteink és elképzeléseink legfőképpen geometriaiak. Az amőba mozgását és a fejlődő embrió folyékony rugalmasságát figyelembe véve, azonban az az érzésünk támad, hogy az élő anyagok értelmezésénél, és magánál a biológiánál a geometria törvényszerűségei nem elegendőek. A geometria tudománya a térben elhelyezett alakzatok sajátosságaival, és magával a tér tulajdonságaival foglalkozik. Felépítésében alapvető fontosságú a távolság-invariancia vagy megőrződés fogalma. Ennek értelmében pontok egy nem üres halmazát metrikus, vagy távolsággal felruházott térnek nevezzük, ha a halmaz bármely két x, y pontjához hozzárendelhetünk egy r(x,y) valós számot, úgy, hogy:

1, r(x,y)³ 0 és r(x,y)=0 akkor és csakis akkor, ha x=y,

2, r(x,y)= r(y,x),

3, r(x,y)£ r(x,z)+ r(z,y) teljesül bármely x,y,z pontra. Ilyenkor a r függvényt metrikának, a r(x,y) számot pedig x és y távolságának nevezzük. A metrikával tehát a tér geometriai vagy távolságfüggő sajátosságai adhatók meg, mely a fizikában való felhasználása szempontjából az általános relativitáselméletben érte el legérdekesebb formáját, aminek értelmében a gravitációs erő jelenségét a tömeg-energia okozta téridő görbületre, vagyis a tér metrikájának torzulására vezethetjük vissza. Emi Noether 1917-ben felfedezett tétele még tisztábban megvilágította előttünk a fizikai törvények geometriai sajátosságait. E tétel szerint ugyanis a fizika megmaradási tételei valójában alapvető szimmetriatörvényekre vezethetők vissza. Ennek értelmében például az energia- és a lendület-megmaradás tétele valójában a folyamatok időbeli és a térbeli szimmetriájára vezethető vissza. Az elektromos töltés megmaradása pedig a részecske hullámfüggvényének szimmetriájából származik, amit mértékszimmetriának nevezünk. Általánosságban tehát elmondható, hogy az elektronhoz és a protonhoz hasonló töltött részecskék úgynevezett Noether-töltéseket hordoznak, vagyis egy olyan sajátosságot, mely geometriai szimmetriára vezethető vissza. A tárgyak tulajdonságai és jellemzői azonban nemcsak geometriai, hanem topológiai változtatások mellett is invariánsak maradhatnak. Az ilyen deformációkhoz tartozó megmaradási törvényeket topológiaiaknak nevezzük. A tárgyak távolságaival, alakjával és szögeivel foglalkozó geométerekkel ellentétben a topológust nem ezek a jellemzők foglalkoztatják, hanem azok, melyek révén például egy tórusz vagy gyűrű azonosnak mondható egy teáscsészével, hiszen a két objektum az anyag folytonossága mellett egymásba alakítható (lásd az ábrán) – ha a felépítő anyag kellően képlékeny. Vagyis a két forma topológiai értelemben invariáns. A topológiát éppen ezért gumilepedő-tudománynak is szokták nevezni.

Az előbbi képlékeny egymásba alakítást, mint nyílt halmazok lefedésével való leírást, és vele együtt egy topológikus tér definícióját a metrikus térhez hasonlóan matematikailag a következőképpen adhatjuk meg:

Az X halmazt topológiai térnek nevezzük, ha a benne található T részhalmazok kielégítik a következő axiómákat:

1, Az X és a üres halmaz szintén eleme a T halmaznak

2, A T két halmazának metszete szintén T-ben található

3, A T-beli halmazok tetszőleges uniója szintén T-beli halmaz

A T-ben található halmazokat nyílt halmazoknak nevezzük, a T-t pedig az X halmaz egy topológiájának. A legújabb geometriai kutatások fényében ma már tudjuk, hogy a fizikai tárgyak és az algebrai geometria között szoros kapcsolat húzódik. A térben ugyanis megfogalmazható egy függvényalgebra; a tér fölött értelmezett vektornyaláb ilyenkor az adott algebra fölötti projektív modulnak feleltethető meg; a keresett kohomológiát vagy kapcsolati rendszert pedig az úgynevezett de Rahm komplexusokból olvashatjuk le. Kutatásai révén Stern egy ehhez hasonló, ám másfajta megfeleltetést fedezett fel, mely a logika elemeit kapcsolja össze a topológiával. Ennek a kutatási irányvonalnak az a fő feladata, hogy leírást szolgáljon a topológiai agyra, és annak intelligens logikát fenntartó működésére. Ma már tudjuk, hogy az értelem és a tudatosság tisztán neurofiziológiai magyarázata zsákutcába vezet. Az agy biofizikai és neurális aktivitásának tanulmányozása nem adhat kielégítő választ a tudatosság mechanizmusának fontos kérdésére. Azok, akik ezt a kérdést a neuronaktivitások mechanisztikus látásmódján, vagy az agyi elektromosságon, vagy a neurokémián, illetve a kvantummechanikán keresztül akarják megválaszolni, gyakorta hasonlóan terméketlen talajra tévednek, mint azok, akik ugyanezt a problémát csakis a filozófia, a spiritualitás vagy a teológia nézeteivel próbálják megoldani. Az egyik legfontosabb észrevétel ezen a fronton: a gondolat, annak ellenére, hogy tapasztalata kapcsolatban áll az agyban zajló anyagi folyamatokkal, teljességgel megfoghatatlan, anyagtalan. Ennek ellenére az elvont gondolatok erőteljes fizikai hatást gyakorolnak az agyra. A szavak és a gondolatok mérhető változást idézhetnek elő az agyban, mely felerősített formában akár tudatállapot-váltást is előidézhetnek – gondoljunk csak a meditációkban használt mantrákra. A most leírtak tömör formában való megfogalmazását kínálja a tudatos agy topologikus kvantált elméletgépezetként való definiálása. Ez pedig a következő:

Amint azt fentebb részletesen is láttuk, a természetben megfigyelhető kölcsönhatások elméleti megközelítésében – és ennek köszönhetően feltehetően saját működésében is – az emberi agy a kvantummechanikai és a kvantumtérelmélet törvényszerűségeit követi, így a kvantált jelző magától értetődő az elnevezésben. A mai ismereteinken alapuló technológiák és gépezetek anyagot, energiát vagy adatokat alakítanak át. Ezzel szemben az emberi agy és általában a gondolkodó – biológia – gépek elméleteket és azok logikai szerkezetét alakítják át egymásba. Egy kvantált elméletgépezet tehát alapvetően különbözik a ma ismert gépektől, hisz belső állapota függ a benne lévő tudástartalomtól. Vagyis egy elmélet átalakítása megváltoztatja a gép szerkezeti felépítését. Az agy tehát egy olyan gépezet, mely folyamatosan elméleteket gyárt és szüntet meg. A topológikus jelző tehát az öntudat topológiai sajátosságán túl a gépezet szerkezeti képlékenységére utal, mely a biológiai vagy gondolkodó gépezetek sajátja. Ez a felfedezés azért nagyon fontos, mert mostanáig a számítástudomány a számítógépek tervezésénél főként geometria alapokra támaszkodott és a topológia közvetve csak a többprocesszoros gépek neuron hálózathoz hasonló kialakításában és programozásában jutott szerephez. Ezzel ellentétben a tudat helyes fizikai értelmezése – mint fentebb láttuk – teljes mértékben a topológia törvényszerűségire kell, hogy támaszkodjon, ami közvetlen kapcsolatot mutat a húrelméletek gondolatmenetében megjelenő p- és D-bránokkal vagy membránokkal, valamint azok kölcsönhatásaival, amit a mátrixlogika segítségével a logikai- vagy elme-membránok fogalmába és kölcsönhatásába alakíthatunk át. Ennek képletbe foglalt értelmezése a következő.

Egy logikai membránt vagy L-bránt logikai mátrixoperátorok, mint koordináták szorzataként állíthatunk elő, hasonlóan a relativitás világteréhez, ahol a kiterjedési irányok szorzata szolgálja a világtérfogatot.

Világtérfogat: dV=dxdydz(icdt), a húrelméletben 10 dimenziós ez a térfogat,

Logikai-brán: Vn=L1•L2•L3•…•Ln, ahol VnÎΩ (a logikai sűrűségmátrix halmaza), L1, L2, L3, …,Ln pedig a logikai koordináták rendezett sorozata.

A mátrixlogika értelmében tehát a kognitív koordinátákat, mint filozófiai tételeink premisszáit, logikai mátrixok képviselik. Ezek szorzata szolgáltatja az elmeteret vagy logikai teret, amit logikai-bránnak vagy L-bránnak nevezünk, s ami szintén egy mátrix. Az L-brán gerjesztéseként megjelenő mintázatok hordozzák azokat a kognitív elemeket, melynek révén a rendszer felismerésre és érzékelésre képes. Nos, ez az a pont, ahol záróakkordként eljutottunk a filozófia elméleteinek és azok egymással való kölcsönhatásainak fizikai értelmezéséhez.

Mint láttuk, az elmetérként megadható L-bránt az adott filozófiai nézőpont kiinduló premisszái, mint koordináták feszítik ki. Az adott logikai membrán önmagával, illetve más filozófiai nézetek membránjaival való kölcsönhatása az adott filozófiai nézőpont okfejtésének mozgásában, előrehaladásában, vagyis a következtetések új sorozatában ölt testet. Ez az axiómáival megadott formális matematikai struktúra és a belőle levezethető tételek szerveződéséhez hasonlít, sőt az operátor-logika új formális nyelvezetének köszönhetően, a kettő egyenértékűvé válik. A túloldalon látható kép a fent leírtakat szimbolizálva tökéletesen megmutatja, hogy a megfelelő szerveződésben elhelyezett formációk és azok kölcsönhatásai (azaz a filozófiai kijelentés-szerveződések) az észlelés révén virtuális mozgást eredményeznek az elmében, akárcsak egy új filozófiai vagy tudományos nézőpont valóság-észlelésre és értelmezésre történő alkalmazásakor. A mozgás lehetősége valójában ott rejtőzik a kép szerveződésében, pontosabban a változó színű mezők spirális elrendeződésében, ami viszont csak a tudatos elmében jelenik meg, mint virtuális mozgás. Ez egyúttal a tudat nem-hermitikus sajátosságát is alátámasztja, ami tömören azt jelenti, hogy a tudatos észlelés képzetes dimenziókkal is bír (a képzetes mozgás észlelése), vagyis az érzékszervei tapasztalatok „valós” információi csak egy szeletét adják a tudatos értelemmel felfogható teljes észlelési tartománynak. Ehhez azonban hozzá kell tegyük, hogy maga a „kint” észlelt kép is valójában az elmetér képződménye, ahol maga a mozgás is keletkezik, vagyis a kép elsődleges tapasztalatként való értelmezése is kérdésessé válik, utat engedve ezzel az ősi védantikus tanításnak és az itt szereplő mája fogalomnak, amit hibásan illúziónak szoktak fordítani. A mája szó szerinti jelentése „az, ami nincs”, azaz a mozgás, sőt maga a kép sincs, csak az öntudat, mint végső szubsztancia, és annak észlelő természete; vagyis emiatt érzékeljük az egészet valósnak, ami viszont minden értelemmel és érzékszervvel felfogott észlelésre igaz! Erre, mint fentebb láttuk a tudatos észlelés fizikai leírása is rávilágít. A most elmondottakkal a paradigmák kialakulását és hatását is modellezhetjük. Hiszen a jelen társadalom kollektív elmeterében domináló nézőpontok (paradigmák), mint L-bránok, valamint a most megjelenő új nézőpontok egymással való kölcsönhatásának fenti módon való ábrázolásával és vizsgálatával előrejelzéseket tehetünk a lehetséges kimentek, valamint következtetéseket illetően. Ebben valójában semmi új nincs, hiszen a gondolkodók elméjében minden korban folyamatosan ez a jelenség zajlott, csak annyi történt, hogy mindezt most matematikai értelemben leírhatjuk és modellezhetjük, azaz explicitté tettük az eddig rejtett, ám nagyon is fontos folyamatokat. A matematika végül is mindig ezt a szerepet töltötte be, most kiterjesztettük hatókörét, melynek révén a logika és az erre épülő minden ember alkotta megismerési rendszer szilárd alapot nyert az értelmet és információt létrehozó öntudatosság „tautológiájának” felismerésével, enélkül minden kijelentés alaptalan és értelmetlen!

Irodalomjegyzék

1. Dienes István (2005): A tudat-holomátrix – a szuper-metaelmélet sarokköve. Megjelent a Metaelmélet, metafilozófia című könyvben, Stratégiakutató Intézet, Budapest

2. Dienes István (2006): A kvantumos szerkezetű agy és a topologikus tudat. Elektronikus cikk, www.metaelmelet.hu

3. Stern, August (2000): Quantum Theoretic Machines: what is thought form the point of view of physics. Elseiver Science, Amsterdam

Jegyzetek

^* Stratégiakutató Intézet, Tudatkutatási és elméleti fizika csoport