A szabadakaratról a fizikatörténet tükrében

A huszadik század első éveire világossá vált, hogy a fény olyan hullámjelenség, amelynek tulajdonságait a Maxwell-egyenletek helyesen írják le. A hullámmozgásra vonatkozó korábbi tapasztalatok alapján a kor vezető fizikusai minden bizonnyal racionálisan ítélték meg ezt a tapasztalatot1, amikor a fizika egyik legfontosabb feladataként a fényhullámokat hordozó közeg — az éter — tulajdonságainak a felderítését jelölték meg. Noha ma már a relativitáselméletnek köszönhetően úgy gondoljuk, hogy éter nem létezik, ennek a törekvésnek a racionalitását kénytelenek vagyunk változatlanul elismerni, hiszen továbbra se vagyunk képesek az elektromágneses hullámokat olyan közeg nélkül elképzelni, amely ezeket a hullámokat fenntartja és továbbítja. Mégis utólag, a relativitáselmélet teljesítőképességének az ismeretében, az éterhipozézist helyesebb racionális előítéletnek tekinteni, vagyis felül kell bírálnunk azt a fajta racionalitást, amellyel (feltehetően „bedrótozott”) szemléleti kategóriáink következtében rendelkezünk.

A 17. században bontakozott ki a vita arról, hogy a fény vajon hullám-e vagy részecskék áramlása. Evidensnek számított, hogy ez a két racionálisan lehetséges elképzelés kizárja egymást. A 19. század elején a fény interferenciájának a megfigyelése, majd pedig a Maxwell-egyenletek felfedezése egyértelműen a hullámtermészet javára billentette a mérleget. 1905-ben azonban Einstein olyan „heurisztikus” magyarázatot adott a fotoeffektus megfigyelt tulajdonságaira, amely a részecske vs. hullám dichotómiát kérdésessé tette. Az Einstein dolgozatát követő húsz évben világossá vált, hogy a fénynek „kettős természete” van: A fény, amikor létrejön és elnyelődik, részecskeként — fotonként — viselkedik, keletkezése és elnyelődése között azonban a Maxwell-egyenleteknek megfelelően hullámként terjed. Sőt még az is kiderült, hogy a hullám-részecske dualizmus az olyan egyértelműen korpuszkulának tekintett elemi részecskékre is érvényes, mint az elektronok és a neutronok. Arról a mindmáig racionális kérdésfeltevésről tehát, hogy a fénynyaláb és az elektronnyaláb hullám-e vagy pedig részecskékből van összetéve utólag megállapíthatjuk, hogy valójában előítéletes, mert a matematikailag részletesen kidolgozott kvantumelmélet, amelyet a tapasztalat sokszorosan igazol, megoldja ennek a két szemléletileg egymást kizáró tulajdonságnak az összeegyeztetését.

Az elmélet klasszikusai a korpuszkularitás és a hullámszerűség kvantumelméleti szintézisét a komplementaritás fogalmával próbálták meg értelmezni. Niels Bohr ezen azt értette, hogy az elemi objektumok egymást kölcsönösen kizáró kísérleti körülmények között viselkednek egyszer hullámként, másszor részecskeként. Valójában ez nincs egészen így: A szemléletileg egymást kizáró kétfajta tulajdonság egyetlen kísérlet keretei között is megjelenhet. Az elv paradigmatikus demonstrációja az un. kétréskísérlet, amelyben az elektronok vagy a neutronok interferenciája mutatható ki. Az interferencia-csíkok létrejötte azt bizonyítja, hogy minden egyes elektron vagy neutron egyszerre van jelen mindkét résben (vagyis a tér különböző tartományaiban), ami a hullámszerű terjedésüket igazolja. Az interferencia-csíkok maguk azonban olyan pontszerű nyomokból állnak össze, amelyeket ugyanezek az elektronok vagy neutronok a tér egy-egy pontjában lokalizált egész részecskeként hoznak létre 2 . Komplementernek eszerint egy adott entitás olyan racionálisan önellentmondónak tűnő tulajdonságait nevezhetjük, amelyek természettudományos nézőpontból valójában kiegészítik egymást.

Az éter vs. vákuum és a hullám vs. részecske ellentétpárok után fordítsuk figyelmünket tulajdonképpeni tárgyunkra, a szabad akarat vs. determinizmus dichotómiára. A felvilágosodás korának természetfilozófiája azon a máig ható mély meggyőződésen alapult, hogy a világ jelenségeit áthághatatlan természeti törvények irányítják, amelyek paradigmája Newton általános tömegvonzási törvénye. Az élővilág evolúciójáról akkor még semmit se tudtak, de a korszak kiemelkedő gondolkodói az élőlényekről is azt gondolták, hogy természeti törvényeknek vannak alávetve, és ezalól mi emberek se vagyunk kivételek. De akkor nem rendelkezhetünk akarattal a szó megszokott értelmében, hiszen a természeti törvények a pillanatnyi állapotunk függvényében szigorúan megszabják, hogy mit fogunk cselekedni vagy gondolni később.

A legvilágosabban ezt a racionális következtetést a híres természettudós, Pierre-Simon Laplace vonta le 1814-ben. Képzeljünk el egy „démont” — írta — (ma Laplace-démonnak hívjuk), „aki” egy adott időpontban ismeri a világ összes részecskéjének pontos helyét és impulzusát. Egy ilyen „lény” a mozgástörvények ismeretében ki tudná számítani a világ állapotát bármely tetszőleges későbbi (vagy korábbi) időpontban, benne természetesen a miénket is, ezért illúzió azt hinnünk, hogy mi vagyunk a saját jövőbeli cselekedeteink urai.

A newtoni mechanikában nem volt helye a véletlennek, de a laplace-i determinizmuson nem sokat változtat, ha figyelembe vesszük, hogy a természeti jelenségeket a newtoninál sokkal pontosabban írja le a kvantumelmélet, amely teret enged a véletlennek is. Az érvelés alapját ugyanis az a felfogás képezi, hogy a szabadon választott cselekvés nem más, mint beavatkozás a dolgok természetes menetébe, amelynek ezért az a legfőbb ismertető jegye, hogy ellentmond valamilyen — klasszikus vagy kvantummechanikai — természeti törvénynek. Az akarásom következtében eszerint olyan objektív kémiai-biológiai folyamatok indulnak meg a agyamban önmaguktól, amelyeknek nincsenek meg a természettudományosan szükséges előfeltételei (okai). Mivel azonban a természet törvényszerű működésébe vetett meggyőződésemet nem kívánom feladni, be kell ismernem, hogy a szabad akarat fikció (és történetesen ez a beismerésem is bele volt kódolva a világ állapotába már a Nagy Robbanás pillanatában).

Ez a hibátlannak tűnő racionális következtetés 3 azonban éles ellentmondásban áll azzal közvetlenül megélt tapasztalatommal, hogy képes vagyok szabadon választani különböző lehetőségek között. Most is éppen így járok el, amikor válogatom a szavakat, hogy ezt a racionalitásommal szembeszegülő meggyőződésemet minél világosabban meg tudjam fogalmazni. Másokról el tudnám képzelni, hogy determinisztikus szerkezetként működnek, de a saját szuverenitásomat teljes bizonyossággal élem meg: Folyamatosan hajtok végre olyan cselekedeteket, amelyek helyett, ha akarnám, tehetnék mást is. És persze tudom, hogy ezzel mindenki pontosan ugyanígy van.

Ha az olvasó idáig eljutott, valószínűleg kitalálja, miért kezdtem ezt az írást a fizika történetéből jól ismert éter-vákuum, részecske-hullám ellentétpárok felidézésével. Mindkét kibékíthetetlennek tűnő dichotómia története racionális alternatívaként (megítélésként vagy ítéletként) kezdődött, ma mégis racionális előítéletként kell gondolnunk rájuk. A két történet nem pontosan analóg egymással. Az első esetben az derült ki, hogy éter nem létezik, és a fényhullámok minden ésszerűséget megcsúfolva a vákuumban terjednek. A hullám-részecske ellentét feloldását pedig az a felismerés hozta meg, hogy az elemi objektumok valamilyen, a racionalitásunkat meghaladó komplementer értelemben egyszerre lehetnek hullámszerűek is, részecskeszerűek is. Miért ne oldódhatna fel valamikor a jövőben a szabadakarat-determinizmus dilemma is ehhez többé-kevésbé hasonlóan egy olyan felismerésben, hogy az agy Énszerv, amely más agyak birtokosainak a nézőpontjából fizikai folyamatok megszakítatlan láncolatának a színhelye, a saját viszonylatában viszont ugyanezek a folyamatok az akarás kiindulópontjául (alanyául) szolgáló Én hordozói? Miért ne lehetne mindkét aspektus egymást komplementer módon kiegészítve objektíve igaz?

Ez a vonzó lehetőség azonban azonnal semmivé foszlik ha visszaemlékszünk rá, hogy a szó szoros értelmében vett akarás csak a természeti törvények áthágása árán valósulhatna meg. Pedig a mindennapos tapasztalatunk az evidencia erejével kényszeríti ránk azt a szintén racionálisnak minősíthető meggyőződést, hogy nemcsak az agyunk, hanem döntéseket hozó Énünk is része a Világnak, csak valahogy másképp . Nem lehetséges, hogy abban a determinizmust megalapozó elvben, amely látszólag megbonthatatlanul köti hozzá a szabad akaratot valamilyen természeti törvény megsértéséhez az agyban, van valamilyen alig észrevehető hajszálrepedés?

Hajlok rá, hogy van ilyen. A nevezetes Libet típusú kísérletek példáján 4 próbálom meg elmagyarázni, mire gondolok.

Benjamin Libet idegtudós a nyolvanas évek elején a következő kísérletet végezte el a Kaliforniai Egyetemen 5 . A kísérleti személyeknek azt az utasítást adta, hogy valamikor, amikor csak akarják, hajlítsák be hirtelen valamelyik csuklójukat, és egy óra elég gyorsan mozgó mutatóját figyelve jegyezzék meg azt az időpontot, amikor elhatározták, hogy elvégzik ezt a mozdulatot.

A kísérletező eközben folyamatosan regisztrálta a kísérleti személyek EEG aktivitását. A mozdulatot mindig kísérte EEG jel, amely egy viszonylag lassan emelkedő és egy gyorsabban lefutó szakaszból állt. A görbe maximuma időben lényegében egybeesett a mozdulat elvégzésével, az elhatározás pedig a jel felfutó ágán, az emelkedő szakasz kezdőpontja után átlagosan mintegy 350 ezredmásodperccel később következett be. Libet és munkatársai ebből a késésből azt a következtetést vonták le, hogy az elhatározás nem a kísérleti személy szabad akaratából történt, hanem a (látszólagos) akarást megelőző neurofiziológiai folyamatok determinálták.

A kísérletet azóta mások is megismételték különféle módosításokkal. Ezek a későbbi vizsgálatok megerősítették Libet és munkatársai megfigyeléseit, de a kísérleti eredmények interpretációjában a vélemények megoszlanak: Egyáltalán nincs konszenzus abban, hogy a kísérlet valóban száműzi-e a világból a szabad akaratot vagy sem5.

Én úgy gondolom, hogy a Libet-kísérlet ezt a problémát valójában nem is érinti. Az ilyen megfigyelések ugyan tényleg azt mutatják, hogy a sui generis akarati aktusokkal korrelálnak megfigyelhető agyi folyamatok, de nem adnak választ arra a kérdésre, hogy ezek a folyamatok összeférnek-e a releváns természeti törvényekkel vagy sem. Márpedig ez az a kérdés, amelyre a szabadakarat vs. determinizmus dilemma eldöntéséhez, mint láttuk, válaszolni kellene.

De lehetséges-e olyan elmélet vagy kísérlet, amely erre képes?

Ez az a pont, ahol belép a képbe az agy (a neuronhálózat) rendkívüli komplexitása. A neurofiziológia sokat tud a neuronok egymásra hatásáról, amelyek meghatározzák a hálózat működési szabályait. De az akarás minden bizonnyal milliárdnyi neuronnak (talán a hálózat egészének) koherens kooperatív működésébe van bekódolva. Ilyen típusú konfigurációk folyamatosan jönnek létre és tűnnek el az agyműködés állandó zajában. Ezeknek az integrált hatását figyelték meg a Libet-kísérletben. Egyáltalán nem látszik kizártnak — sőt nagyon is valószínű —, hogy az ugyanilyen felépítésű másik agyak elvileg képtelenek meggyőződni arról, hogy eközben a neuronok működésének elemi törvényei mindenütt pontosan teljesülnek-e.

Ha valóban ez a helyzet (amiben én erősen hiszek), akkor már nem jelenthetjük ki, hogy az agynak, mint komplementer Énszervnek a hipotézise bizonyosan téves, mert szükségképpen ellentmond a neuronok működését szabályozó természeti törvényeknek. Ezt az ellenvetést ugyanis most már nem tekinthetjük olyan tényellentétes feltételes állításnak, amelyet ha ellenőrizni tudnánk, igaznak bizonyulna, hiszen feltevésünk szerint elvi okokból nem ellenőrizhető. Ezzel elhárul egy súlyos akadály a szabadakarat vs. determinizmus dichotómia olyan szimmetrikusabb felfogása elől, amely szerint a neurofiziológiai folyamatok és az Én , mivel az agyműködés komplementer aspektusai, automatikusan kölcsönösen meghatározzák egymást. A hétköznapi életünkben ösztönösen így képzeljük, és nem csodálkozunk el azon, hogy az anyagi világ jelenségei elhatározásokat ébresztenek bennünk, az elhatározásaink pedig változásokat okozhatnak az anyagi világban. Csak eközben nem veszünk tudomást róla, hogy ez a naív felfogásunk valójában ütközik a racionalitásunkkal. De ne felejtsük el, hogy a racionalitásunkkal az se fér össze, hogy egy neutron képes hullámként is, részecskeként is viselkedni, mégis igaz.

Hraskó Péter

 


Lábjegyzetek:

1 A „racionális” jelzőt itt és a továbbiakban „a természetes józan ésszel egybehangzó” értelemben használom. „Irracionálison” a megmagyarázhatatlan természetfölöttit értem. A naív szemléletességen túllépő fizikai elméletek (gravitációs távolhatás, relativitáselmélet, kvantumelmélet) a racionálison túl, de az irracionálistól messze innen helyezkednek el.

2 Ilyen vizsgálatokat legsokoldalúbban neutronokkal lehet elvégezni, ld. A könyvtár foglya c. esszékötetem (Typotex 2001) Kvantummechanikai alapkísérletek neutronokkal című tanulmányát.

3 A filozófusok és a pszichológusok között nincs egyetértés abban a kérdésben, hogy ha a determinisztikus felfogás széles körben elterjedne a társadalomban, akkor ez vajon az erkölcsök romlásához vagy javulásához vezetne. Ezeknek a véleményeknek és pszichológiai kísérleteknek az ismertetése azonban túlmegy a jelen írás keretein.

4 A Libet-típusú kísérletekről a Wikipédia Neuroscience of Free Will című szócikkében olvashatunk bővebben. A magyar változat rossz minőségű gépi fordítás.

5
B. Libet et al, Brain (1983), 106 623-642.

Facebook hozzászólások

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük

X-Aknák - az igazság nem odaát van!