S.Ph. Essays and Explorations 1.2 25 "Part of that force that always wills the evil and always produces the good" On a Devilish Incoherence Peter Baumann When Mephisto was asked by Faust, "Well now, who are you then?" ("Nun gut, wer bist Du denn?"), he gave the well-known answer, "Part of that force that always wills the evil and always produces the good" ("Ein Teil von jener Kraft, die stets das Böse will und stets das Gute schafft": Goethe, Faust, 1334-1336). This answer raises some important questions which in turn lead to interesting answers. Let us start by looking at the content of Mephisto's utterance. 1. What Mephisto Is Saying: The First Part For simplicity's sake we may ignore the first few words of Mephisto's answer: "part of that power". Nothing substantial changes if we assume that Mephisto ascribes to himself, too, what he ascribes to "that power" (if not, then we would just have to talk about "that power" instead of Mephisto).1 We can assume that Mephisto also wants to make the following assertion: "I always will the evil and always produce the good". The expression "will" does not refer to wishes or even mere wishes (compare the German "wollen" to "wünschen"). To will something (e.g., evil) involves being moved towards action in a relevant way (e.g., to do evil). Apart from this, Mephisto's utterance states or at least suggests a clear connection between the attitude of willing and the production of relevant consequences. Should we go one step further and interpret "will" as "intend"? The wording of Mephisto's utterance speaks against this move. It is important to keep in mind that intending differs from willing (see Bratman 1987). Even though someone who intends to bring it about that p also wills that p, the reverse does not hold: Someone can will that p (e.g., that he gets a tan) without intending to bring it about that p. We should thus stick with the following paraphrase of Mephisto's remark: "I always will the evil and always bring about the good" rather than the following one "I always intend to do evil and always bring about the good". Baumann 26 If we went with the latter instead, then there would be a quick way of showing Mephisto to be incoherent. An intention to bring about X requires, amongst other things (like the belief that one has a good chance of bringing about X), the absence of the belief that one will fail to bring about X. However, the second conjunct above ("I always bring about the good") expresses just such a belief. The second part of the conjunction expresses a belief which falsifies the first part of the conjunction (interpreted as being about intentions). To be sure, it can be true of an agent that he intends to bring about X but always fail to do so. However, he cannot coherently believe this. There is a certain resemblance with Moore's Paradox (see Moore 1959, 175-176): "It's raining but I don't believe it" may be true but cannot be believed coherently. Let us then rather stay with the first paraphrase above: "I always will the evil and always bring about the good". The expression "evil" (or "to do evil") refers to the object or content of the will. Mephisto is thus not saying merely that his will is directed towards something which turns out to be evil but rather that he wills the evil as evil. Related to this is another important point. Mephisto's will is evil because he wills that bad things happen; it is not evil, say, in a Kantian sense: because the will's maxim has a certain form (see, e.g., Kant, Grundlegung zur Metaphysik der Sitten). The wording of Mephisto's assertion speaks against such a Kantian interpretation. Hence, we can paraphrase Mephisto's utterance in the following way: "I always will that bad things happen and always bring about the good".2 Sentences about one's will like the above can be expressions of one's will or truthapt (self-) ascriptions of a will (see, e.g., for the parallel case of intentions: Anscombe 1958). Here we are dealing with the latter case. The location and scope of "always" indicates this. "I will that always p" can be taken as an expression of a will, too, but "I always will that p" can only be taken as a description of a will. Mephisto is selfascribing the systematic and continuous will for bad things; he is not self-ascribing or expressing the will that bad things happens systematically and continuously. On another occasion he might be tempted to do that, too, but not on this one, when he is asked who he is. Mephisto attributes to himself what one can call an "evil will". We do not need to discuss the question here whether there can be an evil will for human or non-human actors. Let us suppose this is possible. We can also put aside another potential worry. Mephisto is not saying that he wills what others think is bad but rather that he wills what he himself thinks of as bad. But in what sense can one will something that one thinks is not good but bad? Doesn't – as Plato's Socrates argued a long time ago (see Plato, Meno, 77b-78b) willing that p imply that the agent holds that p is good in some important sense (and in his own lights)? And equivalently: Doesn't believing that p is Devilish Incoherence 27 bad imply that the agent doesn't will (in some important sense) that p? We can leave this problem, too, aside, because our main focus will not be "good" and "evil" or "bad" specifically but on contraries more generally. 2. What Mephisto Is Saying: Adding the Conjunct Apart from the self-ascription of an evil will Mephisto also asserts that he always brings about the good. He is pointing out that the actions he performs with evil will bring about unwelcome good consequences. He does not mean only to say that there are also some good consequences within the total set of the consequences of his actions: some good consequences apart from the not so good, bad or neutral consequences. Rather, we should interpret him as either characterizing the consequences of each of his actions as predominantly or overall good or, alternatively, as characterizing the consequences of each of his actions as completely good. I do find the second interpretation more plausible. The expression "always produces the good" ("stets das Gute schafft") has to be contrasted with "always produces some good" ("stets etwas Gutes schafft"); the definite article at least suggests exclusivity of good outcomes. Apart from that, the second interpretation also fits better with Mephisto's view of his own nature as one who always negates ("der Geist, der stets verneint": Goethe, Faust 1338). For Mephisto, there are no "mixed" consequences (some good, some bad, some neutral). Similarly, we shall assume that Mephisto is ascribing only a will to himself that is exclusively evil and without any component of a good or neutral will (this excludes a divided or "mixed" mind, as in cases of weakness of the will where the agent desires the bad while also desiring the good in some sense). It is not that unusual that in a particular case an actor's will not only does not succeed but also accomplishes something contrary to his will. That this is possible is a fundamental aspect of an agent's predicament. One can call this discrepancy between a will and a contrary consequence of the corresponding action a "perverse condition". Mephisto's claim is puzzling and provocative because of the claimed exceptionlessness of the perverse condition: "I always will that bad things happen and always bring about the good". Strictly (and pedantically) speaking Mephisto leaves it open whether there is a causal link or not (and then only a mere correlation) between his will and the outcomes of his actions. However, it is hard to see how there could not be such a causal link. Apart from that: The good, he claims, is produced by himself, that is, by his actions, which in turn are always guided by his evil will. Hence, we may assume that his evil will leads to actions which bring about or cause good outcomes. 3. Mephisto's Incoherence and the Impossibility of Extreme Perversion At this point one should really wonder whether it is even possible that an agent suffers from an exceptionless perverse condition. How could Mephisto possibly be right? Let us, again, look at the two conjuncts in Mephisto's claim "I always will that bad things Baumann 28 happen and always bring about the good" in separation. He makes two (sub-) claims. First: (1) I always will that bad things happen as a consequence of my actions. (Mephisto does not just wish that bad things happen in some way or other; he wills it in an "active way" (see above), desiring it to happen as a consequence of his own actions). Second: (2) All my actions have good consequences. (2) plus the exclusion of mixed consequences (see above) and the trivial truth that what is good cannot be bad entail (3) None of my actions has bad consequences. Now, there is no reason to assume that only when Mephisto is not acting does he believe or think that he always wills that bad things happen and always brings about the good. Rather, we may assume that he always acts in the light of this belief. So, whenever he acts he expects only good consequences. This is important because the following principle is very plausible: (P) If an agent performs some action willingly and expects it to have only a certain kind of consequences (good or non-bad ones), then the agent wills to produce this kind of consequences. To avoid misunderstandings: (P) does not claim that there are no unwanted or unintended consequences of actions; it only makes a claim about expected kinds of consequences. Now, given that Mephisto has a will and performs willful actions, it follows from (P) together with the fact that Mephisto always believes (3) that (upon brief reflection) he also believes: (4) I always will that nothing bad happens as a consequence of my actions. Thus, Mephisto is committed to the conjunction of (1) and (4): Devilish Incoherence 29 (5) I always will that bad things happen as a consequence of my actions, and I always will that nothing bad happens as a consequence of my actions. This kind of conjunction is true of any agent who has a belief like Mephisto. This conjunction is not yet a contradiction (if we don't add "only" to "always") but even if we suppose that Mephisto is not inconsistent he already shows a practical deficit. He has an ambivalent will: He is undecided and wavers between mutually incompatible motives or wills, his good will and his evil will. This is something we should not have expected, especially not from a devil. This should rather be Faust's problem: "Two souls, alas, are dwelling in my breast" ("Zwei Seelen wohnen, ach! in meiner Brust": Goethe, Faust, 1112). There is a contradiction "in the vicinity", however: The ambivalence of Mephisto's will follows from a couple of assumptions including one to the effect that Mephisto has an "un-mixed" will (see above). Given the latter assumption, we can sharpen (5) by adding "only" to "always": (6) I always only will that bad things happen as a consequence of my actions, and I always only will that nothing bad happens as a consequence of my actions. Given, again, that Mephisto really has a will and performs willful actions it follows from the second conjunct of (6) that (cancelling any Gricean implicatures) (7) I sometimes only will that nothing bad happens as a consequence of my actions. Given the incompatibility of only willing the bad with only willing the good, the first conjunct of (6) implies that (8) I never only will that nothing bad happens as a consequence of my actions. (7) and (8) together give us a contradiction! Mephisto is simply inconsistent: not openly but what he says entails (given reasonable interpretation) a contradiction. One wonders why Mephisto would come up with an inconsistency like that, and also why he presents himself as possessing a deeply ambivalent will. Is he being ironic? Does he want to tease, test or tempt Faust (or the rest of us)? Is he playing the devil's Baumann 30 advocate (but how that?)? And if he is serious: How could he continue acting? Or does he just want to get away with a pseudo-answer and not identify himself (which would fit with his reluctance to give his name a moment earlier: see Goethe, Faust, 13271330)? 4. Generalization: Why We Have to Be Successful at least Sometimes Whatever we might think resolves this puzzle, it is worth adding here that similar contradictions as well as ambivalences of the will can be detected in cases where the claimed consequences of one's actions are not contraries of what was willed but where the will is just not realized or not fully realized. In such cases Mephisto could say something like "I always will the evil and always bring about what is not evil" or "I always will the evil and always bring about something that falls short of (complete) evil". Perverse conditions are also not restricted to a will directed at good and evil (or bad) but can arise for wills of any content. And there can also be an inverse Mephisto who claims that he always wills the good and always brings about bad consequences. Finally, the perversity of Mephisto's condition does not depend on him always willing the same kind of thing; rather, whatever he wills, he is always in for disappointment. Hence, we can generalize the idea of an exceptionless perverse condition in the three indicated ways. Mephisto could then also assert that "Whatever I will to happen, the consequences of my action never match my will". An agent suffers from a general and exceptionless perverse condition just in case he never manages to bring about what he wills to bring about. Both Mephisto's original and the generalized assertion cannot be true because they each entail a contradiction, given that Mephisto believes that he suffers from the perverse condition (he doesn't even need to know this: mere belief is sufficient). No agent can be in an exceptionless perverse condition if he believes he is in such a condition. Even if the agent has no beliefs about the content of his will (and thus not about the perversity of his condition) and only has beliefs about those aspects of the consequences of his actions in general that are relevant to his will, the agent still cannot be in an exceptionless perverse condition (see the support for (4) above and what follows). In other words, given such beliefs about the consequences of one's actions in general, one cannot be in an exceptionless perverse condition: At least some of one's many particular "wills" have to be successful. One can only be in such a condition if one lacks beliefs about the consequences of one's actions in general. A corollary of all this says that given certain beliefs about the consequences of one's Devilish Incoherence 31 actions in general, one can infer "in the armchair" that some of these consequences meet one's will. 5. Going even further: Panglossian Temptations? Can we go even further? What if Mephisto said that "Whatever I will to happen, the consequences of my action almost never (but not never) match my will"? Can one be in such a "less extreme" perverse condition? Perhaps one can, even given beliefs about the consequences of one's actions in general. Perhaps then it is also possible that one finds oneself in a condition where one's will only often (but not never or even almost never) remains unfulfilled. It certainly is possible that one sometimes faces a perverse condition. However, it also seems plausible to assume that the more often one faces perverse conditions, the more one's agency erodes: the more one loses confidence and the energy to act. This would suggest that insofar as one acts consciously at all one must have a great deal of success as far as the willed consequences of one's actions are concerned. I will end with a few remarks sketching an argumentative strategy for such a moderately "panglossian" conclusion. Consider the possibility that whatever an agent wills to happen as a consequence of his actions, more often than not the consequences of his actions do not match his will. (I am leaving aside the thorny problem of how to individuate and count wills or acts). Suppose further that the agent has the corresponding belief about the consequences of his actions. If the agent has no way to tell cases in which he does get his will from cases in which he doesn't get his will, the agent might be entitled to use a principle of indifference and, given that he is minimally rational, assign a probability >.5 to the possibility of failure of his original will in each individual case. But since the agent performs willful actions in each individual case, we then also have to ascribe to the agent in each such case a will to bring about such failure rather than success of his original will. The same kind of ambivalence and even inconsistency as in Mephisto's exceptionless perverse condition follows in this case, too (we don't need to go through the details). If, on the other hand, the agent has a way to tell cases in which he does get his will from cases in which he doesn't get his will, then he will, as a minimally rational agent, continue to act willfully in the cases where he thinks he has a good chance of success and give up acting at all in the cases where he thinks he has no good chance of success. If his ideas about probable success are somewhat realistic, then he will only fail to get his will in a minority of cases. If his ideas are unrealistic and often false, then he will often fail to get his will. It is, however, not easy to imagine how he could not find out rather quickly that he is wrong; after correcting his ideas, he would be back with the former, better condition. So, the upshot of these final remarks is that, given certain beliefs of the agent, it cannot happen that more often than not agents don't get their will. Baumann 32 Davidson once argued that most of our beliefs must be true (and "successful" if truth is the aim of belief) (see Davidson 1984, 199). We can't go quite as far with respect to willful action. So, Armstrong might go a bit too far when he remarks that "unless objectives were regularly achieved, there would be no place for the notion of objective" (Armstrong 1968, 144). However, something a bit weaker would seem correct. One final caveat is important to keep in mind. Even if our claims about necessary success go further and beyond Mephisto's exceptionless perverse condition, and even if we can claim that agents cannot, given certain conditions, face more failure than success, this still does not mean or entail that we get our will in the most important cases. In this sense, too, we would have only reached a moderate panglossian conclusion.3 Peter Baumann Swarthmore College pbauman1@swarthmore.edu NOTES 1 One might object that the latter does not follow from the fact that Mephisto is part of a force that always wills the evil and always produces the good. The part could differ significantly from the whole in this respect. It might thus still be false that Mephisto himself, too, always wills the evil and always produces the good. However, one should reply: Could it, really? First, it is very hard to see how Mephisto could, for instance, never will the evil (perhaps even always will the good) and always produce the good, or how he could, in contrast, always will the evil and always produce it. How could he then still be "part of that force" from which he would be so radically different? He would then rather be a part of a very different kind of force: a divine force in the former case or a more traditional devilish force in the latter case. Second, if the difference between Mephisto and "that force" is only small – like in the case where Mephisto himself always wills the evil but only almost always produces the good (also see section 5 below on such cases) -, then it is hard to see why we should ascribe such a small divergence from "that force" to Mephisto. Apart from all this, the text of Goethe's Faust strongly suggests an identification of Mephisto and "that force" in the relevant respects. We can be confident that Mephisto would have mentioned any relevant difference from the force. Finally, even if Mephisto should have fallen from "that force", too (imagine!) we could then just switch from talk about Mephisto to talk about that force: It is an agent, too, and what matters here are problems of agency in general. Devilish Incoherence 33 2 Are we changing the topic here from "evil" to "bad"? I don't think so. The term "evil" serves as a characterization of the will, the term "bad" as a characterization of the content or object of such a will. 3 For comments and discussion I am grateful to my parents as well as to Reinhard Baule, an audience in Leipzig (Germany), and anonymous referees. REFERENCES Anscombe, G.E.M. 1958, Intention, Oxford: Blackwell. Armstrong, David Malet 1968, A Materialist Theory of the Mind, London & New York: Routledge & Humanities Press. Bratman, Michael E. 1987, Intention, Plans, and Practical Reason, Cambridge/MA: Harvard University Press. Davidson, Donald 1984, "The Method of Truth in Metaphysics", in: Donald Davidson, Inquiries into Truth and Interpretation, Oxford: Clarendon, 199-214. Goethe, Johann Wolfgang von, Faust. Eine Tragödie, in: Goethes Werke. Hamburger Ausgabe (ed.: Erich Trunz), München: C.H. Beck 1982-2008, vol.III. Kant, Immanuel, Grundlegung zur Metaphysik der Sitten, in: Immanuel Kant, Gesammelte Schriften, Berlin: G. Reimer 1902ff., vol.IV, 385-463. Moore, George Edward 1959, "Russell's Theory of Descriptions", in: George Edward Moore, Philosophical Papers, London/ New York: Allen & Unwin/ Macmillan, 151-195. Plato, Meno, in: Five Dialogues (tr.: G.M.A. Grube & John M. Cooper), Indianapolis: Hackett 2002.


Nicolae Sfetcu: Unificarea gravitației cu celalalte forțe fundamentale Unificarea gravitației cu celalalte forțe fundamentale Nicolae Sfetcu 30.07.2019 Sfetcu, Nicolae, "Unificarea gravitației cu celalalte forțe fundamentale", SetThings (30 iulie 2019), URL = https://www.setthings.com/ro/unificarea-gravitatiei-cu-celalalte-fortefundamentale/ Email: nicolae@sfetcu.com Acest articol este licențiat Creative Commons Attribution-NoDerivatives 4.0 International. Pentru a vedea o copie a acestei licențe, vizitați http://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0/. TEORII ALTERNATIVE ALE GRAVITAȚIEI CUANTICE ............................................... 2 UNIFICAREA (TEORIA FINALĂ) ......................................................................................... 4 COSMOLOGIA ........................................................................................................................... 8 BIBLIOGRAFIE ....................................................................................................................... 11 Nicolae Sfetcu: Unificarea gravitației cu celalalte forțe fundamentale 2 Teorii alternative ale gravitației cuantice Gravitația bimetrică este o clasă de teorii modificate ale gravitației în care se folosesc doi tensori metrici în loc de unul,1 a doua metrică putând fi folosită la energii înalte. În cazul în care cele două metrici interacționează, apar două tipuri de gravitoni, unul masiv și unul fără masă. Setul de teorii încearcă să explice gravitația masivă.2 Astfel de teorii sunt cele ale lui Nathan Rosen, (1909-1995)3 sau Modified Newtonian Dynamics (MOND) a lui Mordehai Milgrom. Evoluțiile gravitației masive au încurajat apariția de noi teorii consistente ale gravităției bimetrice,4 dar niciuna nu reflectat observațiile fizice mai bine decât teoria relativității generale.5 Unele dintre aceste teorii (MOND, de ex.) sunt alternative la energia întunecată. Alte teorii bimetrice nu iau în considerare gravitonii masivi și nu modifică legea lui Newton, descriind universul ca o varietate de două metrici riemanniene cuplate, unde materia interacționează prin gravitație. Unele din ele stipulează viteza variabilă a luminii la densitate energetică ridicată.6 Bigravitația lui Rosen (1940)7 propune ca în fiecare punct al spațiu-timpului să existe un tensor metric euclidian în plus față de tensorul metric riemannian. Astfel, în fiecare punct al spațiu-timpului există două valori. Primul tensor metric descrie geometria spațiu-timpului, și deci câmpul gravitațional. Al doilea tensor metric, se referă la spațiu-timpul plat și descrie forțele inerțiale. Bigravitația lui Rosen satisface principiul covarianței și echivalenței. Bigravitația lui Rosen și TGR diferă în cazul propagarea undelor electromagnetice, al câmpului extern al unei stele de înaltă densitate, și în comportamentul undelor gravitaționale intense care se propagă printrun câmp gravitational static puternic. Predicțiile radiației gravitaționale din teoria lui Rosennu fost infirmate de observațiile pulsarului binar Hulse-Taylor.8 1 N. Rosen, „General Relativity and Flat Space. I", Physical Review 57, nr. 2 (15 ianuarie 1940): 57 (2): 147– 150, https://doi.org/10.1103/PhysRev.57.147. 2 S. F. Hassan și Rachel A. Rosen, „Bimetric Gravity from Ghost-Free Massive Gravity", Journal of High Energy Physics 2012, nr. 2 (24 februarie 2012): 1202 (2): 126, https://doi.org/10.1007/JHEP02(2012)126. 3 Rosen, „General Relativity and Flat Space. I", 57 (2): 147–150. 4 Lisa Zyga, „Gravitational Waves May Oscillate, Just like Neutrinos", 2017, https://phys.org/news/2017-09gravitational-oscillate-neutrinos.html. 5 Clifford Will, The Renaissance of General Relativity, in The New Physics (Cambridge: Cambridge University Press, 1992), 18. 6 J. P. Petit și G. D'Agostini, „Cosmological bimetric model with interacting positive and negative masses and two different speeds of light, in agreement with the observed acceleration of the Universe", Modern Physics Letters A 29, nr. 34 (27 octombrie 2014): 29 (34): 1450182, https://doi.org/10.1142/S021773231450182X. 7 Rosen, „General Relativity and Flat Space. I", 57 (2): 147–150. 8 Will, The Renaissance of General Relativity, in The New Physics, 18. Nicolae Sfetcu: Unificarea gravitației cu celalalte forțe fundamentale 3 Bigravitația masivă a apărut în 2010, dezvoltată de Claudia de Rham, Gregory Gabadadze și Andrew Tolley (dRGT)9 În teoria dRGT apare o "metrică de referință" nondinamică. Valoarea metrică de referință trebuie specificată manual. O extensie ulterioară a fost introdusă de Fawad Hassan și Rachel Rosen.10 Gravitația cuantică bohmiană încorporează configurația reală în teorie ca variabila de bază și stipulează că aceasta evoluează într-un mod natural sugerat de simetrie și de ecuația lui Schrodinger.11 Teoria rezolvă problema timpului (același rol ca în TGR), și parțial problema difeomorfismului. Nu are problemele legate de rolul observatorilor și observabilelor, deoarece aceștia nu joacă niciun rol în această teorie. Funcția de undă dependentă de timp, care satisface ecuația lui Schrodinger, nu estenecesară aici. Gravitația cuantică bohmiană implică o tranziție simplă de la mecanica cuantică, încorporând configurația reală în teorie ca variabila de bază și stipulând că aceasta evoluează într-un mod natural sugerat de simetrie și de ecuația lui Schrodinger. 9 Claudia de Rham, Gregory Gabadadze, și Andrew J. Tolley, „Resummation of Massive Gravity", Physical Review Letters 106, nr. 23 (10 iunie 2011): 106 (23): 231101, https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.106.231101. 10 Hassan și Rosen, „Bimetric Gravity from Ghost-Free Massive Gravity", 1202 (2): 126. 11 Sheldon Goldstein și Stefan Teufel, „Quantum spacetime without observers: ontological clarity and the conceptual foundations of quantum gravity", arXiv:quant-ph/9902018, 5 februarie 1999, http://arxiv.org/abs/quant-ph/9902018. Nicolae Sfetcu: Unificarea gravitației cu celalalte forțe fundamentale 4 Unificarea (Teoria Finală) Domeniile de aplicabilitate ale TGR și TCC sunt diferite, astfel încât cele mai multe situații necesită folosirea doar a uneia din cele două teorii.12 Suprapunerile apar în regiuni de dimensiuni extrem de mici și de masă ridicată, precum gaură neagră sau universul timpuriu (imediat după Big Bang). Acest conflict se presupune că poate fi rezolvat doar unificând gravitația cu celelalte trei interacțiuni, pentru a integra TGR și TCC într-o singură teorie. Teoria corzilor afirmă că la începutul universului (până la 10-43 secunde după Big Bang), cele patru forțe fundamentale au fost o singură forță fundamentală. Conform fizicalismului din filosofie, o TF fizică va coincide cu o teorie filosofică finală. Au fost propuse mai multe teorii unificatoare. Marea unificare presupune existența unei forțe electronucleare. Ultimul pas în unificare ar necesita o teorie care să includă atât mecanica cuantică cât și gravitația prin relativitatea generală ("teoria finală"). După 1990, unii fizicieni consideră că teoria M 11-dimensională, identificată adesea cu una dintre cele cinci teorii ale supercorzilor perturbative, sau uneori cu supergravitația maximal-supersimetrică 11-dimensională, este teoria finală. Ideea teoriei M13 a preluat din ideile teoriei Kaluza-Klein, în care s-a constatat că folosirea unui spațiu-timp 5-dimensional pentru relativitatea generală (cu una din dimensiuni mică) se vede, din perspectiva 4-dimensională, la fel ca relativitatea generală obișnuită împreună cu electrodynamica lui Maxwell. O proprietate importantă a teoriei corzilor este supersimetria sa (versiunea teoriei supercorzilor) care, împreună cu dimensiunile suplimentare, sunt cele două propuneri principale pentru rezolvarea problemei. Dimensiunile suplimentare ar permite gravitației să se răspândească în celelalte dimensiuni, celelalte forțe rămânând limitate într-un spațiu-timp 4-dimensional. Încercările de a folosi gravitația cuantică în bucle (GCB) într-o TF au eșuat, dar adepții acestui program continuă cercetările. 14 Există încercări de a dezvolta o teorie finală și prin alte teorii, precum teoria sistemelor de fermioni cauzală care conține cele două teorii fizice curente (relativitatea generală și teoria câmpului cuantic) drept cazuri limitative. O altă teorie este cea a 12 S. Carlip, „Quantum Gravity: a Progress Report", Reports on Progress in Physics 64, nr. 8 (1 august 2001): 64 (8): 885–942, https://doi.org/10.1088/0034-4885/64/8/301. 13 Steven Weinberg, Dreams Of A Final Theory: The Search for The Fundamental Laws of Nature (Random House, 2010). 14 Sundance Bilson-Thompson et al., „Particle Identifications from Symmetries of Braided Ribbon Network Invariants", arXiv:0804.0037 [hep-th], 1 aprilie 2008, http://arxiv.org/abs/0804.0037. Nicolae Sfetcu: Unificarea gravitației cu celalalte forțe fundamentale 5 seturilor cauzale. Altă propunere este E8 a lui Garrett Lisi, care propune unificarea în cadrul grupului Lie.15 Modelul Strand al lui Christoph Schiller încearcă să reflecte simetria gauge a modelului standard al fizicii particulelor, iar o altă versiune implică ER=EPR, care susține că particulele inseparabile sunt legate printr-o gaură de vierme (sau podul Einstein-Rosen).16 Jürgen Schmidhuber este pentru TF, afirmând că teoremele de incompletență ale lui Gödel17 sunt irelevante pentru fizica computațională.18 Majoritatea fizicienilor susțin că teorema lui Gödel nu implică imposibilitatea unei TF.19 Unii fizicieni, inclusiv Einstein, consideră că nu trebuie confundate modelele teoretice cu adevărata natură a realității, și susțin că aproximările nu vor ajunge niciodată la o descriere completă a realității.20 O dezbatere filosofică este cu privire la dacă o teorie finală poate să fie numită legea fundamentală a universului.21 Adepții TF reducționiste afirmă că teoria reprezintă legea fundamentală. Alt punct de vedere este că legile emergente (precum a doua lege a termodinamicii și teoria selecției naturale) ar trebui considerate la fel de fundamentale, și deci independente. Numele de "teoria finală" este contrazis de natura probabilistică a predicțiilor mecanicii cuantice, de sensibilitatea la condițiile inițiale, limitările datorate orizonturilor evenimentelor, și alte dificultăți deterministe. Frank Close contrazice ideea de TF susținând că straturile naturii sunt ca niște straturi de ceapă, și numărul acestor straturi ar putea fi infinit,22 implicând o serie infinită de teorii fizice. Weinberg23 afirmă că devreme ce este imposibil să calculăm precis chiar și un proiectil real în atmosfera Pământului, nu putem vorbi de o TF. 15 A. Garrett Lisi, „An Exceptionally Simple Theory of Everything", arXiv:0711.0770 [gr-qc, physics:hep-th], 6 noiembrie 2007, http://arxiv.org/abs/0711.0770. 16 Ron Cowen, „The Quantum Source of Space-Time", Nature News 527, nr. 7578 (19 noiembrie 2015): 527 (7578): 290–293, https://doi.org/10.1038/527290a. 17 Teoremele de incompletență ale lui Gödel sunt două teoreme ale logicii matematice care stabilesc limitări inerente tuturor sistemelor axiomatice, cu excepția celor mai triviale, capabile de aritmetică. Prima teoremă afirmă că orice teorie generată efectiv, capabilă să exprime aritmetica elementară, nu poate fi atât consistentă, cât și completă. 18 Jürgen Schmidhuber, „A Computer Scientist's View of Life, the Universe, and Everything. Lecture Notes in Computer Science", 1997, 201–208, http://people.idsia.ch/~juergen/everything/. 19 Jürgen Schmidhuber, „Hierarchies of generalized kolmogorov complexities and nonenumerable universal measures computable in the limit", International Journal of Foundations of Computer Science 13, nr. 04 (1 august 2002): 13 (4): 587–612, https://doi.org/10.1142/S0129054102001291. 20 Abraham Pais, Subtle Is the Lord: The Science and the Life of Albert Einstein (Oxford ; New York: Oxford University Press, 2005), cap. 17. 21 Weinberg, Dreams Of A Final Theory. 22 Frank Close, The New Cosmic Onion: Quarks and the Nature of the Universe, Revised edition (New York: CRC Press, 2006). 23 Weinberg, Dreams Of A Final Theory. Nicolae Sfetcu: Unificarea gravitației cu celalalte forțe fundamentale 6 Unificarea nu implică neapărat reducția. Teoria câmpului cuantic și relativitatea generală sunt ele însele teorii unificate. Relativitatea generală este o generalizare gravitațională a teoriei speciale a relativității care a unificat electromagnetismul cu mecanica clasică non-gravitațională, iar teoria câmpului cuantic este o combinație între relativitatea specială și mecanica cuantică. Modelul standard este deseori prezentat ca un exemplu de unificare de succes. În încercarea de unificare a gravitației cu celelalte forțe, gravitația cuantică în bucle este o versiune "minimalistă" (este doar o încercare de cuantizare a relativității generale). Teoria corzilor încearcă să fie "teorie a tuturor", în care un singur tip de interacțiune determină orice alte aspecte ale realității. Între teoria cuantică și relativitatea generală există probleme de compatibilitate conceptuală în dezvoltarea unei gravitații cuantice: independența de fundal a relativității generale datorită lipsei unui cadru de referință preferat, este opusă geometriei din teoria cuantică care implică o dependență de fond legată de existența unui cadru de referință preferat.24 Metrica în relativitatea generală determină geometria spațiu-timpului și acționează ca un potențial. Deoarece este o variabilă dinamică, rezultă că geometria însăși este dinamică. Teoria cuantică necesită o geometrie fixă, rezultă un tratament foarte diferit al spațiu-timpului față de TGR. O teorie a gravitației cuantice poate renunța la dependența de fond, sau se poate modifica teoria cuantică. Conform lui Reiner Hedrich, teoria corzilor este o construcție matematică fără niciun control empiric, care pare să transceadă din ce în ce mai mult contextul fizicii, prin creșterea autoimunizării, devenind în final o formă de metafizică a naturii de inspirație matematică.25 Întoarcerea la o metafizică a naturii trebuie văzută ca un pas retrograd. Teoria corzilor poate fi înțeleasă ca o reîntoarcere la idealului antic al unei aprofundări a naturii exclusiv prin intermediul intelectului nostru (matematic), fără observații sau dispozitive experimentale. Jeremy Butterfield și Christopher Isham subliniază că imensa auto-referință care se găsește în toate teoriile gravitației cuantice este o consecință a inexistenței datelor empirice, a semnificației metafizice a ipotezelor 24 Steven Weinstein, „Absolute Quantum Mechanics", Preprint, 2000, 52: 67-73, http://philsciarchive.pitt.edu/836/. 25 Reiner Hedrich, „The Internal and External Problems of String Theory: A Philosophical View", Journal for General Philosophy of Science / Zeitschrift für Allgemeine Wissenschaftstheorie 38, nr. 2 (2006): 261–278. Nicolae Sfetcu: Unificarea gravitației cu celalalte forțe fundamentale 7 și predispozițiilor, și a aparatul matematic și modelului teoretic pe care sunt concepute teoriile respective.26 Baza matematică a teoriei corzilor (o versiune extinsă a aparatului teoriei câmpului cuantic) nu s-a schimbat semnificativ în timpul evoluției sale. Au mai existat încercări de unificare a gravitației cu alte forțe pe baze matematice, precum teoriile lui Einstein, Schrodinger, Misner și Wheeler de a unifica geometric gravitația și electromagnetismul, dar și acestea au eșuat.27 Toți cercetătorii, indiferent dacă sunt adepți sau critici ai Teoriei Finale, încearcă să caute un răspuns la întrebarea de ce nu s-a reușit până acum această unificare. În fond, nu există un consens nici măcar în a defini în ce constă efectiv unificarea, și în ce măsură poate reflecta ea, epistemic, această eventuală unitate ontică. Limitele noastre epistemice ar putea face imposibilă o astfel de explorare. Practic, filosofii științei sunt sceptici în ceea ce privește motivațiile filosofice ale acestei unități, și în ceea ce privește succesul ei științific.28 26 Jeremy Butterfield și Chris Isham, „Spacetime and the Philosophical Challenge of Quantum Gravity", în Physics Meets Philosophy at the Panck Scale (Cambridge University Press, 2001), 33–89. 27 Robert Weingard, „A Philosopher Looks at String Theory", PSA: Proceedings of the Biennial Meeting of the Philosophy of Science Association 1988 (1988): 95–106. 28 Nancy Cartwright, The Dappled World: A Study of the Boundaries of Science (Cambridge University Press, 1999). Nicolae Sfetcu: Unificarea gravitației cu celalalte forțe fundamentale 8 Cosmologia La nivel cosmologic, modelul cosmologic standard conține teoria gravitației lui Einstein ca parte a "nucleului dur". Materia întunecată, energia întunecată, și inflația au fost adăugate teoriei ca răspuns la observații. Niciuna dintre aceste ipoteze auxiliare nu a fost încă confirmată. Modelul cosmologic standard nu are predicții de succes, el este în permanență ajustat în urma observațiilor. Reproducerea spectrului fluctuațiilor de temperatură în mediul cosmic cu microunde este considerat un succes al modelului, dar a fost obținut prin modificarea forțată a parametrior modelului, cu inconsecvențe cu valorile determinate în alte moduri mai directe. David Merritt29 atrage atenția asupra unui program de cercetare alternativ, care a fost inițiat la începutul anilor 1980 și care a făcut predicții noi; programul lui Mordehai Milgrom (MOND), inițiat în 1983, a cărui principiu specific afirmă că legile gravitației și mișcării diferă de cele ale lui Newton sau Einstein în regimul de accelerare foarte scăzută (la nivel de galaxii). Programul are o lungă listă de alte predicții, evitând ipotezele materiei întunecate și a energiei întunecate. În cosmologie, metafizica implică un domeniu larg de întrebări dincolo de dovezile empirice, folosind uneori inferența speculativă. Analiza epistemologică în cosmologie ajută la evaluarea modelelor. Studiul filosofic oferă un cadru general pentru interpretarea inferențelor care depășesc știința.30 În cosmologie există câteva principii ontologice care ajută la clasificarea modelelor în funcție de caracteristici, la conceperea realității cosmice într-o descriere mai transparentă, și permit să rezolvăm ecuațiile matematice ca niște construcții centrale ale oricărui model. Aceste principii sunt: 31 1. Omogenitatea spațiului (distribuția uniformă a materiei) 2. Omogenitatea timpului (structură independentă de timpul cosmic global) 3. Izotropia spațiului (independența structurii de direcția de observare) 4. Homotetia spațiului (independența structurii de transformările scalare) 29 David Merritt, „Gravity: The Popper Problem", IAI TV Changing how the world thinks, 2 octombrie 2017, https://iai.tv/articles/gravity-the-popper-problem-auid-899. 30 Petar V. Grujic, „Some epistemic questions of cosmology", arXiv:0709.3191 [physics], 20 septembrie 2007, http://arxiv.org/abs/0709.3191. 31 Grujic. Nicolae Sfetcu: Unificarea gravitației cu celalalte forțe fundamentale 9 Astfel, modelul standard (Hot Big Bang) include modelele (a, c), modelul staționar include (a, b, c), modelul ierarhic include (c, d) ). Pentru a evalua epistemic modelele cosmologice, presupunem că legile fizice sunt valabile și aceleași peste tot în cosmos, în spațiu și timp. Izotropia spațiului este singura proprietate a cosmosului ușor de verificat. Deoarece inferența asupra proprietăților și fenomenelor fizice este întotdeauna indirectă și legată de modelele teoretice, dovezile empirice se bazează pe valabilitatea acestor construcții teoretice.32 În estimarea distanțelor cosmice luăm în considerare schimbarea de culoare a liniilor spectrale de la aceste obiecte și ne bazăm pe interpretarea acestei schimbări, atribuită efectului Doppler (cinematic), fenomenelor gravitaționale (dinamic), dilatării spațiului (geometric) etc., în funcție de modelul nostru al universului. În cadrul "spațiului epistemic", principiile ontologic definite (a, b, c) sunt postulate, dar a patra (d) nu mai este valabilp la scări suficient de mici. , inclusiv probabil gravitațională. O parte a cosmosului observabil, cosmografia, poate fi privită ca o structură construită pe componente particulare elementare. Modelele cosmografice încep cu galaxia ca unitate elementară. Cosmologia tratează galaxiile ca puncte fizice, dotate cu mișcări colective (coerente) și proprii (haotice). În cosmologie, predicțiile teoretice sau descrierile trebuie să fie în concordanță cu dovezile empirice, rezultă că modelele vor fi adaptate la noile situații empirice, sau se pot introduce noi elemente externe în model, cu condiția să nu contrazică structura inițială.33 Piatra de încercare pentru un model cosmologic este modul în care tratează problema Începutului, inclusiv condițiile inițiale și problema eshatologică. Abordarea abderiană este imună la aceste probleme. În general, o bună teorie include un model matematic formal și procedura de cuplare cu realitatea fizică. Hawking a propus o soluție care are ca scop formularea unui model care este autosuficient. Astfel, programul de cercetare pentru modelul cosmologic standard este un program unificator în sensul metodologiei programelor de cercetare a lui Lakatos, incluzând mai multe programe unificate (precum cel pentru Big Bang, evoluția stelară și a galaxiilor, singularitățile gravitaționale, etc.). Aceste programe unificate sunt în 32 Grujic. 33 P. Duhem, „La Théorie Physique, Son Objet Et Sa Structure", Revue Philosophique de la France Et de l'Etranger 61 (1906): 324–327. Nicolae Sfetcu: Unificarea gravitației cu celalalte forțe fundamentale 10 același timp subprograme de cercetare ale programului unificator întrucât, chiar dacă sunt create și dezvoltate fără a fi impuse de programul unificator, trebuie să țină conte de cerințele acestuia pentru a fi validate și încadrate în el. Relativitatea generală a apărut ca un model extrem de reușit pentru gravitație și cosmologie, care a depășit până acum multe teste observaționale și experimentale neechivoce. Cu toate acestea, există indicii puternice că teoria este incompletă.34 Problema gravitației cuantice și chestiunea realității singularităților spațiu-timp rămân deschise. Datele observaționale care sunt luate ca dovadă a energiei întunecate și a materiei întunecate ar putea indica nevoia unei noi fizici. Chiar și așa cum este, relativitatea generală este bogată în posibilități de explorare ulterioară. Relativiștii matematici caută să înțeleagă natura singularităților și proprietățile fundamentale ale ecuațiilor lui Einstein,35 în timp ce relativiștii numerici rulează simulări computerizate din ce în ce mai puternice (cum ar fi cele care descriu găurile negre care fuzionează). Un secol după introducerea sa, relativitatea generală rămâne o zonă de cercetare foarte activă. 34 John Maddox, What Remains to Be Discovered: Mapping the Secrets of the Universe, the Origins of Life, and the Future of the Human Race, 1st Touchstone Ed edition (New York: Free Press, 1999), 52–59, 98–122. 35 H. Friedrich, „Is General Relativity 'Essentially Understood'?", Annalen Der Physik 15, nr. 1–2 (2006): 15 (1– 2): 84–108, https://doi.org/10.1002/andp.200510173. Nicolae Sfetcu: Unificarea gravitației cu celalalte forțe fundamentale 11 Bibliografie Bilson-Thompson, Sundance, Jonathan Hackett, Lou Kauffman, și Lee Smolin. „Particle Identifications from Symmetries of Braided Ribbon Network Invariants". arXiv:0804.0037 [hep-th], 1 aprilie 2008. http://arxiv.org/abs/0804.0037. Butterfield, Jeremy, și Chris Isham. „Spacetime and the Philosophical Challenge of Quantum Gravity". În Physics Meets Philosophy at the Panck Scale. Cambridge University Press, 2001. Carlip, S. „Quantum Gravity: a Progress Report". Reports on Progress in Physics 64, nr. 8 (1 august 2001): 885–942. https://doi.org/10.1088/0034-4885/64/8/301. Cartwright, Nancy. The Dappled World: A Study of the Boundaries of Science. Cambridge University Press, 1999. Close, Frank. The New Cosmic Onion: Quarks and the Nature of the Universe. Revised edition. New York: CRC Press, 2006. Cowen, Ron. „The Quantum Source of Space-Time". Nature News 527, nr. 7578 (19 noiembrie 2015): 290. https://doi.org/10.1038/527290a. Duhem, P. „La Théorie Physique, Son Objet Et Sa Structure". Revue Philosophique de la France Et de l'Etranger 61 (1906): 324–327. Friedrich, H. „Is General Relativity 'Essentially Understood'?" Annalen Der Physik 15, nr. 1– 2 (2006): 84–108. https://doi.org/10.1002/andp.200510173. Goldstein, Sheldon, și Stefan Teufel. „Quantum spacetime without observers: ontological clarity and the conceptual foundations of quantum gravity". arXiv:quant-ph/9902018, 5 februarie 1999. http://arxiv.org/abs/quant-ph/9902018. Grujic, Petar V. „Some epistemic questions of cosmology". arXiv:0709.3191 [physics], 20 septembrie 2007. http://arxiv.org/abs/0709.3191. Hassan, S. F., și Rachel A. Rosen. „Bimetric Gravity from Ghost-Free Massive Gravity". Journal of High Energy Physics 2012, nr. 2 (24 februarie 2012): 126. https://doi.org/10.1007/JHEP02(2012)126. Hedrich, Reiner. „The Internal and External Problems of String Theory: A Philosophical View". Journal for General Philosophy of Science / Zeitschrift für Allgemeine Wissenschaftstheorie 38, nr. 2 (2006): 261–278. Lisi, A. Garrett. „An Exceptionally Simple Theory of Everything". arXiv:0711.0770 [gr-qc, physics:hep-th], 6 noiembrie 2007. http://arxiv.org/abs/0711.0770. Maddox, John. What Remains to Be Discovered: Mapping the Secrets of the Universe, the Origins of Life, and the Future of the Human Race. 1st Touchstone Ed edition. New York: Free Press, 1999. Merritt, David. „Gravity: The Popper Problem". IAI TV Changing how the world thinks, 2 octombrie 2017. https://iai.tv/articles/gravity-the-popper-problem-auid-899. Pais, Abraham. Subtle Is the Lord: The Science and the Life of Albert Einstein. Oxford ; New York: Oxford University Press, 2005. Petit, J. P., și G. D'Agostini. „Cosmological bimetric model with interacting positive and negative masses and two different speeds of light, in agreement with the observed acceleration of the Universe". Modern Physics Letters A 29, nr. 34 (27 octombrie 2014): 1450182. https://doi.org/10.1142/S021773231450182X. Rham, Claudia de, Gregory Gabadadze, și Andrew J. Tolley. „Resummation of Massive Gravity". Physical Review Letters 106, nr. 23 (10 iunie 2011): 231101. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.106.231101. Rosen, N. „General Relativity and Flat Space. I". Physical Review 57, nr. 2 (15 ianuarie 1940): 147–50. https://doi.org/10.1103/PhysRev.57.147. Nicolae Sfetcu: Unificarea gravitației cu celalalte forțe fundamentale 12 Schmidhuber, Jürgen. „A Computer Scientist's View of Life, the Universe, and Everything. Lecture Notes in Computer Science", 1997. http://people.idsia.ch/~juergen/everything/. ---. „Hierarchies of generalized kolmogorov complexities and nonenumerable universal measures computable in the limit". International Journal of Foundations of Computer Science 13, nr. 04 (1 august 2002): 587–612. https://doi.org/10.1142/S0129054102001291. Weinberg, Steven. Dreams Of A Final Theory: The Search for The Fundamental Laws of Nature. Random House, 2010. Weingard, Robert. „A Philosopher Looks at String Theory". PSA: Proceedings of the Biennial Meeting of the Philosophy of Science Association 1988 (1988): 95–106. Weinstein, Steven. „Absolute Quantum Mechanics". Preprint, 2000. http://philsciarchive.pitt.edu/836/. Will, Clifford. The Renaissance of General Relativity, in The New Physics. Cambridge: Cambridge University Press, 1992. Zyga, Lisa. „Gravitational Waves May Oscillate, Just like Neutrinos", 2017. https://phys.org/news/2017-09-gravitational-oscillate-neutrinos.html.