Mitä tapahtuu, kun papiksi ryhtynyt Cambridgen fysiikan professori kirjoittaa teologiasta maanosamme fyysikkojen lehteen?

John Polkinghorne on Cambridgen yliopiston fysiikan emeritusprofessori, joka työskenteli fyysikkona 25 vuotta ja siirtyi sen jälkeen anglikaanisen kirkon papiksi. Polkinghorne on uskonnon ja tieteen suhteen tunnustettu asiantuntija, hän on kirjoittanut useita kirjoja aiheesta, ja sai työstään arvostetun Templeton-palkinnon vuonna 2002. Tässä kirjoituksessa käsittelen Polkinghornen tekstiä, joka ilmestyi äskettäin Euroopan fyysikkoseuran Europhysics news-lehdessä, sekä seuraavassa numerossa ilmestyneitä vastineita. Miten Polkinghorne siis yhdistää fysiikan ja teologian, ja mitä voimme tästä oppia?

Fysiikan ja teologian suhde

Polkinghornen mukaan fysiikan menestys on perustunut siihen, että se on tutkinut tarkasti rajattuja kysymyksiä maailmassa vaikuttavista prosesseista. Teologian ei tule yrittää kertoa fysiikalle, kuinka tällaisiin fysiikan alaan kuuluviin kysymyksiin vastataan, koska fysiikan menetelmät ovat niihin vastaamisessa parempia. Samalla Polkinghorne kuitenkin ajattelee, että fysiikka voi myös herättää kysymyksiä, joihin se itse ei voi asettamiensa rajoitusten vuoksi vastata.

Esimerkiksi kysymyksiä arvoista, merkityksistä ja tarkoituksista ei voi käsitellä fysikaalisen tutkimuksen menetelmin. Polkinghornen mukaan jotkin tällaisista “metakysymyksistä” käsittelevät myös fysiikkaa itseään, esimerkiksi: “miksi fysiikka on ylipäätään mahdollista?” Tällaiset kysymykset nousevat luontevasti fysiikkaan sisältyvästä pyrkimyksestä ymmärtää todellisuutta mahdollisimman laajasti.

Samaan aikaan fysiikan keinoin on kuitenkin vaikea tutkia näin laajaa kysymystä. Polkinghornen mukaan teologia voikin fysiikkaa paremmin asettaa tällaiset kysymykset laajempaan kontekstiinsa ja tarjota niihin vastauksia.

Polkinghorne esittää artikkelissaan neljä suurta metakysymystä, joiden kohdalla fysiikka johtaa hänen mielestään teologiseen pohdintaan. Nämä ovat (1) kysymys kosmoksen ymmärrettävyydestä, (2) kysymys kosmisesta hienosäädöstä, (3) kysymys kausaalisuuden luonteesta ja (4) kysymys kosmoksen yllättävyydestä.

Ymmärrettävyys

Polkinghornen mukaan kosmoksen ymmärrettävyys ja fysiikassa käytettyjen matemaattisten kuvausten kauneus herättävät fysiikkaa itseään laajempia kysymyksiä. On yllättävää, että fysiikan tutkimuksen historiassa matemaattinen kauneus ja teorian toimivuus ovat usein liittyneet yhteen. Esimerkiksi Paul Diracin kvanttifysikaaliset löydöt syntyivät tuloksena matemaattisesti kauniiden kaavojen etsinnästä. Diracin lankomies Eugene Wignerin kirjoittama artikkeli “The Unreasonable Effectiveness of Mathematics in the Natural Sciences” on muodostunut jo klassikoksi. Artikkeli dokumentoi, kuinka monet aluksi hyödyttömän oloiset, pelkästään matematiikan itsensä vuoksi kehitetyt teoreemat, ovatkin myöhemmin paljastuneet tärkeäksi kosmoksen ymmärtämisessä.

Miksi kosmos on ymmärrettävä, ja miksi matematiikka toimii? Kuten Polkinghorne huomauttaa, fyysikot voivat hyödyntää kosmoksen ymmärrettävyyttä, mutta sitä ei voi selittää fysiikan keinoin. Toisaalta on kuitenkin älyllisesti laiskaa sanoa tätä tieteen taustalla olevaa mysteeriä vain epätodennäköisenä onnenpotkuna. Polkinghornen mukaan luomisteologia tarjoaa paremman ratkaisun mysteeriin: luonto heijastelee Luojan mielen siihen asettamaa rationaalisuutta. Ihmisen kyky ymmärtää tätä rationaalisuutta puolestaan heijastelee sitä, että meidät on luotu “Jumalan kuvaksi.” Näin teologinen selittäminen toimii eri tasolla kuin fysiikka.

Kosminen hienosäätö

Toinen metakysymys koskee luonnonlakien elämän mahdollistavaa hienosäätöä. Polkinghorne ei näe tarpeelliseksi toistaa fysiikan alan lehdessä fysiikan parametreja, jotka ovat juuri sopivat jotta elämä olisi universumissamme mahdollista, mutta antaa kosmologisen vakion 10^-120 hienosäädön nopeana esimerkkinä. Polkinghornen mukaan uskonnollinen näkökanta näkee hienosäädön Luojan lahjana, joka mahdollistaa kosmoksen hedelmällisen historian. Kyse on jälleen teologisesta selityksestä, joka toimii fysiikan itsensä ylittävällä metatasolla.

Polkinghorne tunnustaa, että hienosäädölle on olemassa vaihtoehtoinen selitysyritys: multiversumihypoteesi, jonka mukaan universumeita on valtava, ehkä ääretön, määrä. Jos universumien olosuhteet vaihtelevat, saattaisi jokin universumi olla elämän mahdollistava aivan sattumaltakin. Polkinghornen mielestä selitys on puutteellinen, sillä edes ääretön joukko ei välttämättä sisällä tiettyä elementtiä (kuten parittomien lukujen ääretön joukko ei sisällä lukua 2).

Joka tapauksessa kyse on Polkinghornen mielestä metafyysisestä selityksestä, ei tieteellisestä hypoteesista. Vaikka multiversumi-spekulaatioita saattavat osin motivoida kvanttigravitaatio-tutkimuksen spekulatiiviset ideat, niiden havaitsemisen mahdottomuus vie multiversumi-oletuksen metafysiikan alueelle. Jumala-selityksen ja multiversumin vertailussa on siis kyse kahden metafyysisen selityksen vertailusta. Polkinghornen mielestä teologinen selitys voittaa kilpailun, koska sen puolesta voidaan esittää myös muuta riippumatonta todistusaineistoa, kuten universumin ymmärrettävyys ja uskonnollinen kokemus.

Kausaalisuus

Polkinghornen mukaan fysiikka herättää myös kysymyksen siitä, onko todellisuus avoin vai deterministinen, mutta ei kuitenkaan voi ratkaista sitä. Newtonilainen mekaniikka oli determinististä, ja monet tulkitsivat sen johtavan myös koko kosmoksen determinismiin. Kosmos nähtiin kuin valtavana kellokoneistona, joka tuottaa tietyt tulokset täysin ennustettavasti. Tätä kuvaa oli vaikea sovittaa käsitykseen ihmisen toimintaan liittyvästä vapaudesta, mutta myös ajatukseen Jumalan toiminnasta maailmassa.

Moderni fysiikka (varsinkin kvanttimekaniikka ja kaaosteoria) on kuitenkin osoittanut, että maailman tapahtumia on vaikea ennustaa. Onko tämä ennustamattomuus siis tulosta siitä, että todellisuus on itsessään avoin monenlaisille tulevaisuuksille, vai siitä, ettemme vain pysty tutkimaan fysikaalista maailmaa tarpeeksi hyvin?

Polkinghornen mukaan kvanttifysiikka voidaan tulkita molemmilla tavoilla. Bohmin deterministisestä kvanttimekaniikan tulkinnasta seuraisi, että fysiikka on determinististä, aivan kuten newtonilaisessa kuvauksessa. Bornin ei-deterministisen tulkinnan mukaan kvanttimekaniikan tapahtumat ovat kuitenkin itsessäänkin määräytymättömiä, ja todellisuus on avoin monenlaisille tulevaisuuksille.

Polkinghorne kallistuu Bornin ei-deterministisen tulkinnan puolelle (kuten useimmat muutkin fyysikot) Bohmin mallin teennäisyyden ja monimutkaisuuden perusteella. Tähän tulkintaan sopii myös paremmin ajatus ihmisen vapaudesta ja Jumalan toiminnasta maailmassa. Kvanttimekaniikan epämääräytyneisyys jättää todellisuuteen eräänlaisen aukon, jonka kautta Jumala pääsee toimimaan maailmassa.

Polkinghornen mukaan olennaista tässä on jälleen se, ettei fysiikka toistaiseksi kerro meille, kumpi tulkinta maailmasta meidän tulisi valita. Fysiikan tulokset ovat kyllä merkittäviä, mutta ne on tulkittava suhteessa laajempaan viitekehykseen. Polkinghorne itse pitää sekä kokemusta ihmisen vapaudesta että kokemusta Jumalan toiminnasta merkittävinä syinä valita indeterministinen fysiikan tulkinta.

Yllätyksiä

Neljäs metakysymys nousee kosmoksen yllätyksellisyydestä. Polkinghorne kiinnittää huomiota siihen, ettei todellisuus aina ole sellainen kuin odottaisimme: totuus on usein yllättävää. Esimerkkinä Polkinghorne viittaa valon kaksiluonto-oppiin, eli aalto-hiukkas dualismiin. Vuonna 1899 jokainen filosofi olisi osannut esittää todistuksen sille, ettei mikään voi käyttäytyä samanaikaisesti aallon ja hiukkasen tavoin. Valo kuitenkin käyttäytyy näin. Kyseessä on paradoksi: kun asia ymmärretään syvemmin, tässä ei lopulta ole loogista ristiriitaa.

Polkinghornen mukaan voimme oppia tästä jotain sekä fysiikan että laajemman ajattelumme suhteen. Kun kohtaamme jonkin yllättävän mahdollisuuden, meidän tulisi tarkkaan tutkia, mikä on järkevää ja totta, eikä päättää liiaksi etukäteen, mikä on mahdollista ja mikä ei. Järkevyyden kriteeriemme ei tulisi estää meitä kohtaamasta todellisuutta sellaisena kuin se on.

Jos fysiikan tutkima kosmos voi yllättää meidät, eikö sitten paljoa enemmän myös tuon kosmoksen Luoja? Polkinghornen mukaan myös teologiassa tulisi lähteä kokemuksesta ja todistusaineistosta, eikä muotoilla etukäteen, mikä on mahdotonta. Teologiassa ja fysiikassa on Polkinghornen mielestä molemmissa kyse totuuden etsimisestä tarkoin harkitun todistusaineiston perusteella. Samalla myös teologian ja fysiikan erot tulee ottaa huomioon: teologia hyödyntää myös syvästi henkilökohtaisia kokemuksia, joita ei voi toistaa tai tutkia fysiikan keinoin.

Käytännössä Polkinghorne tunnustaa klassista kristillistä oppia. Hänen tapansa soveltaa ajatusta teologian yllätyksellisyydestä näkyy esimerkiksi Jeesuksen kaksiluonto-opin kohdalla: aivan kuten aalto-hiukkasdualismi on mahdollista, samoin myös Jeesus voi olla samaan aikaan ihminen ja Jumala. Kristillisten oppien paradoksaalisuus ei tee niistä järjenvastaisia.

Vastineita

Europhysics News-lehden seuraavassa numerossa ilmestyi kaksi vastinetta Polkinghornen tekstiin. H. C. W. Beijerink tyytyy vastineessaan lähinnä viittaamaan Richard Dawkinsin Jumalharha-kirjaan ”kristallin kirkkaana ja kriittisenä analyysinä siitä miten uskonto hidastaa nuorten riippumatonta ajattelua”. Beijerinck jatkaa aiheen sivusta kvanttimekaaniikan ongelmallisen monimaailmankaikkeus tulkinnan keksijän H. Everettin tutkija-uran ongelmilla.

Beijerinckin kirjoitus tukee sitä käsitystä, että useimmat Dawkinsin kirjan lukeneet eivät ole tietoisia siitä murskaavasta kritiikistä, jonka Dawkinsin väitteet ovat kohdanneet. Beijerinckiä mukaillen tässä voidaankin todeta, että Dawkins näyttää tässä hidastavan lukijoidensa riippumatonta ajattelua.

S. Holst puolestaan esittää tarkempaa kritiikkiä Polkinghornen käsityksiä kohtaan. Holst on samaa mieltä siitä, että esitetyt metakysymykset ovat tärkeitä, mutta ei pidä teologisia selityksiä hyväksyttävinä. Holst ei pidä uskonnollista kokemusta hyväksyttävänä todistusaineistona, koska useissa tapauksissa uskonnollinen kokemus on vienyt ihmisiä harhaan. Holst ei kuitenkaan sovella samaa kriteeriä esimerkiksi kanssaihmisten puheisiin, uusiin tieteellisiin teorioihin, tai jopa joihinkin mittauksiin, jotka myös ovat joskus vieneet harhaan. Tuskin mikään inhimillinen tietolähde on todellisuudessa erehtymätön.

Hienosäädön tapauksessa Holst pitää multiversumia parempana selityksenä kuin Jumala kolmesta syystä. Ensinnäkin, Holstin mukaan multiversumi selittäisi hienosäädön, kun taas Jumala ei selittäisi mitään, koska Holstin mukaan selityksen tulee olla yksinkertaisempi kuin selitettävänä oleva asia. Kyseessä on siis tieteenfilosofinen reduktiivisen selityksen vaatimus.

Tämä Dawkinsinkin käyttämä kriteeri on kuitenkin huonosti perusteltu ja johtaa ongelmiin tieteessa. Esimerkiksi arkeologi ei sen mukaan saisi selittää saviruukkua ruukuntekijällä. Bayesin teoreemassa yksinkertaisuus saattaa toki nostaa selityksen prioritodennäköisyyttä. Samalla yksinkertaisuutta ei saisi kuitenkaan absolutisoida ainoaksi selitysten vertailukriteeriksi.

Toisekseen, multiversumi-selityksellä on teoreettisia kytköksiä muihin fysiikan hyvin spekulatiivisiin malleihin. Tämän Polkinghorne mainitsikin, eikä pitänyt spekulatiivisia kytköksiä spekulatiivisiin malleihin merkittävänä hyveenä. Toisaalta uskonnollisella selitysmallilla voi olla parempia kytköksiä fysiikan ulkopuolelle.

Kolmanneksi, multiversumi-selitys on Holstin mukaan falsifioitavissa esimerkiksi falsifioimalla yleinen suhteellisuusteoria, kvanttifysiikka, tai inflaatio (joiden päälle jotkut multiversumiskenaariot on rakennettu). Tämä ei kuitenkaan täytä falsifikaatio-kriteeriä itse multiversumiselitykselle. Kyseessä on falsifikaation väärinymmärtäminen eristämällä se muusta mallivertailun koneistosta. Esimerkiksi, kun suhteellisuusteoria tekee ennusteen, ennusteen toteutuminen nostaa suhteellisuusteorian todennäköisyyttä, ei multiversumi-lisäväitteen todennäköisyyttä.

Holst jatkaa väittäen, ettei Jumala-selitys ole falsifioitavissa niille, jotka eivät sitä ole jo hylänneet. Tarkkaan ottaen Holstin väite koskee Jumalaan uskovien psykologista tilaa: Jumalaan vielä uskovat eivät kykene, halua tai koe tarpeelliseksi soveltaa falsifikaatio-kriteeriä Jumala-selityksen osalta. Siinä määrin kuin Holstin väite on arvailua Jumalaan uskovien psykologisesta tilasta, vastauksena Polkinghornelle se on alatyylinen ja sisällöllisesti arvoton.

Mikäli Holst olisi väittänyt, että Jumala-selitys on falsifioitu, tai että Jumala-selityksen pitäisi olla falsifioitavissa, jotta siihen voitaisiin uskoa, Polkinghornen olisi melko helppo osoittaa väitteet vääriksi. Ehkä Holst kuitenkin tarkoitti sanoa, että Jumala-selitys ei ole falsifioitavissa. Polkinghorne vastaisi tähän luultavasti toteamalla, ettei metatason selityksen ei tarvitsekaan olla falsifioitavissa ja tähdentämällä, ettei kaikkien järkevien uskomusten tarvitse noudattaa tieteen kriteerejä.

Itse ajattelen, että falsifioinnin vaatiminen on liiallinen yksinkertaistus jopa tieteessä. Falsifioitavuus tai testattavuus sinällään ei tee tieteellisestä selityksestä yhtään uskottavampaa, vasta falsifioinnin yritys tai testaus saattaa sen tehdä. Falsifioitavuus ei siis ole väitteelle hyve, vaan vasta mahdollisuus hyveeseen. Kun esimerkiksi mittaan isotooppikonsentraation ainutlaatuisesta näytteestä, samalla tuhoten näytteen, tulos ei ole falsifioitavissa, mutta olisi suoraan sanoen typerää hylätä tulos epätieteellisenä falsifikaatio-vaatimuksen takia.

Samoin, kun mittaan isotooppikonsentraation runsaasta näytteestä, en pidä yksittäistä tulostani yhtään sen tieteellisempänä tai uskottavampana vain siitä syystä, että halutessani voisin testata tulokseni useammalla mittauksella. Falsifikaation vaatiminen on mielestäni siis tieteessäkin vain todennäköisyyspäättelyn liiallista ja usein virheellistä yksinkertaistusta.

Holst päättää kirjeensä toteamukseen, että Polkinghornen artikkelia ei olisi pitänyt julkaista. Itsekin löydän Polkinghornen käsityksestä kritisoitavaa: mielestäni on esimerkiksi vaikea rajata tieteen ja teologian alueita kaikissa tapauksissa niin selvästi kuin Polkinghorne tekee. Holstin pyrkimys rajata koko Polkinghornen näkökulma keskustelun ulkopuolelle on kuitenkin kummallinen.