מדוע יש משהו במקום כלום

השאלה “מדוע יש משהו, במקום כלום?” מטרידה את האנושות מאז ומתמיד. מקובל להגיד שאנו לא יודעים את התשובה. הפיזיקה המודרנית מתחילה לשפוך אור על השאלה הזו, ומאמר זה יבאר את הממצאים והתובנות של המחקר בנושא. הכל מסתובב סביב שתי תובנות גדולות של הפיזיקה המודרנית..

מרחב-זמן

מה שנותן לשאלה זו את הכוח שלה זה האינטואיציות שלנו לגבי סיבתיות. “מדוע קיימת המכונית הזו?” “כי חברת טויוטה החליטה לייצר אותה”. הנחת הסיבתיות קובעת שלכל דבר יש סיבה, סיבה שהיא הבסיס לכך שהוא נכון. בפרט, הקיום של כל דבר תלוי בקיום של דבר אחר, ששימש כיסוד שממנו ועל בסיסו הוא צמח. קיום המכונית תלוי בקיום חומרי הגלם, המפעל, המהנדסים, וכדומה; קיומם של אלה תלוי בקיום דברים קודמים אחרים, וכן הלאה. העבר במובן זה הוא הבסיס או הקרקע לעתיד, ובבסיס העבר עומד עבר קדום עוד יותר, וכן הלאה. אם לכל דבר יש קרקע, במובן זה, עולה השאלה האם קיים משהו שהוא הבסיס להכל, משהו שהוא הקרקע לכל שרשרת הסיבות הזו. מהי הסיבה לכך שכל שרשרת הסיבות הזו קיימת, במקום שלא תהיה קיימת בכלל. אבל תאוריית היחסות גילתה לנו שהמציאות פשוט לא עובדת ככה. זה לא שההווה קיים ונקבע על ידי העבר, אלא שכל המרחב-זמן קיים ביחד. במקום מרחב תלת-ממדי המשתנה עם הזמן, כך שהעבר קובע את העתיד, יש לנו מרחב ארבע-ממדי שכולו קיים יחדיו. במבנה הארבע-ממדי הזה עדיין מתקיימת סיבתיות. עדיין נכון שמאורע א ישפיע סיבתית על מאורע ב. אנו לא מערערים כאן על עצם קיום הסיבתיות (את זה נעשה במאמר אחר…). אבל, אני כן רוצה לערער על הרעיון שיש קרקע לקיום. מאורע א אינו הקרקע לעצם קיום מאורע ב, גם אם הוא סיבה למאורע ב. זאת בגלל שגם מאורע א וגם מאורע ב קיימים שניהם בתוך המרחב-זמן, שכולו קיים באותה המידה. האני שכותב את השורות האלו עכשיו קיים בה במידה כמו האני שהיה קיים לפני שנה וכמו האני, שכפי שאני מקווה, יהיה קיים עוד שנה; כל אחד מאיתנו הוא חלק מהמרחב זמן הארבע-ממדי, ואף אחד מאיתנו אינו הקרקע לקיומו של האחר. שהרי המשוואות של תורת היחסות הכללית הן סימטריות לכל ארבעת הכיוונים, כלומר העבר אינו קובע את העתיד יותר מאשר העתיד קובע את העבר, או השמאל את הימין. במרחב זמן יש מבנה, שמתואר על ידי משוואות איינשטיין (וכולל את הסיבתיות, במובן מסוים) אבל שום חלק בו אינו מבוסס על חלק יסודי יותר, שום חלק בו אינו הקרקע לקיום חלק אחר שבו. לכן לא קיימת “קרקע” מסוימת שמעגנת את קיום המציאות. המציאות פשוט קיימת, כפי שהיא, ללא קרקע סיבתית. המציאות עצמה היא-היא הקרקע. אכן, לא יכול להיות אחרת, שכן כדי שמשהו ישמש כ”בסיס” הוא עצמו צריך להיות קיים, כלומר חלק מהמציאות. לא יכולה להיות רמה מתחת למציאות, שהמציאות נסמכת עליה. כדאי להעיר כאן הערה תאולוגית. התאולוגיה המסורתית מבוססת על הבנה פילוסופית אריסטוטלית של סיבתיות, ובה האלוהים נתפס כמשהו שהוא סיבת-עצמו ואילו קיום שאר המציאות תלוי בקיומו. הטיעון שלמעלה חושף את הפגם היסודי בחשיבה זו – קיום אינו משהו שיכולה להיות לו סיבה, שכן הסיבתיות היא יחס בין דברים קיימים. תאולוגים מסויימים הרחיקו לכת עוד יותר, תחת השפעות של פילוסופיה אפלטונית, והבינו את העולם לא רק כתלוי באל אלא כמציאות עוועים, כמשהו שלא קיים במלוא-מובן-המילה אלא הוא רק צל של הקיום האמיתי, שהוא האל. עבור תאולוגים אלו, כל מה שקיים הוא האל. במובן מסוים, הקיום הארבע-ממדי שהסברנו למעלה מספק תמונה הפוכה: כל מה שקיים קיים בה במידה, כך שאין שום “רמות” של קיום. הסיבתיות אינה אלא, כפי שהסביר הפילוסוף דוד יום, מבנה מסוים בתוך מה שקיים. היא אינה יחס של “קרקע” למה שמעליה. אין קרקע לקיום, אין חלק מהמציאות שיותר קיים או שקיומו יותר יסודי מחלק אחר.

עולמות מרובים

אבל זה עדיין לא עונה על השאלה “מדוע קיימת מציאות זו ולא האין”. גם אם אין “קרקע” למציאות, עדיין אנו תוהים על עצם קיומה. בנקודה זו, כדאי לדעתי להרחיב את הדיון ולשאול שאלה רחבה יותר – מדוע מתקיימת המציאות המסוימת שאנו נמצאים בה, ולא מציאות אחרת? הרי הכל היה יכול להיות, לכאורה, אחרת. המציאות יכלה להיות שונה במקצת (למשל, השם שלי אולי היה שונה) או המון (למשל, היינו מוצאים את עצמנו בגן עדן, מוקפים על ידי מלאכים). אבל בפועל, נראה שמתממשת רק מציאות אחת מתוך אינסוף האפשרויות האלו. מדוע? מדוע רק אחת? ומדוע רק זו? כאן יש למכניקת הקוונטים מה להציע. אחת מהפרשנויות של מכניקת הקוונטים גורסת שזה פשוט לא נכון שמתקיימת רק אפשרות אחת. במקום זאת, כל האפשרויות מתקיימות במקביל. חשבו על כדור טניס שנזרק לעבר קיר עם חלון פתוח. מניסיוננו אנו יודעים כי יש שתי אפשרויות – או שהכדור יינתז מהקיר, או שהוא יעבור דרך החלון הפתוח. אבל תורת הקוונטים אומרת שלא באמת כך הדבר, אלא שזו אשליה סטטיסטית, שנוצרת מכך שהכדור מורכב מהמון חלקיקים קטנטנים. אם נזרוק חלקיק קטן אל הקיר, ייקרה משהו אחר לגמרי. אם נזרוק אלקטרון, נאמר, אל הקיר, אז המציאות תתפצל. בחלק מהמציאות – במילים אחרות, ב”עולמות מסוימים” – האלקטרון יעבור דרך החלון, ובחלקים אחרים של המציאות – בעולמות אחרים – האלקטרון יינתז מהקיר. במקום שהמציאות תכיל רק אפשרות אחת, היא מכילה את שתי האפשרויות. המציאות מכילה את כל האפשרויות, כל האפשרויות מתקיימות ולא רק אחת. מן הראוי להעיר שזו רק פרשנות אחת לגבי ההשלכות של תורת הקוונטים על קיום המציאות. אבל אני חושב שהיא הנכונה, ונדחה את הטיעונים בעדה לפוסט עתידי. די לנו בשלב זה לשים לב לכך שרעיון זה, שהמציאות מכילה את כל האפשרויות, פותח בפנינו הבנה שונה של השאלה המרכזית שאנו עוסקים בה. בהינתן שהמציאות מכילה את כל האפשרויות, התשובה לשאלה “מדוע יש משהו במקום כלום” היא שזה פשוט לא המצב. המציאות מכילה את כל שלל האפשרויות, כולל האפשרות שאין כלום. מן הסתם אנחנו, מוצאים את עצמנו בחלק מהמציאות שבו יש משהו; אבל המציאות מכילה גם חלק שאין בו כלום. המציאות מכילה את כל האפשרויות. חשוב לתת את הדעת לכך שהבנה זו משנה את השאלה. השאלה היא עכשיו: “אוקיי, נניח שכל האפשרויות קיימות, אבל למה? למה דווקא כל האפשרויות, במקום רק אפשרות אחת – כגון, למשל, האפשרות שאין כלום?” שימו לב איך התהפכו היוצרות כאן. התחלנו מכך שמצב ה”אין כלום” היה נראה פשוט וסביר יותר. לכן שאלנו מדוע הוא לא מתקיים – שכן זה היה נראה, על פניו, שיותר פשוט וסביר שיתקיים האין-כלום, מאשר שתתקיים המציאות הסבוכה שלנו. אבל עכשיו אנחנו במצב הפוך. הרבה יותר סביר ופשוט שיתקיימו כל האפשרויות מאשר שיתקיימו רק חלק מהן – נאמר, רק המציאויות הזוגיות, אם נספור אותן. זה פשוט לחלוטין לא ברור מה יגביל את המציאות לחלק מהאפשרויות, במקום שהיא תכיל את כולן. זוהי, אם כך, התשובה שמציעה הפיזיקה המודרנית לשאלה שבה פתחנו – התשובה לשאלה מדוע יש משהו במקום שלא יהיה כלום, היא שדווקא כל האפשרויות קיימות, כולל האפשרות שיש כלום. אפשרויות אלו קיימות באופן א-זמני, ללא משהו שיהווה “בסיס” שיעניק להן קיום, כי הן עצמן הקיום, הן כל מה שמתקיים, ללא בסיס. וכל זה סביר יותר מאשר שתתקיים רק מציאות אחת, בין אם היא “כלום” או כל מציאות אחרת.

שתי הסתייגויות

תשובה זו אינה מספקת בעיני מהסיבות הבאות: קודם כל, הנימוק אינו חזק דיו. הוא חזק מספיק על מנת להסיט את המטוטלת לצד השני, כלומר כדי להראות שיותר סביר שהמציאות תהיה ריבוי, שהיא תכיל את כל האפשרויות כולל האפשרות שאין כלום, מאשר שהיא תכיל רק חלק מהאפשרויות. אבל הוא לא מראה לנו מדוע המציאות חייבת להיות כזו, מדוע אין ברירה אחרת מלבד שהמציאות תכיל את כל האפשרויות. יש כאן סבירות מסוימת לקיום הריבוי, אבל היא לא גבוהה במיוחד. הבעתיות השניה נובעת מכך שעוד אין לנו נימוקים טובים להאמין שהמציאות אכן מכילה כל האפשרויות. כפי שנאמר, אחד מהפרשנויות של מכניקת הקוונטים היא שכל האפשרויות הפיזיקליות, האפשרויות במסגרת חוקי הפיזיקה, מתקיימות בו זמנית. תאוריות קוסמולוגית ופיזיקה ספקולטיבית כגון תורת המיתרים מרחיבות את תחום האפשרויות, כך שחוקי הפיזיקה ביקום שלנו נהפכים רק לאפשרות אחת מיני רבות ברב-יקום. אבל אפילו אם תאוריות אלו נכונות, האפשרויות עדיין מוגבלות על ידי חוקי הפיזיקה של הרב-יקום. אני מכיר רק תאוריה אחת שמנסה באמת ובתמים לנסח בצורה רצינית את הרעיון שכל האפשרויות מתקיימות, וזו תאוריית ה”יקום המתמטי” של הקוסמולוג הקוונטי מקס טגמרק. אך זו עדיין השערה פרועה שאין לה נימוקים של ממש. זו, אם כן, תהיה תשובתי לשאלה שבה עסקנו – הסיבה שקיים משהו במקום כלום, היא כנראה שהמציאות בלתי-מוגבלת במובן שהיא מכילה את כל האפשרויות, אבל עוד אין בידנו ראיות טובות שזו אכן התשובה הנכונה.