piatok, 14. júna 2013

Vzbúrený rozum: Marxistická filozofia a moderná veda (8)

ALAN WOODS, TED GRANT

Jednota protikladov tkvie v koreni samotného života


Jednota a vzájomné prenikanie protikladov

Kamkoľvek sa v prírode pozrieme, vidíme dynamické spolužitie protikladných tendencií. Toto tvorivé napätie dáva život a pohyb. To pochopil už Herakleitos (okolo roku 500 pr.n.l.) pred dva a pol tisíc rokmi. Je to prítomné v zárodku niektorých orientálnych náboženstiev, rovnako ako v myšlienke jing a jang v Číne a v budhizme. Dialektika sa tu objavuje v mystickej podobe, ktorá však intuitívne odráža fungovanie prírody. Hinduistické náboženstvo obsahuje zárodok dialektickej idey, keď predstavuje tri fázy, stvorenie (Brahma), uchovávanie alebo poriadok (Višnu) a zničenie alebo zmätok (Šiva). Ian Stewart vo svojej zaujímavej knihe o matematike chaosu poukazuje na to, že protiklad medzi bohmi Šivom, „Neskroteným“ a Višnu nie je nepriateľstvo medzi dobrom a zlom, ale že tieto dva princípy harmónie a disharmónie (konfliktu) spoločne tvoria základ celej existencie.

„Rovnakým spôsobom“, píše, „začínajú matematici nazerať na poriadok a chaos, ako na dva odlišné prejavy základného determinizmu. A ani jeden neexistuje samostatne. Typický systém môže existovať v rôznych stavoch, niektorých usporiadaných, iných chaotických. Miesto dvoch protikladných polarít, je tu spojité spektrum. Ako sa harmónia a disharmónia kombinujú v hudobnú krásu, tak aj poriadok a chaos sa kombinujú v matematickej kráse.“ (I.Stewart, Does God Play Dice?, str.22)

U Herakleita to bola v podstate domnienka. Teraz bola táto hypotéza potvrdená veľkým množstvom príkladov. Jednota protikladov je v srdci atómu, a celý svet sa skladá z molekúl, atómov a subatomárnych častíc. Podstatu veľmi dobre vyjadril R.P. Feynman: „Všetky veci, vrátane nás samotných, sa skladajú z drobných, veľmi silne interagujúcich kladných a záporných častí, ktoré sú veľmi presne vyvážené." (R.P.Feynman, Prednášky z fyziky, kapitola 2, str.30)

Otázka znie: ako sa to stalo, že plus a mínus sú „elegantne vyvážené“? To je protirečivá idea! V elementárnej matematike plus a mínus nie sú v „rovnováhe“. Navzájom sa rušia. Moderná fyzika odhalila obrovské sily, ktoré ležia v srdci atómu. Prečo protichodné sily elektrónov a protónov sa navzájom nevyrušia? Prečo sa atómy ani nerozletia? Súčasné vysvetlenie sa odvoláva na „veľkú silu“, ktorá drží atóm pohromade. Avšak faktom ostáva, že jednota protikladov leží v základe všetkej skutočnosti.

Vnútri jadra atómu existujú dve protikladné sily, príťažlivosť a odpudivosť. Na jednej strane je elektrická odpudivosť, ktorá, ak by sa uvolnila, roztrhla by jadro. Na druhej strane sú mocné príťažlivé sily, ktoré viažu častice jadra navzájom k sebe. Tieto príťažlivé sily však majú svoje medze, za ktorými nie sú schopné udržať častice pohromade. Príťažlivé sily, na rozdiel od odpudivých, majú veľmi krátky dosah. V malom jadre môžu udržať sily rozpadu. Ale vo veľkom jadre nie je možné odpudivé sily ľahko ovládnuť.

Po prekonaní určitého kritického bodu je väzba rozbitá a nastane kvalitatívny skok. Ako zväčšená kvapka vody, je jadro na pokraji rozpadu. Ak sa pridá do jadra ďalší neutrón, pravdepodobnosť rozpadu rapídne vzrastá. Jadro sa rozpadá, tvoriac dve menšie jadrá, ktoré sa prudko rozletia a uvoľnia obrovské množstvo energie. K tomu dochádza pri jadrovom štiepení. Analogické procesy je možné vidieť na mnohých iných úrovniach v prírode. Kvapka vody sa pri dopade na leštený povrch rozpadne na zložitú vzorku kvapôčok. To preto, lebo tu pôsobia dve protikladné sily: gravitácia, ktorá sa snaží rozložiť vodu do tenkého filmu po celom povrchu, a povrchové napätie a príťažlivosť jednej molekuly vody ku druhej, ktorá sa snaží udržať tekutinu vcelku a vytvoriť kompaktné guličky.

Príroda, zdá sa, funguje v dvojiciach. Na subatomárnej úrovni máme „silné“ a „slabé“ sily, priťahovanie a odpudzovanie, v magnetizme sever a juh, v elektrickej energii kladné a záporné, hmotu a anti-hmotu, v biológii samca a samicu, v matematike párne a nepárne, dokonca aj koncept „ľavosti a pravosti“ vo vzťahu k spinu subatomárnych častíc. Existuje určitá symetria, v ktorej protikladné tendencie, aby sme citovali Feynmana, „sa vyvážia“, alebo použijúc viac básnický výraz Herakleita, „sú navzájom vo svojej rozdielnosti v súlade, ako protikladné ťahy strún a sláku hudobného nástroja“. Existujú dva druhy hmoty, ktoré môžeme nazvať pozitívne a negatívne. Podobné typy sa odpudzujú a rozdielne priťahujú.

Pozitívne a negatívne

Pozitívne nemá zmysel bez negatívneho. Sú neoddeliteľné. Hegel dávno vysvetlil, že „čistá bytosť“ (zbavená všetkých protirečení) je to isté ako čisté nič, teda prázdna abstrakcia. Podobne ak by všetko bolo biele, bolo by to pre nás to isté, ako keby všetko bolo čierne. Reálny svet zahŕňa pozitívne aj negatívne, bytie a nebytie, pretože všetko je v neustálom pohybe a zmene. Mimochodom, matematika ukazuje, že nula sama osebe sa nerovná ničote.

Nula“, píše Engels, „nie je bezobsažná preto, že je negáciou každého určitého kvanta. Naopak, nula má veľmi určitý obsah. Ako hranica medzi všetkými kladnými a zápornými veličinami, ako jediné skutočne neutrálne číslo, ktoré nemôže byť ani + ani -, je nielen veľmi určitým číslom, ale aj číslom, ktoré je samo osebe dôležitejšie ako čísla, ktoré ohraničuje. Nula je v skutočnosti obsažnejšia ako každé iné číslo. Keď ju pridáme doprava od ktoréhokoľvek iného čísla, dáva mu v našej číselnej sústave desaťnásobnú hodnotu. Namiesto nuly by sme na to mohli použiť aj iný znak, ale len s tou podmienkou, že tento znak sám osebe značí nulu, = 0. Je teda v samej povahe nuly, že ju takto používame a že ju tak môžeme použiť. Nula ničí každé iné číslo, ktorým ju násobíme; ako deliteľ alebo delenec v spojení s každým iným číslom robí v prvom prípade toto číslo nekonečne veľkým, v druhom prípade nekonečne malým; nula je jediné číslo, ktoré je ku každému druhému v nekonečnom pomere. Zlomok 0/0 môže vyjadriť každé číslo medzi -∞ a +∞ a v každom prípade reprezentuje skutočnú veličinu.“ (F.Engels, Dialektika prírody, str.228-229)

Záporné algebraické veličiny majú význam len vo vzťahu ku kladným veličinám, bez ktorých vôbec neexistujú. V diferenciálnom počte je dialektický vzťah medzi bytím a nebytím zrejmý. Týmto sa Hegel značne zaoberal vo svojej Vede o logike. Veľmi sa bavil na rozpakoch tradičných matematikov šokovaných použitím metódy, ktorá využíva nekonečne malé hodnoty, a „sa nezaobíde bez návrhu, že určité kvantum sa síce nerovná nule, ale je tak nepatrné, že je možné ho zanedbať“, a predsa vždy dosiahne presný výsledok. (Hegel, Science of Logic, Vol.I, str.258)

Navyše všetko je v neustálom vzťahu (pomere) k iným veciam. Aj napriek obrovskej vzdialenosti nás ovplyvňuje svetlo, žiarenie, gravitácia. Proces interakcie, ktorý zapríčiňuje kontinuálny rad zmien, je mimo vnímania našich zmyslov. Ultrafialové svetlo je schopné „odpariť“ elektróny z kovových povrchov v podstate rovnakým spôsobom, ako slnečné lúče odparujú vodu z oceánu. Banesh Hoffmann hovorí: „Je to zvláštna myšlienka a vzbudzuje úctu, že ty a ja si opakovane vymieňame častice navzájom medzi sebou, ako aj so zemou a pozemskými zvieratami, a slnkom a mesiacom a hviezdami, až po najvzdialenejšie galaxie.“ (B.Hoffman, The Strange Story of the Quantum, str.159)

Diracova rovnica pre energiu jednotlivého elektrónu dáva dva výsledky, jeden kladný a jeden záporný. Je to ako odmocnina čísla, ktorá môže byť buď kladná, alebo záporná. Tu však záporný výsledok predstavuje čosi zvláštne – zápornú energiu. Z hľadiska formálnej logiky to vyzerá ako absurdný koncept. Keďže energia a hmota sú ekvivalentné, záporná energie, znamená zápornú hmotnosť. Dirac bol sám rozrušený z dôsledkov svojej vlastnej teórie. Bol nútený predpovedať existenciu častíc, ktoré by boli zhodné s elektrónom, ale s pozitívnym elektrickým nábojom, hmotu, akú nikto nikdy predtým nevidel.

2. augusta 1932 Robert Millikan a Carl D. Anderson z Kalifornského technologického inštitútu objavili časticu hmoty, ktorá bola úplne ako elektrón, ale pohybovala sa opačným smerom. Nebol to elektrón, protón ani neutrón. Anderson ju opísal ako „pozitívny elektrón“ alebo pozitrón. Bol to nový druh hmoty – antihmoty - predpovedaný rovnicami Diraca. Následne sa zistilo, že keď sa elektróny a pozitróny stretnú, navzájom sa zničia a vytvoria dva fotóny (dva záblesky svetla). Rovnakým spôsobom sa môže fotón prechádzajúc hmotou rozdeliť do virtuálneho elektrónu a pozitrónu.

Vo fyzike existuje jav protikladnosti, kde napríklad každá častica má svoju anti-časticu (elektrón a pozitrón, protón a anti-protón, atď). Nie sú len odlišné, ale sú to protiklady v doslovnom zmysle slova, rovnaké vo všetkých ohľadoch, okrem jedného: že majú opačné elektrické náboje – kladné a záporné. Ostatne, je ľahostajné, ktorý z nich je charakterizovaný ako záporný a ktorý ako kladný. Dôležitý je vzťah medzi nimi.

Každá častica má kvalitu známu ako spin, vyjadrený ako plus alebo mínus, v závislosti na jeho smere. Podivné je, ako by sa mohlo zdať, že fenomén ľavákov a pravákov, ktorý hrá zásadnú úlohu v biológii, má tiež svoj ekvivalent na subatomárnej úrovni. Častice a vlny sú vo vzájomnom rozpore. Dánsky fyzik Niels Bohr sa o nich vyjadril, ako o skôr mätúcich, ako „doplnkových pojmoch“, čím mal na mysli práve to, že sa navzájom vylučujú.

Najnovšie výskumy fyziky častíc vrhajú svetlo na najnižšiu doteraz objavenú úroveň hmoty -kvarky. Tieto častice tiež mať opačné „kvality“, ktoré sa bežným nepodobajú, takže fyzici musia vytvoriť nové, umelé vlastnosti, aby ich popísali. Tak tu máme up (hore) kvarky, down (dole) kvarky, charm (pôvabné) kvarky, strange (podivné) kvarky a tak ďalej. Hoci je ešte stále potrebné vlastnosti kvarkov starostlivo preskúmať, jedna vec je jasná: vlastnosť protikladnosti existuje na najzákladnejšej, doteraz známej, úrovni hmoty.

Tento univerzálny fenomén jednoty protikladov je v skutočnosti hybnou silou každého pohybu a vývinu v prírode. To je dôvod, prečo na vysvetlenie pohybu a zmien nie je potrebné zavádzať koncept vonkajšieho impulzu, čo je hlavná slabosť všetkých mechanistických teórií. Pohyb, ktorý sám zahŕňa protirečenie, je možný len ako následok protirečivých tendencií a vnútorných napätí, ktoré sú v základe všetkých foriem hmoty.

Tieto protichodné tendencie môžu po dlhú dobu existovať v stave nepokojnej rovnováhy, kým nejaká zmena, hoci aj malá kvantitatívna zmena, zničí rovnováhu a povedie ku kritickému stavu, ktorý môže vytvoriť kvalitatívnu zmenu. V roku 1936 Bohr porovnal štruktúru jadra ku kvapke kvapaliny, napríklad dažďovej kvapke visiacej z listu. Tu gravitačná sila bojuje so silou povrchového napätia, ktorá udržiava molekuly vody pokope. Len zopár molekúl pridaných ku kvapaline naruší stabilitu. Zväčšujúca sa kvapka sa začne chvieť, povrchové napätie už nie je schopné udržať hmotu na liste a celá kvapka padá.

Jadrové štiepenie

Tento zdanlivo jednoduchý príklad, akých môžeme každý deň pozorovať množstvo, je pomerne presnou obdobou procesov pri jadrovom štiepení. Jadro samo o sebe nie je v pokoji, ale v neprtržitom stave zmien. V každom kvadrilionte sekundy dochádza k miliardám náhodných zrážok častíc. Častice neustále vstupujú do a vystupujú z jadra. Avšak jadro drží pohromade silnou jadrovou silou. Je v stave labilnej rovnováhy, „na okraji chaosu“, ako by povedala teória chaosu.

Rovnako ako v kvapke kvapaliny, ktorá sa chveje ako sa molekuly vnútri hýbu, sú častice neustále v pohybe, menia sa, vymieňajú si energiu. Ako pri zväčšenej kvapke aj vo veľkom jadre je väzba medzi časticami menej pevná a oveľa skôr sa môže prerušiť. Stále uvoľňovanie alfa častíc z povrchu jadra ho zmenšuje a stabilizuje. V dôsledku toho sa môže stabilizovať. Ale bombardovaním veľkého jadra neutrónmi môžu dôjsť k jeho rozpadu a uvoľneniu časti ohromnej energie uzavretej v atóme. To je proces jadrového štiepenia. K tomuto procesu môže dôjsť aj bez častíc zvonku. Proces spontánneho štiepenia (radioaktívneho rozpadu) prebieha v prírode po celú dobu. Každú sekundu dochádza v libre uránu ku štyrom spontánnym rozpadom a zo zhruba ôsmich miliónov jadier sú emitované alfa častice. Čím je jadro ťažšie, tým skôr dôjde k procesu štiepenia.

Jednota protikladov tkvie v koreni samotného života. Keď boli prvýkrát objavené spermie, verilo sa, že sú to „homunkulovia“, dokonale tvarované miniatúrne ľudské bytosti, ktoré - ako Topsy v Kabinete strýčka Toma – „len rástol“. V skutočnosti je tento proces oveľa zložitejší a dialektický. Sexuálna reprodukcia závisí na spojení jednej spermie a vajíčka, v procese, pri ktorom sú oba zničené a zároveň zachované, tým, že odovzdávajú celú svoju genetickú informáciu potrebnú pre vytvorenie embrya. Keď embryo prejde celým radom zmien, s nápadnou podobnosťou evolúcii celého života od rozdelenia jednej bunky, dospeje nakoniec do úplne nového jedinca. Navyše, výsledok tohto spojenia obsahuje gény oboch rodičov, ale tak, aby sa líšil od oboch. Takže to, čo máme nie je jednoduchá reprodukcia, ale skutočný vývin. Toto zvýšenie diverzity je jedna z veľkých evolučných výhod pohlavného rozmnožovania.

Zákony formálnej logiky dostali ponižujúci výprask v oblasti modernej fyziky, kde sa ukázalo, že nedokážu adekvátne riešiť protichodné procesy, ktoré sa vyskytujú na subatomárnej úrovni. Častice, ktoré sa rozpadajú tak rýchlo, že je ťažké povedať, či existujú alebo nie, predstavujú neprekonateľnú prekážku pre systém, ktorý sa snaží vylúčiť z prírody a mysle všetky protirečenia. To okamžite vedie k novým neriešiteľným protirečeniam. Takéto myslenie sa ocitá v protiklade ku skutočnostiam opakovane potvrdzovaných experimentami a pozorovaním. Spojením protónu a elektrónu vzniká neutrón. Ale ak by sa mal pozitrón spojiť s neutrónmi, výsledkom by bolo zmiznutie elektrónu a premena neutrónu na protón. Prostredníctvom tohto neustáleho procesu sa svet udržiava a opakovane vytvára. Nie je tak potrebná žiadna vonkajšia sila, či „prvý impulz“, ako v klasickej fyzike. Nie je potrebné nič podobné, okrem nekonečného, neúnavného pohybu hmoty v súlade so svojimi vlastnými objektívnymi zákonitosťami.

Na všetkých úrovniach prírody sa nachádzajú protirečenia, a tak beda logike, ktorá ich popiera. Nielenže elektrón môže byť na dvoch alebo viacerých miestach súčasne, ale môže sa pohybovať súčasne rôznymi smermi. Neostáva nám iné ako súhlasiť s Hegelom: sú a nie sú. Veci sa menia na svoj protiklad. Negatívne nabité elektróny sa menia na kladne nabité pozitróny. Elektrón, ktorý sa spojí s protónom nie je zničený, ako by sa dalo očakávať, ale vytvára novú časticu, neutrón s neutrálnym nábojom.

Polárne protiklady?

V prírode je polarita všadeprítomná vlastnosť. Neexistuje iba ako severný a južný pól zemegule. Polarita sa nachádza na Slnku a mesiaci a iných planétach. Taktiež existuje na subatomárnej úrovni, kde sa jadra správajú presne tak, ako by mali nie jeden, ale dva magnetické póly.

„Keď raz dialektika“, napísal Engels, „z výsledkov našich doterajších prírodovedeckých skúseností dokázala, že všetky polárne protiklady vôbec sú podmienené vzájomným pôsobením obidvoch prikladných pólov, že oddelenosť a protikladnosť týchto pólov jestvuje len vnútri ich spolupatričnosti a zjednotení, a naopak, že ich zjednotenie jestvuje len v ich oddelenosti, ich spolupatričnosť len v ich protikladnosti, potom nemôže byť ani reči o konečne platnom rozdelení jednej formy pohybu na jednu polovicu hmoty a druhej na druhú, teda ani o vzájomnom prenikaní, ani o absolútnom oddelení obidvoch pólov. Bolo by to to isté, ako keby sme v prvom prípade požadovali, aby sa severný a južný pól magnetu medzi sebou a vzájomne vyrovnali, a v druhom prípade, aby sme prepílením magnetu v prostriedku medzi pólmi dostali z jednej časti severnú polovicu bez južného pólu a v druhej časti južnú polovicu bez severého pólu.“ (Engels, Dialektika prírody, str.62-63)

Sú veci, ktoré ľudia považujú za absolútne a nemenné protiklady. Napríklad, keď chceme vyjadriť pojem extrémnej nezlučiteľnosti, používame termín „polárne protiklady“ - sever a juh sú ako absolútne pevné a protikladné javy. Po vyše tisíc rokov verili námorníci kompasu, ktorý ich viedol cez neznáme oceány, vždy ukazujúc na tú tajomnú vec, ktorej sa hovorí severný pól. Dnes bližšie analýzy ukazujú, že severný pól nie je ani pevný ani stabilný. Zem je obklopená silným magnetickým poľom (geocentrická os dipólu), ako keby bol v strede zemegule umiestnený obrovský magnet, rovnobežne k jej osi. To súvisí s kovovým zložením jadra Zeme, ktoré sa skladá hlavne zo železa. Po 4,6 miliardách rokov od stvorenia slnečnej sústavy, sa horniny na Zemi mnohokrát tvorili a menili. A nielen horniny, ale aj všetko ostatné. Detailné merania a skúmania teraz bezpochyby dokázali, že poloha magnetických pólov sa neustále mení. V súčasnej dobe sa pohybujú veľmi pomaly - 0.3 stupňa každých milión rokov. Tento jav je odrazom zložitých zmien odohrávajúcich sa v zemeguli, v atmosfére a magnetickom poli Slnka.

Tento posun je tak malý, že po stáročia ostával neodhalený. Avšak, aj tento zdanlivo nepostrehnuteľný proces vedie k náhlemu a veľkolepému skoku, v ktorom sa sever stane juhom a juh severom. Zmeny v polohe pólov sú sprevádzané výkyvmi v sile samotného magnetického poľa. Tento postupný proces, ktorý sa vyznačuje oslabovaním magnetického poľa, je zakončený náhlym skokom. Zmenia miesto, doslova sa zmenia vo svoj protiklad. Potom sa magnetické pole začne znova obnovovať a naberať sily.

Táto revolučná zmena nastala mnohokrát v histórii Zeme. Odhaduje sa, že za posledných 65 miliónov rokov došlo k viac než 200 zmenám polarity; prinajmenšom ku štyrom došlo v posledných štyroch miliónoch rokov. Asi pred 700 tisíc rokmi sa severný magnetický pól nachádzal niekde v Antarktíde, kde je dnes južný zemepisný pól. V tejto chvíli sme v procese oslabovania magnetického poľa Zeme, ktoré nevyhnutne vyvrcholí v novom obrátení. Štúdium histórie magnetického poľa Zeme je špeciálna oblasť úplne nového odvetvia vedy – paleomagnetizmu - ktorý sa snaží vybudovať mapy všetkých zvratov pólov v celej histórii našej planéty. Objavy paleomagnetizmu, pre zmenu, poskytli presvedčivý dôkaz správnosti teórie pohybu kontinentov. Keď horniny (najmä vulkanické horniny) vytvoria minerály bohaté na železo, tie reagujú na magnetické poli Zeme, ktoré práve vtedy existuje, rovnako, ako kusy železa reagujú na magnet, natočiac svoje atómy v smere osi poľa. V skutočnosti sa správajú ako kompas. Porovnaním orientácie minerálov v horninách rovnakého veku na rôznych svetadieloch, je možné sledovať pohyb kontinentov, vrátane tých, ktoré už neexistujú, alebo existujú len ako malé zvyšky.

V obrátení pólov vidíme najnázornejší príklad dialektického zákona jednoty a vzájomného prelínania protikladov. Sever a juh - polárne protiklady v najdoslovnejšom zmysle – sú nielen neoddeliteľne spojené, ale určujú jeden druhého prostredníctvom zložitého a dynamického procesu, ktorý vrcholí v náhlom skoku, v ktorom údajne pevne dané a nemenné javy sa menia na svoj protiklad. A tento dialektický proces nie je svojvoľný fantastický výmysel Hegela alebo Engelsa, ale je presvedčivo dokázaný najnovšími objavmi paleomagnetizmu. Správna bola poznámka, „keď mlčia ľudia, vykríknu kamene!“

Žiadne komentáre:

Zverejnenie komentára