Paul Davies é um físico inglês, radialista, professor na Universidade Estadual do Arizona e diretor do BEYOND: Centro de Conceitos Fundamentais em Ciência da ASU.

Davies publicou mais de duas dezenas de livros, todos demonstrando seu entusiasmo e paixão pelo progresso científico em nossa época.

Seu primeiro livro, A Física da Assimetria Temporal , de 1974, explorou a " flecha do tempo ". Na segunda edição, de 1977, Davies citou o artigo de David Layzer de 1975, A Flecha do Tempo, publicado na Scientific American . Esse artigo e o livro de Layzer de 1989, Cosmogênese: O Crescimento da Ordem no Universo, são fundamentais para a compreensão do pensamento mais recente de Davies sobre a origem da vida.

Nove anos depois, o livro de Davies de 1983, Deus e a Nova Física, tornou-se um marco. Nele, argumentava-se que a nova física do século XX, a da relatividade e da mecânica quântica, "está apontando o caminho para uma nova apreciação do homem e de seu lugar no universo" (p. xii). Em particular, Davies explora a visão teológica de que a vida é o milagre supremo e que a vida humana representa a conquista máxima da obra-prima cósmica de Deus (p. 58). Em uma comunicação privada, Davies afirma que essa visão teológica "só funciona se você prosseguir dizendo que eu a rejeito completamente. Eu a exploro, claro, e a considero insuficiente (odeio 'O Deus das lacunas'). Portanto, por favor, esclareça esse ponto."

Davies também aborda o problema perene do livre-arbítrio e do determinismo , escrevendo...

Quando Newton formulou suas leis da mecânica, muitos interpretaram isso como o fim do conceito de livre-arbítrio. Segundo a teoria de Newton, o universo é como um gigantesco mecanismo de relógio, desenrolando-se ao longo de um caminho rígido e predeterminado rumo a um estado final imutável. Presume-se que o curso de cada átomo seja legislado e decidido antecipadamente, estabelecido desde o princípio dos tempos. Os seres humanos eram vistos como meras máquinas componentes, irresistivelmente presas nesse colossal mecanismo cósmico. Então, surgiu a nova física com sua relatividade do tempo e do espaço e sua incerteza quântica. Toda a questão da liberdade de escolha e do determinismo voltou à tona.

Parece haver um antagonismo fundamental entre as duas teorias que constituem os alicerces da nova física. Por um lado, a teoria quântica confere ao observador um papel vital na natureza da realidade física; como vimos, muitos físicos afirmam haver evidências experimentais concretas contra a noção de "realidade objetiva". Isso parece oferecer aos seres humanos uma capacidade única de influenciar a estrutura do universo físico de uma maneira inimaginável na época de Newton. Por outro lado, a teoria da relatividade, que destrói o conceito de um tempo universal e de um passado, presente e futuro absolutos, evoca a imagem de um futuro que, de certa forma, já existe, e assim nos priva da vitória conquistada com a ajuda do fator quântico. Se o futuro já existe, isso não significa que somos impotentes para alterá-lo?

Deus e a Nova Física , p. 135

Em 1986, Davies publicou "The Ghost in the Atom" (O Fantasma no Átomo) , uma transcrição de entrevistas realizadas por Davies na BBC Radio 3 com oito físicos, incluindo John Bell e David Bohm , discutindo novos experimentos que investigavam o paradoxo de Einstein-Podolsky-Rosen , o Teorema de Bell e o emaranhamento quântico .

Davies também volta a discutir o problema do livre-arbítrio e do determinismo...

Com a descoberta da mecânica quântica, várias pessoas, principalmente Arthur Eddington, acreditaram ter superado esse impasse. Como os sistemas quânticos são inerentemente indeterminísticos, sabe-se que a visão mecanicista de todos os sistemas físicos, incluindo o cérebro, é falsa. O princípio da incerteza de Heisenberg geralmente permite uma gama de resultados possíveis para qualquer estado físico dado, e é fácil conjecturar que a consciência, ou a mente, poderia ter influência na decisão de qual das alternativas disponíveis será de fato realizada.

Imagine, então, um elétron em alguma célula cerebral que esteja criteriosamente sintonizada para disparar. A mecânica quântica permite que o elétron percorra uma gama de trajetórias. Talvez seja necessário apenas que a mente manipule um pouco os dados quânticos, impulsionando o elétron de forma mais favorável em uma determinada direção, para que a célula cerebral dispare, iniciando toda uma cascata de atividade elétrica dependente, culminando, digamos, no levantar de um braço.

Independentemente do seu apelo, a ideia de que a mente se expressa no mundo por meio do princípio da incerteza quântica não é realmente levada muito a sério, principalmente porque a atividade elétrica do cérebro parece ser mais robusta do que isso. Afinal, se as células cerebrais operam em nível quântico, toda a rede é vulnerável a flutuações quânticas aleatórias e instáveis causadas por qualquer um dos miríades de elétrons.

O Fantasma no Átomo , p. 33

Ele discute a ideia de superdeterminismo com John Bell.

Davies: Eu ia perguntar se ainda é possível manter, à luz da experiência experimental, a ideia de um universo determinístico?

Bell: Sabe, uma das maneiras de entender essa questão é dizer que o mundo é superdeterminístico. Que não apenas a natureza inanimada é determinística, mas nós, os experimentadores que imaginamos poder escolher fazer um experimento em vez de outro, também somos determinados. Se assim for, a dificuldade criada por esse resultado experimental desaparece.

Davies: O livre-arbítrio é uma ilusão – será que é isso que nos tira da crise?

Bell: Isso mesmo. Na análise, assume-se que o livre-arbítrio é genuíno e, como resultado, conclui-se que a intervenção do experimentador em um determinado momento tem consequências em um ponto remoto, de uma forma que as influências limitadas pela velocidade finita da luz não permitiriam. Se o experimentador não tem liberdade para fazer essa intervenção, se isso também for determinado de antemão, a dificuldade desaparece.

O Fantasma no Átomo , p. 47

Em 1992, Davies publicou "A Mente de Deus: A Base Científica para um Mundo Racional" . Ele escreve...

Pertenço ao grupo de cientistas que não seguem uma religião convencional, mas que, mesmo assim, negam que o universo seja um acidente sem propósito. Através do meu trabalho científico, passei a acreditar cada vez mais firmemente que o universo físico foi construído com uma engenhosidade tão surpreendente que não posso aceitá-lo simplesmente como um fato bruto. Parece-me que deve haver um nível mais profundo de explicação. Se alguém deseja chamar esse nível mais profundo de "Deus" é uma questão de gosto e definição. Além disso, cheguei à conclusão de que a mente, ou seja, a consciência do mundo, não é uma peculiaridade sem sentido e incidental da natureza, mas uma faceta absolutamente fundamental da realidade. Isso não significa que sejamos o propósito da existência do universo. Longe disso. Acredito, no entanto, que nós, seres humanos, estamos inseridos no esquema das coisas de uma maneira muito básica.

A Mente de Deus , p. 16

Em 1994, Davies e dois colegas editaram o volume "Physical Origins of Time Asymmetry " (Origens Físicas da Assimetria Temporal ). Davies contribuiu com o artigo "Stirring up Trouble" (Causando Problemas).

Sem mencionar o artigo "A Flecha do Tempo" de David Layzer ou o livro de Layzer de 1989 sobre o Crescimento da Ordem , Davies cunha o termo "lacuna de entropia" para descrever a percepção de Layzer de que a entropia máxima possível aumenta mais rapidamente do que a entropia real.

Essa transição do equilíbrio para o desequilíbrio não constitui uma violação da segunda lei da termodinâmica Não. O que aconteceu está ilustrado na Figura 3. Em um instante de aproximadamente um segundo, o conteúdo material do universo estava em estado de equilíbrio, possuindo a entropia máxima possível para as restrições daquele momento. À medida que o universo se expandiu, no entanto, a entropia máxima possível aumentou. A entropia real também aumentou, mas mais lentamente. Em particular, o tempo de relaxamento dos processos nucleares para permitir que o material cosmológico acompanhasse as mudanças nas restrições (devido à expansão) era muito maior do que o tempo de expansão, de modo que o material começou a ficar cada vez mais distante das condições de equilíbrio (equilíbrio, no caso nuclear, significando que esse material está na forma do elemento mais estável – o ferro). Assim, abriu-se uma "lacuna de entropia". A expansão contínua do universo serve para tentar ampliar ligeiramente essa lacuna (embora agora por meio de outros processos que não a nucleossíntese), enquanto processos físicos como a produção de luz estelar servem para tentar reduzi-la.

É importante perceber que o efeito crucial da expansão ocorreu no universo primordial — daí o súbito alargamento da lacuna no início. Hoje, parece provável (embora eu não tenha verificado) que a lacuna esteja diminuindo: o universo produz quantidades abundantes de entropia a uma taxa que imagino ser mais rápida do que a expansão (agora bastante fraca) eleva a entropia máxima possível. Presumivelmente, a entropia real tenderá assintoticamente para a entropia máxima possível em um futuro muito distante.

Origens Físicas da Assimetria Temporal , p. 33

É surpreendente que Davies sugira (embora não tenha verificado!) que a lacuna de entropia irá se fechar, levando à "morte térmica do universo" de Kelvin-Helmholtz, prevista para o século XIX. David Layzer não tinha esse pessimismo.

É provável que a investigação de Davies sobre a espiritualidade em Deus e a Nova Física , em seu livro de 1992, A Mente de Deus , e em outras obras, tenha levado Davies a receber o Prêmio Templeton de um milhão de dólares em 1995.

Em 1999, Davies foi um membro fundamental de um simpósio de pesquisa no Instituto Santa Fé sobre o tema "Complexidade, Informação e Design". Vários participantes eram fundadores do Instituto Santa Fé, incluindo Stuart Kauffman . Sir John Templeton compareceu pessoalmente à conferência.

Davies escreveu a introdução e um artigo fundamental para o livro resultante de 2003, " Da Complexidade à Vida: Sobre o Surgimento da Vida e do Significado" , que foi editado por Niels Hendrik Gregersen, também bolsista da Templeton e teólogo .

O "significado" no título é o significado ou propósito da vida antes do surgimento da vida no universo . O "design" no subtítulo é o " Design Inteligente " ou Criacionismo .

O conceito de "complexidade" no título provavelmente foi descrito pela primeira vez no ensaio de Herbert Spencer de 1857, "Progresso: Sua Lei e Causa". Herbert Simon desenvolveu ainda mais o conceito de complexidade em termos computacionais em seu livro de 1982, Ciências do Artificial , e em seu ensaio A arquitetura da complexidade .

A complexidade tornou-se ainda mais famosa com o livro de Ilya Prigogine , de 1984, " Ordem a partir do Caos ". Prigogine argumentou que sistemas complexos , especialmente aqueles que demonstram "autoorganização", podem explicar o surgimento da vida. Mas Davies acredita que algo mais pode ser necessário para o significado, talvez Deus? Ele escreve...

É um fato desconcertante que, mesmo que a relação causal entre a complexidade e a vida possa ser explicada na linguagem prosaica da matemática, o resultado desses processos prosaicos de fato evoca descrições. Do simples surge a complexidade, um mundo vibrante de vida e consciência, alegria e sofrimento...

Nesse sentido, a busca científica para explicar o caminho "da complexidade à vida" provoca uma busca pós-científica pela emergência do significado, "da complexidade à consciência". É aqui que a filosofia e a teologia podem entrar em cena. Se por teologia filosófica entendermos a tentativa disciplinada de avaliar racionalmente respostas filosóficas e religiosas alternativas à questão do significado em um mundo de complexidade emergente, quais são, então, as opções disponíveis Um caminho seria manter a ideia de Deus como o arquiteto genial do mundo.

Da Complexidade à Vida , pp. 13-14

O simpósio de Davies em 1999 provavelmente marcou o início do longo interesse do Instituto Santa Fé em sistemas adaptativos complexos .

Uma década depois, Davies e Gregersen editaram o livro de 2010 , "Informação e a Natureza da Realidade: Da Física à Metafísica" . Os autores, mais da metade teólogos, estavam todos "debruçados sobre o tema de Deus como o princípio informacional e estruturante fundamental do universo".

Neste livro perspicaz, Davies descreve a informação como uma parte essencial para a compreensão da realidade e da própria vida . Ele questiona...

O que acontece se não partirmos do pressuposto de que as relações matemáticas das chamadas leis da natureza são o nível mais básico de descrição, mas sim que a informação é considerada o fundamento sobre o qual as realidades físicas foram construídas Em vez de tomarmos a matemática como primária, seguida pela física e depois pela informação, o quadro deveria ser invertido em nosso esquema explicativo: informação > leis da física > matéria.

Informação e a Natureza da Realidade , p.3

Em seu livro de 2006, "O Enigma da Cachinhos Dourados: Por que o Universo é Perfeito para a Vida ", Davies analisa diferentes categorias de "explicações definitivas" para a existência do universo.

1. O Universo Absurdo
   
   Melhor o Universo Misterioso
   Não havia projeto , propósito , agência , mente ou consciência antes do surgimento da vida. Mas havia valor e informação significativa , apenas não havia observadores inteligentes para observar as estruturas de informação significativas.
   Essa é provavelmente a posição majoritária entre os cientistas. De acordo com esse ponto de vista, o universo é como é, misteriosamente, e por acaso permite a vida. Poderia ter sido diferente, mas o que vemos é o que temos. Se fosse diferente, não estaríamos aqui para discutir sobre isso. O universo pode ou não ter uma profunda unidade subjacente, mas não há projeto, propósito ou sentido para tudo isso — pelo menos nenhum que faça sentido para nós. Não há Deus, nenhum criador, nenhum princípio teleológico, nenhum destino.

2. O Universo Único.
   Este ponto de vista defende que existe uma profunda unidade subjacente na física, e que há uma teoria matemática "lá fora" que reunirá tudo, se formos inteligentes o suficiente para formulá-la... Todas as leis da física, todos os parâmetros do Modelo Padrão, as várias constantes da natureza, a existência do espaço e do tempo com três e uma dimensões, respectivamente, a origem do universo, a mecânica quântica, o espaço-tempo relativístico e suas propriedades causais — tudo isso — decorrerá inexoravelmente e inevitavelmente dessa teoria unificada final. Será verdadeiramente uma teoria de tudo.

3. O Multiverso
   

   A irrelevância científica dos múltiplos universos reside no fato de que, por definição, eles estão fora do nosso próprio universo e, portanto, são para sempre inobserváveis.
   Uma minoria de cientistas, mas um grupo crescente, agora apoia a teoria do multiverso em uma versão ou outra... A vantagem da teoria do multiverso é que ela fornece uma explicação natural e fácil de por que o universo é tão incrivelmente ajustado para a vida: os observadores surgem apenas naqueles universos onde, como o mingau de Cachinhos Dourados, as coisas estão por acaso "exatamente certas".

4. Design Inteligente
   

   Deus, como explicação, explica tudo e, infelizmente, não explica nada em termos científicos.
   A visão religiosa monoteísta tradicional é que o universo foi criado por Deus e projetado para ser adequado à vida, pois o surgimento de seres sencientes faz parte do plano de Deus... A simples declaração "Deus fez isso!" não oferece nenhuma explicação real para nada, a menos que se possa também dizer como e por que Deus o fez.

5. O Princípio da Vida
   

   Agora que temos uma compreensão científica de como o universo pôde criar entropia negativa e energia livre, a condição prévia para a evolução da vida, podemos explicar propósito , agência , mente e consciência após o surgimento da vida.
   
   Nessa teoria, a compatibilidade biológica do universo surge de uma lei ou princípio abrangente que restringe o universo/multiverso a evoluir em direção à vida e à mente... A desvantagem é que a teleologia representa uma ruptura decisiva com o pensamento científico tradicional, no qual a evolução orientada a objetivos ou direcional é rejeitada por ser anticientífica... Um princípio vital também sofre do problema de destacar a vida e a mente como o "objetivo" da evolução cósmica, sem explicar o porquê.

6. O Universo Autoexplicativo:
   Todas as opções anteriores esbarram no problema da torre de tartarugas... Uma maneira de evitar essa armadilha é recorrer a um circuito explicativo ou causal fechado. Na prática, o universo ou multiverso (isso pode funcionar em ambos os níveis) se explica por si só.

7. O Universo Falso:
   Vivemos em uma simulação, e o que consideramos o mundo real é, na verdade, um espetáculo de realidade virtual engenhosamente criado. Esta é uma variante do cenário do Designer Inteligente, porém atualizada para a era da informação. Essa teoria desfruta das mesmas vantagens de fácil implementação que o design inteligente, mas tem a clara desvantagem de minar a busca científica. Se o universo é uma farsa, por que se preocupar em descobrir como ele funciona?... A desvantagem é que ainda não sabemos por que este universo — este sistema autoexplicativo e autocriativo — é o que existe.

8. Nenhuma das alternativas acima.
   Esqueci de algo Levo a vida, a mente e o propósito a sério, e reconheço que o universo, pelo menos aparentemente, foi projetado com um alto nível de engenhosidade. Não posso aceitar essas características como um conjunto de maravilhas que simplesmente existem por acaso, sem uma razão aparente. Parece-me que há um esquema genuíno das coisas – o universo "tem" um propósito. Mas também me sinto desconfortável em atribuir todos os problemas a um deus arbitrário ou em abandonar qualquer reflexão posterior e declarar a existência, em última análise, um mistério.
   Muitas vezes se argumenta que a ciência é, ou deveria ser, isenta de valores. Certamente, a ciência, conduzida corretamente, é o campo da investigação humana menos contaminado por preconceitos e ideologias preconcebidas. Mas os cientistas (eu incluso) inevitavelmente formularão opiniões que se baseiam em uma visão de mundo mais geral, incorporando elementos pessoais, culturais e até religiosos. Muitos cientistas me criticarão por ser criptorreligioso. O fato de eu considerar a mente humana e nossa extraordinária capacidade de compreender o mundo através da ciência e da matemática como algo de fundamental importância revela, dirão eles, uma nostalgia por uma visão de mundo teísta na qual a humanidade ocupa um lugar especial. E isso mesmo que eu não acredite que o Homo sapiens seja mais do que um subproduto acidental de processos naturais fortuitos. No entanto, acredito que a vida e a mente estão profundamente enraizadas na estrutura do cosmos, talvez por meio de um princípio vital obscuro, apenas vislumbrado, e, para ser honesto, devo admitir que esse ponto de partida é algo que sinto mais no coração do que na mente. Talvez seja, portanto, uma espécie de convicção religiosa.

No livro de Davies de 2017, " Da Matéria à Vida: Informação e Causalidade" , escrito em parceria com Sara Imari Walker e George F. R. Ellis , Deus não aparece e todos os colaboradores são cientistas. A informação torna-se ainda mais fundamental e adquire poder causal . Na página 1, Davies começa com...

O conceito de informação permeou quase todas as áreas da investigação humana, da física, química e engenharia à biologia e às ciências sociais... Se a informação faz diferença no mundo físico, o que certamente faz, não deveríamos então atribuir-lhe poderes causais?

Da Matéria à Vida , p.1

Davies define o que ele chama de "o difícil problema da vida".

Precisamos esclarecer o que se entende por "problema difícil da vida", ou seja, identificar quais aspectos da biologia provavelmente se mostrarão resistentes às tentativas de reduzi-los à física e à química conhecidas, da mesma forma que Chalmers identificou os qualia como centrais para o problema difícil da consciência . Para tanto, propomos que o problema difícil da vida seja o problema de como a " informação " pode afetar o mundo.

Da Matéria à Vida , pág. 20

Apenas dois anos depois, em seu livro de 2019, Demon in the Machine: How Hidden Webs of Information Are Solving the Mystery of Life (Demônio na Máquina: Como Redes Ocultas de Informação Estão Resolvendo o Mistério da Vida) , Davies reforça a importância da informação para a compreensão da vida, chamando-a de "elo perdido". Ele escreve...

O enorme abismo que separa a física da biologia – o reino dos átomos e moléculas do reino dos organismos vivos – é intransponível sem conceitos fundamentalmente novos. Os organismos vivos têm objetivos e propósitos – produto de bilhões de anos de evolução – enquanto átomos e moléculas simplesmente seguem cegamente as leis da física. No entanto, de alguma forma, um precisa surgir do outro. Embora a necessidade de repensar a vida como um fenômeno físico seja amplamente reconhecida na comunidade científica, os cientistas frequentemente minimizam o quão desafiador tem sido compreender plenamente a natureza e a origem da vida.

A busca por um "elo perdido" que possa unir a não-vida e a vida em uma estrutura unitária levou ao surgimento de um campo científico inteiramente novo na interface entre biologia, física, computação e matemática. É um campo repleto de promessas, não apenas para finalmente explicar a vida, mas também para abrir caminho para aplicações que transformarão a nanotecnologia e levarão a avanços revolucionários na medicina. O conceito unificador que subjaz a essa transformação é a informação, não em seu sentido prosaico e cotidiano, mas como uma grandeza abstrata que, como a energia, tem a capacidade de animar a matéria. Padrões de fluxo de informação podem literalmente ganhar vida própria, percorrendo células, circulando cérebros e interconectando-se por ecossistemas e sociedades, exibindo sua própria dinâmica sistemática. É desse fermento rico e complexo de informação que emerge o conceito de agência, com suas ligações à consciência, ao livre-arbítrio e a outros enigmas intrigantes. É aqui, na maneira como os sistemas vivos organizam a informação em padrões estruturados, que a ordem distintiva da vida emerge do caos do reino molecular.

Os cientistas estão apenas começando a compreender o poder da informação como uma causa que pode realmente fazer a diferença no mundo. Muito recentemente, leis que interligam informação, energia, calor e trabalho têm sido aplicadas a organismos vivos, desde o nível do DNA, passando por mecanismos celulares, até a neurociência e a organização social, estendendo-se até mesmo à escala planetária. Olhando através das lentes da teoria da informação, a imagem da vida que emerge é muito diferente da visão tradicional da biologia, que enfatiza a anatomia e a fisiologia.

O Demônio na Máquina , pp. 1-2

O livro de Davies de 2026, Quantum 2.0, retoma muitos dos temas que ele já havia abordado. Fiquei satisfeito ao encontrá-lo (na página 264) relembrando o superdeterminismo , que John Bell descreveu na entrevista de Davies à BBC em 1984, e que os discípulos de Bell no Instituto John Bell em Genebra (chamado Centro de Filosofia Quântica , por exemplo, Antoine Suarez , Nicolas Gisin e Valerio Scarani ) descrevem hoje como influências em experimentos vindas de "fora do espaço e do tempo".

Algumas páginas depois, Davies descreve sua opinião de que "nossos conceitos de espaço e tempo são abstrações que derivamos da comparação dos resultados de dispositivos de medição feitos de matéria: qual a distância entre dois objetos Qual a duração entre dois eventos Se forem meramente as relações que estão na base de nossa visão de mundo, então o espaço e o tempo (mais precisamente o espaço-tempo) não têm existência independente ."

Como Einstein, Newton e talvez até Aristóteles sabiam, os humanos inventaram relógios e réguas para quantificar o espaço e o tempo entre os eventos. Mas, como Einstein nos disse, nossas medições de espaço e tempo não são absolutas. Elas dependem da velocidade do observador e da matéria observada. Se a matéria observada acelera, seu tempo desacelera à medida que se aproxima da velocidade da luz. Para a própria luz, o tempo para.

Veja nossa breve discussão sobre a Natureza do Espaço e do Tempo .

Normal | Professor | Pesquisador