Uskonnonfilosofian väitöskirjatutkija Sampsa Korpela on väitöskirjassaan tutkinut ajan filosofiaa kvanttifysiikan ja suhteellisuusteorian näkökulmasta sekä Jumalan ja ajan välistä suhdetta. Perinteisesti Jumalan ja ajan välistä suhdetta on tarkasteltu vain suhteellisuusteorian näkökulmasta. Aiheesta julkaistiin Areiopagilla kaksi artikkelia vuonna 2020. Tämä artikkeli on sarjan kolmas osa, jossa tiivistetään Korpelan pian julkaistavan väitöskirjan keskeiset päätelmät. Väitöskirjassa käsitellään Jumalan ja ajan välistä suhdetta uudesta näkökulmasta: kvanttifysiikan ja erityisen eli suppean suhteellisuusteorian yhdistävän kvanttikenttäteorian näkökulmasta.

Nykyteologiassa keskustelu ajan olemuksesta sekä Jumalan ja ajan välisestä suhteesta on keskittynyt Jumalan ajattomuuden ja ajallisuuden väliseen vastakkainasetteluun. Jumalan ajattomuus yhdistetään eternalismiin ja Jumalan ajallisuus presentismiin. Eternalistit perustelevat kantaansa suhteellisuusteorialla, kun taas presentismin puolustajat yrittävät kieltää suhteellisuusteorian vaikutukset ajan rakenteeseen. Molemmissa teorioissa on omat ongelmansa, joita on käsitelty jo aiemmissa tämän artikkelisarjan artikkeleissa. Jumalan ajattomuutta käsittelevän artikkelin voi lukea täältä ja ajallisuutta käsittelevän artikkelin täältä

Hypoteesini mukaan edellä kuvailtu vastakkainasettelu on seurausta siitä, ettei teologiassa ole toistaiseksi sovellettu ajan teoriaa, joka huomioi kvanttifysiikan potentiaalisuuden käsitteen. Ongelmien ratkaisemiseksi tarvitaan ajan teoria, jonka avulla voidaan sisällyttää tahdonvapaus aika-avaruuden käsitteeseen. Ratkaisen ongelman soveltamalla implikaatti järjestys -teoriaa, joka yhdistää kvanttifysiikan potentiaalisuuden käsitteen kautta vaihtoehtoisten tulevaisuuksien olemassaolon aika-avaruuden käsitteeseen. Vaihtoehtoiset tulevaisuudet ovat olemassa kvanttipotentiaalisuuksina implikaatissa järjestyksessä, joka on moniulottuvuuksinen rakenne aika-avaruuden taustalla. Teorian on kehittänyt David Bohm (1917–1992), yksi 1900-luvun arvostetuimmista kvanttifyysikoista. Implikaatti järjestys -teoria on versio kvanttikenttäteoriasta, joka on nykyfysiikan edistynein teoria.

Presentismin ja eternalismin vastakkainasettelu

Kertaan tässä vielä lyhyesti artikkelisarjan kahdessa ensimmäisessä osassa esitellyt ongelmat, jotka sisältyvät Jumalan ajallisuuden ja presentismin yhdistelmään sekä Jumalan ajattomuuden ja eternalismin yhdistelmään.

Presentismin mukaan vain nykyhetki on olemassa. Tulevaisuus ja menneisyys ovat vain käsitteellisiä asioita, joita ei todellisuudessa ole olemassa. Presentismi on hyvin intuitiivinen näkemys ajasta: voimme havaita vain nykyhetken olemassaolon, joten miksi olettaisimme muiden ajanhetkien olemassaolon? Se vastaa arkikäsitystä ajasta: olemme kolmiulotteisia olentoja, jotka liikkuvat kolmiulotteisessa universumissa, jossa on vain nykyhetki. Presentismi on kuitenkin ristiriidassa suhteellisuusteorian kanssa, jonka yleisimmän tulkinnan mukaan aika ja avaruus ovat sulautuneet yhteen neliulotteiseksi aika-avaruudeksi.

Eternalismin mukaan puolestaan kaikki ajan hetket ovat yhtä todellisia. Einsteinin erityisen eli suppean suhteellisuusteorian perustulkinta johtaa eternalismin versioon, jota kutsutaan yleensä nimillä neliulotteinen aika-avaruus tai laatikkouniversumi (block universe, voitaisiin suomentaa myös blokkiuniversumiksi). Aika on neliulotteisen aika-avaruuden yksi ulottuvuuksista. Laatikkouniversumista seuraa, että menneiden, nykyisten ja tulevien ajan hetkien on oltava olemassa samanarvoisesti. Koska kaikki ajan hetket ovat yhtä tosia, ajan virta vaikuttaa olevan vain kuvitelmaa.

Laatikkouniversumi johtaa tulevaisuuden ennalta määräytymiseen, koska tulevaisuus on jo ennalta olemassa, ja siten mahdollisia tulevaisuuksia on vain yksi. Näin ollen ei voi olla mitään vapaan tahdon mukaisia tekoja. Laatikkouniversumin kannattajat tosin perustelevat yleensä teoriaa toteamalla, että tulevaisuuden olemassaolo on seurausta ajallisesta prosessista, joten vapaan tahdon teot ovat jo sisällytettyinä ennalta olemassa olevaan tulevaisuuteen. Suhteellisuusteorian perusteella (ilman kvanttifysiikan potentiaalisuuden käsitettä) on kuitenkin hankala hahmottaa, miten tulevaisuuden ennalta olemassaoloon on mahdollista sisällyttää tämä ajallinen prosessi ja siten vaihtoehtoisten tulevaisuuksien olemassaolo.

Haarautuva aika-avaruus ja kvanttifysiikan potentiaalisuuden käsite

Suhteellisuusteoria ei kuitenkaan ole ainut fysiikan teoria, jonka perusteella voidaan vetää johtopäätöksiä ajan rakenteesta. Näkemykseni onkin, että presentismin ja eternalismin rinnalle voidaan kvanttifysiikan avulla formuloida haarautuvan aika-avaruuden teoria, jossa tulevaisuuden vaihtoehdot ovat aidosti olemassaolevia. Kvanttifysiikan perusteella voidaan vetää johtopäätös, että kvanttitasolla eli hiukkastasolla aika-avaruus haarautuu potentiaalisuuksiksi eli aidosti olemassa oleviksi tulevaisuuden vaihtoehdoiksi.

Kvanttifysiikan keskeisimpiä ja samalla mystisimpiä käsitteitä on aalto-hiukkasdualismi. Alkeishiukkasilla vaikuttaa olevan samaan aikaan aalto- ja hiukkasmuoto. Esimerkiksi valo on samaan aikaan fotoneja että valoaaltoa. Kvanttimekaniikan (joka siis tutkii yksittäisiä kvanttisysteemejä huomioimatta suhteellisuusteoriaa) perustulkinnan eli kööpenhaminalaisen tulkinnan mukaan aalto romahtaa hiukkaseksi mitattaessa. Ennen mittausta kvanttiaalto on superpositiossa eli kaikki aallon osoittamat tilat ovat samanaikaisesti tosia. Joidenkin näkemysten mukaan todellisuus saa kiinteän, hiukkasmaisen luonteen vain sitä havainnoitaessa.

Kvanttimekaniikan aaltofunktion mystisyydestä huolimatta aaltofunktiolle voidaan kuitenkin esittää ymmärrettävä selitys: kvanttiaalto kuvastaa potentiaalisuuksia eli kvanttisysteemin mahdollisia tiloja, joista yksi aktualisoituu nykyhetkessä. Tulkinnan esitti ensimmäisenä yksi kvanttimekaniikan alkuperäisistä kehittäjistä, Werner Heisenberg (1901–1976).

Edellä esitetty kvanttimekaniikan kvanttiaalto kuvaa kuitenkin vain yksittäistä kvanttisysteemiä eikä ota huomioon lainkaan suhteellisuusteorian vaikutusta, toisin kuin kvanttikenttäteoria. Koska hiukkaset harvoin esiintyvät yksittäin ja koska suhteellisuusteorian ilmiöt, kuten ajan hidastuminen hiukkasten liikkuessa lähellä valon nopeutta, ovat todellisia ilmiöitä, on kvanttimekaniikan kuvaus todellisuudesta pakostikin vajavainen. Siirrytään siis kvanttimekaniikasta kvanttikenttäteoriaan, joka yhdistää kvanttifysiikan ja erityisen suhteellisuusteorian.

Kvanttikenttäteoria ja potentiaalisuus

Kvanttikenttäteorian mukaan jokaisella hiukkastyypillä (fotonit, elektronit jne.) on oma kvanttikenttänsä (sähkömagneettinen kenttä, elektronikenttä jne.), joka ulottuu koko universumin halki. Aalto-hiukkasdualismi selittyy sillä, että kvanttisysteemillä on vuoroin hiukkastila ja vuoroin aaltotila. Hiukkastila on kvanttikentän värähdys. Hiukkaset muodostuvat jatkuvasta sarjasta kentän värähdyksiä. Värähdykset toistuvat niin nopealla syklillä, että muodostuu illuusio pysyvästä hiukkasesta.

Kvanttikenttäteorian perusversio, jota kutsutaan hiukkasfysiikan standardimalliksi (The Standard Model of Particle Physics), on nykyfysiikan tarkimmat ennusteet antava malli. Mallissa on kuitenkin puute: se ei huomioi lainkaan Heisenbergin esittämästä kvanttimekaniikan tulkinnasta tuttua jakoa aktuaaliseen ja potentiaaliseen. Miten kvanttifysiikan potentiaalisuuden käsitettä voidaan sitten tulkita kvanttikenttäteorian viitekehyksessä?

Kehittyneimmän tulkinnan on esittänyt fyysikko David Bohm, joka on kehittänyt kvanttikenttäteoriasta oman versionsa nimeltä implikaatti järjestys -teoria. Teorian mukaan kvanttikenttien superpositiotilat (kvanttikenttäteorian mukaan kvanttikenttien kaikki tilat ovat samanaikaisesti tosia) ovat potentiaalisuuksia, joista aktualisoituu nykyhetkessä yksi. Muutos ajan hetkestä toiseen tapahtuu, kun implikaatin järjestyksen sisältämät tulevaisuuden potentiaalisuudet aktualisoituvat eksplikaatiksi järjestykseksi (nykyhetkeksi), joka sitten kääriytyy takaisin implikaattiin järjestykseen (aktualisoituneeseen menneisyyteen).

Kukin aukikääriytyminen on kvanttikentän värähdys. Hiukkaset, jotka muodostavat eksplikaatin järjestyksen, eivät siis ole pysyviä fysikaalisia objekteja, vaan peräkkäisiä tapahtumia, jotka kääriytyvät jatkuvasti implikaatista järjestyksestä eksplikaattiin järjestykseen ja takaisin. Kvanttikentän värähdys siis vastaa kvanttisysteemin aktualisoitunutta tilaa.

Sen sijaan, että olisi vain yksi ennalta määrätty tulevaisuus, kuten erityisen suhteellisuusteorian perustulkinnassa todetaan, on olemassa haarautuva potentiaalisten tulevaisuuksien verkosto. Aika-avaruus siis haarautuu kvanttitasolla tulevaisuuden potentiaalisiin tapahtumankulkuihin.

Näin siis ratkeaa alkuperäinen Jumalan ja ajan välisen suhteen tutkimuksen ongelma, eli miten on mahdollista sovittaa yhteen vaihtoehtoisten tulevaisuuksien ja aika-avaruuden olemassaolo. Vaikuttaisi myös siltä, että ajan virta muodostuu potentiaalisuuksien aktualisoitumisesta ja on siten todellinen. Myös nykyhetken olemassaolo näyttäisi olevan objektiivisesti määriteltävissä, toisin kuin erityisen suhteellisuusteorian ja siihen läheisesti liittyvän suhteellisuusperiaatteen mukaan yleensä ajatellaan. Vai onko sittenkään?

Jumala ja aika: kaksi vaihtoehtoa

Kysymyksellä objektiivisen nykyhetken olemassaolosta on erityinen merkitys, kun implikaatti järjestys –teoriaa sovelletaan teologisessa Jumalan ja ajan välisen suhteen määrittelyyn. Vastausvaihtoehdot nimittäin johtavat kahteen vaihtoehtoehtoiseen teologiseen tulkintaan.

Ensimmäisen vaihtoehdon mukaan on olemassa objektiivinen nykyhetki, niinkuin yleensä on oletettu kvanttikenttäteoriassa. Aika on A-teoreettista eli on olemassa objektiivinen jako menneisyyteen, nykyhetkeen ja tulevaisuuteen. Ajan virta on yhtä todellinen kaikkien näkökulmasta: sekä Jumalan että jokaisen ajallisen tarkastelijan. Ongelmana on, että objektiivisen nykyhetken olemassaolo rikkoo suhteellisuusteoriaan läheisesti liitettävän suhteellisuusperiaatteen, jonka mukaan ei ole olemassa etuoikeutettua tarkastelijaa, joka voisi määritellä nykyhetken objektiivisesti.

Toisen vaihtoehdon mukaan suhteellisuusperiaate otetaan vakavasti. Tämäkin on mahdollinen, vaikkakin harvinaisempi oletus kvanttikenttäteorian viitekehyksessä. Tällöin jako aktuaaliseen ja potentiaaliseen on tarkastelijasidonnainen asia. Tällaiseen teoriaan voidaan lisätä oletus, että kaikki aika on olemassa Jumalan näkökulmasta aktualisoituneena. Kutsun teoriaa ajan kaksidimensionaalisuudeksi, koska siinä on Jumalan ikuinen dimensio, josta käsin tarkasteltuna kaikki aika on jo aktualisoitunutta, sekä ajallinen dimensio, josta käsin tarkasteltuna tulevaisuus on potentiaalisessa tilassa. Käytännössä aika on tällöin B-teoreettista eli objektiivista jakoa menneisyyteen, nykyhetkeen ja tulevaisuuteen ei ole olemassa. Ajallisesta näkökulmasta käsin tarkasteltuna ajan kuluminen on jo olemassa olevien tapahtumien esittelemistä tarkastelijalle. Ajan virta on siis todellinen vain “ajan sisäpuolella” olevan tarkastelijan näkökulmasta. ”Ulkopuolelta” eli Jumalan ikuisesta dimensiosta tarkasteltuna aika ei virtaa.

Kvanttifysiikan perusteella ei siis voida päästä nykytiedon valossa johtopäätökseen, onko ajan virta objektiivisesti tosi vai subjektiivinen ilmiö, vai kenties jotain näiden väliltä. Kvanttifysiikka näyttää kuitenkin viittaavan siihen, että tulevaisuuden vaihtoehtoiset tapahtumankulut eli potentiaalisuudet ovat tosia. Vaikka kaikki aika olisi siis jo Jumalan näkökulmasta toteutunutta ja ajan virta subjektiivinen ilmiö, tahdonvapaus tai ainakin vaihtoehtoisten tulevaisuuksien olemassaolo vaikuttaa kuitenkin olevan todellinen asia.

Jumalan ja ajan välisen suhteen teologinen merkitys

Mitä merkitystä tällä kaikella on teologisen tutkimuksen kannalta? Paljonkin, sillä Jumalan ja ajan suhde on teologian keskiössä. Sen lisäksi, että aihe on itsessään keskeinen teologiassa, se vaikuttaa monien muiden keskeisten teologisten käsitteiden määrittelyyn. Siksi Jumalan ja ajan välisen suhteen tarkka määrittely on keskeistä.

Esimerkiksi Jumalan toiminnan (divine action), ennaltatietämyksen (divine foreknowledge), hallintavallan (divine providence) ja luomistyön (creation) käsitteet ovat vahvasti sidoksissa toisiinsa sekä kvanttifysiikan potentiaalisuuden käsitteeseen.

Jumalan toimintaa pidetään usein mahdottomana luonnontieteiden näkökulmasta, koska se merkitsisi kausaaliketjun katkaisemista ja siten kausaaliketjua ohjaavien luonnonlakien rikkomista. On kuitenkin teologeja, kuten Alvin Plantinga, jotka ovat huomauttaneet, että kvanttitasolla universumin fysikaaliset tilat eivät seuraa deterministisesti edellisistä tiloista, vaan fysikaalisten systeemien seuraaville tiloille on laskettavissa edellisten tilojen perusteella vain todennäköisyyksiä. Siten kausaaliketju ei ole katkaisematon, ja luonnonlait antavat kvanttitasolla tilaa Jumalan toiminnalle. Näkemystä on kuitenkin arvosteltu sillä perusteella, että yritykset Jumalan toiminnan selittämiseen yksinkertaisesti kvanttitason indeterminismiin vetoamalla ovat epämääräisiä ja herättävät enemmän kysymyksiä kuin antavat vastauksia. Merkittävä syy tähän epämääräisyyteen on sellaisen kvanttifysiikan tulkinnan puuttuminen teologisesta keskustelusta, joka mahdollistaisi kvanttitason kausaalisuhteiden tarkemman analysoinnin.

Implikaatti järjestys -teorian mukaan luonnonlakien säätelemä kausaaliketju voidaan katkaista vertikaalisella kausaliteetilla. Vertikaalinen kausaliteetti mahdollistaa sen, että myös muut kuin kausaliketjusta seuraavat potentiaalisuudet voivat aktualisoitua. Vertikaalinen kausaliteetti siis mahdollistaa muidenkin potentiaalisuuksien aktualisoitumisia kuin mitä luonnonlakien vaikutuksesta aktualisoituisi. Vertikaalinen kausaliteetti ilmentää korkeamman tason implikaattien järjestysten hierarkiaa, jonka kokonaisuutta Bohm kutsuu ”vertikaaliksi implikaatiksi järjestykseksi”. Bohmin mukaan esimerkiksi ihmisen tietoisuus sijaitsee korkeamman tason implikaatissa järjestyksessä ja on vuorovaikutuksessa fysikaalisten systeemien kanssa vertikaalisen kausaliteetin kautta.

Jumalan ennaltatietämyksen voidaan esimerkiksi ajatella edellyttävän, että tulevaisuus on olemassa Jumalan näkökulmasta tarkasteltuna. Erityisen suhteellisuusteorian perustulkinnan mukaan tämä onkin täysin oikeutettu oletus: ovathan menneisyys, nykyisyys ja tulevaisuus samanarvoisesti olemassa. Kuten aiemmin totesin, tästä seuraa kuitenkin toinen ongelma: ihmisen vapaa tahto on mahdoton, koska tulevaisuus on jo olemassa, ja siten vaihtoehtoisia mahdollisia tulevaisuuksia ei ole. Ongelma heijastaa sitä, että aika-avaruuden rakenne määritellään ilman kvanttifysiikan potentiaalisuuden käsitettä, joka mahdollistaisi vaihtoehtoisten tulevaisuuksien olemassaolon. Väitöskirjassani osoitan, että jos tulevaisuus on jo olemassa Jumalan näkökulmasta, ihmisten vapaan tahdon ylläpitämiseksi aika-avaruudella on kuitenkin oltava haarautuva rakenne ajallisesta näkökulmasta tarkasteltuna.

Jumalan hallintavalta puolestaan määritellään Jumalan toiminnan ja ennaltatietämyksen perusteella. Siten se voidaan määritellä oikein vain silloin, kun Jumalan toiminnan ja ennaltatietämyksen ongelmat on ratkaistu. Jumalan hallintavalta tarkoittaa tapaa, jolla Jumala hallitsee universumin tapahtumia ja varmistaa suunnitelmansa toteutumisen. Kvanttipotentiaalisuuksia järjestelemällä Jumala voi jo ennen luomisen hetkeä suunnitella tulevaisuuden tapahtumia ikäänkuin rakentamalla valtavaa palapeliä.

Luominen voidaan määritellä Jumalan hallintavallan perusteella. Jumala voi ohjata universumin ja lajien kehitystä hallintavallallaan, joten alkuräjähdysteoria sekä kosminen ja biologinen evoluutio voidaan sovittaa yhteen Jumalan suunnitelman kanssa. Mitä suurempi Jumalan hallintavalta on, sitä vähemmän satunnaisia ovat evolutionaaristen prosessien tulokset Jumalan näkökulmasta.

Kvanttifysiikan potentiaalisuuden käsitteen vaikutuksesta näiden käsitteiden määrittelyyn voi lukea tarkemmin väitöskirjastani, joka julkaistiin 15.8.2022. Väitöskirjan julkista puolustamista voi tulla seuraamaan 20.8.2022 väitöstilaisuuteen Helsingin yliopiston keskustakampuksen Porthania-rakennuksessa, salissa PII. Tervetuloa!

Ohessa linkki väitöstilaisuuden livestreamiin:

https://video.helsinki.fi/unitube/live-stream.html?room=l21

Lähteet

Bohm, David (1980): Wholeness and the Implicate Order. New York: Routledge.

Bohm, David (1985): Time, the Implicate Order, and Pre-Space. Teoksessa: Physics and the Ultimate Significance of Time. Toim. Griffin, David R. Princeton, New Jersey: University Press.

Bohm, David & Peat, David (1987): Science, Order, and Creativity: A Dramatic New Look into the Roots of Science and Life. New York: Bantam Book.

Bohm, David & Hiley, Basil (1993): The Undivided Universe: An Ontological Interpretation of Quantum Theory. New York: Routledge.

Craig, William L. (2001): God, Time and Eternity: The Coherence of Theism II: Eternity. Boston: Kluwer Academic Publishers.

Dainton, Barry (2010): Time and Space. Montreal: McGill-Queen’s University Press.

De Florio, Ciro & Frigerio, Aldo (2019): Divine Omniscience and Human Free Will: A Logical and Metaphysical Analysis. London: Palgrave MacMillan.

Eerikäinen, Atso (2000): Time and Polarity: The Dimensional Thinking of Karl Heim. Väitöskirja.

Feynman, Richard (1985) QED: The Strange Theory of Light and Matter. New Jersey: Princeton University Press.

Greene, Brian (1999) The Elegant Universe: Superstrings, Hidden Dimensions, and the Quest for the Ultimate Theory. New York: Brockman Inc.

Greene, Brian (2004): The Fabric of the Cosmos: Space, Time and the Texture of Reality. New York: Random House Inc.

Heisenberg, Werner (1958): Physics and Philosophy. New York: Harper Row.

Helm, Paul (2010): Eternal God: A Study of God Without Time. Oxford Scholarship Online.

Kastner, Ruth & Kauffman, Stuart & Epperson, Michael (2018): Taking Heisenberg’s Potentia Seriously. arXiv:1709.03595

Kistler, Max (2018): Potentiality in Physics. Teoksessa: Handbook of Potentiality. Toim. Engelhard, Kristina & Quante, Michael. Switzerland: Springer.

Koperski, Jeffrey (2015): The Physics of Theism: God, Physics, and the Philosophy of Science. Chichester, UK: John Wiley & Sons.

Leftow, Brian (1991): Time and Eternity. New York: Cornell University Press.

Leininger, Lisa (2021): Temporal B-Coming: Passage Without Presentness. Australasian Journal of Philosophy. 99:1. 130–147.

Maudlin, Tim (2008): Non-Local Correlations in Quantum Theory: How the Trick Might Be Done. Teoksessa: Einstein, Relativity and Absolute Simultaneity. Toim. Craig, William L. & Smith, Quentin. New York: Routledge.

McTaggart, John (1908): The Unreality of Time. Mind. 68:17. 457–474.

Mullins, Ryan T. (2016): The End of the Timeless God. Oxford University Press.

Ney, Alyssa & Albert, David (2013): The Wave Function: Essays on the Metaphysics of Quantum Mechanics. Oxford University Press.

Ney, Alyssa (2021): The World in the Wave Function: A Metaphysics for Quantum Physics.
Oxford University Press.

Plantinga, Alvin (2011): Where the Conflict Really Lies: Science, Religion, and Naturalism. Oxford University Press.

Pylkkänen, Paavo (2007): Mind, Matter and the Implicate Order. New York: Springer.

Pylkkänen, Paavo (2016): Aaltofunktio ja mahdollisuus kvanttimekaniikassa. Suomen Filosofisen Yhdistyksen vuosikollokvio. 103–110.

Sider, Theodore (2001): Four-Dimensionalism: An Ontology of Persistence and Time. Oxford University Press.

Silberstein, Michael & Stuckey, W.M. & McDevitt, Timothy (2013): Being, Becoming and the Undivided Universe: A Dialogue Between Relational Blockworld and the Implicate Order Concerning the Unification of Relativity and Quantum Theory. Foundations of Physics. 43. 502–532.

Stapp, Henry (1985): Einstein Time and Process Time. Teoksessa: Physics and the Ultimate Significance of Time. Toim. Griffin David R. Princeton, New Jersey: University Press.

Kansikuva: Piro @ Pixabay

Kuva 1: Nasa @ Wikimediacommons

Kuva 4: Römert @ Wikimediacommons, CCA SA 3.0