štvrtok, 16. októbra 2014

Vzbúrený rozum: Marxistická filozofia a moderná veda (14)

ALAN WOODS, TED GRANT
Nehovoríme tu o nepoznanom. To je vo vede vždy prítomné. Celá história vedy je pokrok od nepoznaného k poznanému, od nevedomosti k vedomosti. Ale vážny problém nastane, keď si ľudia spletú nepoznané s nepoznateľným. Medzi slovami „nepoznáme“ a „nemôžeme poznať“ je zásadný rozdiel. Veda vychádza zo základnej predstavy, že objektívny svet existuje a môžeme ho poznať.



6 NEURČITOSŤ A IDEALIZMUS

Princíp neurčitosti

Newtonovskej mechanike ako všeobecnej teórii odzvonili umieráčikom Einstein, Schrödinger, Heisenberg a ďalší vedci, ktorí na začiatku 20. storočia stáli pri zrode kvantovej mechaniky. Správanie „elementárnych častíc“ nemožno vysvetliť klasickou mechanikou. Bolo tiež potrebné rozvinúť novú matematiku.

V tejto matematike existujú pojmy ako „fázový priestor“ („phase-space“), v ktorom je systém definovaný ako bod, ktorého stupne voľnosti sú súradnice a „operátory“, veličiny, ktoré nie sú kompatibilné s algebraickými veličinami v tom zmysle, že sa viac podobajú operáciam než veličinám samotným (v skutočnosti vyjadrujú vzťahy namiesto fixných vlastností). Dôležitú rolu hrá tiež pravdepodobnosť, ale v zmysle „vnútornej pravdepodobnosti“: je to jedna zo základných vlastností kvantovej mechaniky. V skutočnosti je potrebné systémy kvantovej mechaniky chápať ako prekrytie (superpozíciu) všetkých možných ciest, ktorými sa môžu pohybovať.

Kvantové častice je možné definovať iba ako súbor vnútorných vzťahov medzi ich „aktuálnym“ a „virtuálnym“ stavom. V tomto zmysle sú čisto dialektické. Meranie týchto častíc jedným či druhým spôsobom vedie len k odhaleniu „aktuálneho“ stavu, čo je len jeden aspekt celku (tento paradox sa populárne vysvetľuje na príbehu o „Schrödingerovej mačke“). Nazýva sa „kolaps vlnovej funkcie“ a je vyjadrený Heisenbergovým princípom neurčitosti. Tento úplne nový spôsob, akým kvantová mechanika nazerá na hmotnú realitu, držali zvyšky vedeckých disciplín po dlhú dobu „v karanténe“. Vnímali ju ako špecifický druh mechaniky, ktorá platí iba pri opise správania sa elementárnych častíc, ako výnimka z pravidiel klasickej mechaniky bez akéjkoľvek ďalšej platnosti.

Na mieste starých istôt zavládla teraz neurčitosť. Zdanlivo náhodné pohyby subatomárnych častíc, ktoré sa pohybujú nepredstaviteľnými rýchlosťami, nebolo možné vysvetliť pojmami starej mechaniky. Keď veda vojde do slepej uličky, keď už nie je schopná vysvetliť fakty, je pripravená pôda na revolúciu a vznik novej vedy. Avšak na začiatku ešte nie je nová veda dostatočne rozvinutá. Iba po istej dobe sa vyvinie do svojej konečnej a úplnej formy. Na začiatku je nevyhnutný istý stupeň improvizácie, neistoty, rôznych a často protichodných výkladov.

V posledných desaťročiach vznikla diskusia medzi tzv. „stochastickou“ („náhodilou“) interpretáciou prírody a determinizmom. Základným problémom je, že nevyhnutnosť a náhoda sa tu považujú za absolútne, vzájomne sa vylučujúce protiklady. Týmto spôsobom sa dostávame ku dvom protichodným názorom, z ktorých ani jeden nie je schopný adekvátne vysvetliť rozporuplné a zložité fungovanie prírody.

Nemecký fyzik Werner Heisenberg vytvoril svoju vlastnú, osobitú verziu kvantovej mechaniky. V roku 1932 dostal Nobelovu cenu za fyziku za svoj systém maticovej kvantovej mechaniky, ktorá popisuje energetické hladiny dráh elektrónov iba číselne, bez potreby ich zobrazenia. Dúfal, že sa vyhne problémom spôsobeným rozporom medzi „časticou“ a „vlnou“ tým, že zanechá akýkoľvek pokus o vizualizáciu javov a zoberie ich ako čisto matematické abstrakcie. Vlnová mechanika Erwina Schrödingera opisuje presne to isté ako maticová mechanika Heisenberga, a to bez potreby vstúpiť do ríše úplnej matematickej abstrakcie. Väčšina fyzikov uprednostnila Schrödingerov prístup, ktorý vyzeral oveľa menej abstraktný a nemýlili sa. V roku 1944 preukázal John van Neumann, maďarsko-americký matematik, že vlnová mechanika a maticová mechanika sú matematicky ekvivalentné a dávajú rovnaké výsledky.

Heisenberg urobil niekoľkých dôležitých pokrokov v kvantovej mechanike. Avšak jeho celkový prístup predstavoval pokus vnútiť novej vede podivný typ filozofického idealizmu. Z toho vznikla tzv. „kodanská interpretácia“ kvantovej mechaniky. Bola to skutočne odroda subjektívneho idealizmu zle maskovaná ako škola vedeckého myslenia. „Werner Heisenberg,“ napísal Isaac Asimov, „naďalej kládol ťažkú otázku, ktorá prenášala častice, a samotnú fyziku, takmer do ríše nepoznateľného.“ (I. Asimov, New Guide to Science, str.375) To je to správne slovo. Nehovoríme tu o nepoznanom. To je vo vede vždy prítomné. Celá história vedy je pokrok od nepoznaného k poznanému, od nevedomosti k vedomosti. Ale vážny problém nastane, keď si ľudia spletú nepoznané s nepoznateľným. Medzi slovami „nepoznáme“ a „nemôžeme poznať“ je zásadný rozdiel. Veda vychádza zo základnej predstavy, že objektívny svet existuje a môžeme ho poznať.

Avšak neustále, v celej histórii filozofie, boli pokusy stanoviť hranice ľudskému poznaniu, prehlasovalo sa, že existujú určité veci, ktoré „nemôžeme poznať“ z takého alebo onakého dôvodu. Tak Kant tvrdil, že môžeme poznať iba predmety ako sa nám javia, ale nie aké v skutočnosti sú. Týmto nasledoval skepticizmus Humeho, subjektívny idealizmus Berkeleyho a sofistov: že nemôžeme svet poznať.

V roku 1927 predniesol Werner Heisenberg svoj slávny „princíp neurčitosti“, podľa ktorého je nemožné s požadovanou presnosťou určiť polohu a súčasne hybnosť častice. Čím presnejšie určíme polohu častice, tým je menej presná jej hybnosť a naopak. (To platí aj pre iné určené dvojice vlastností.) Problém určiť polohu a hybnosť častice, ktorá sa pohybuje rýchlosťou 8000 kilometrov za sekundu v rôznych smeroch, je evidentný. Avšak vyvodiť z toho, že príčina a následok (kauzalita) vo všeobecnosti neexistuje, je úplne nesprávne.

Ako môžeme určiť polohu elektrónu? spýtal sa. Tým, že sa na neho pozrieme. Ale ak budeme používať silný mikroskop, znamená to, že sa ho dotkne častica svetla, fotón. Keďže svetlo sa chová ako častica, nevyhnutne zmení hybnosť pozorovanej častice. Preto samotným aktom pozorovania ju meníme. Zmeny budú nepredvídateľné a nekontrolovateľné, pretože (aspoň podľa súčasnej kvantovej teórie) neexistuje žiadny spôsob, ako vopred zistiť alebo kontrolovať presný uhol, pod ktorým sa svetelné kvantum odrazí do objektívu. Pretože presné určenie polohy vyžaduje použitie svetla malej vlnovej dĺžky, prenáša sa na elektrón veľká ale nepredvídateľná a nekontrolovateľná hybnosť. Na druhej strane, presné určenie hybnosti si vyžaduje použitie svetelných kvánt o veľmi nízkej hybnosti (a teda veľkej vlnovej dĺžky), z čoho vyplýva veľký uhol difrakcie a tým aj zlé určenie polohy. Presnejšie, ak je určená pozícia, nedá sa presne určiť hybnosť a naopak.

Takže dokážeme obísť tento problém, keď vyvinieme nové druhy elektrónových mikroskopov? Podľa teórie Heisenberga nie. Keďže všetka energia prichádza v kvantách a všetka hmota sa správa ako vlna aj ako častica, zásada neurčitosti (alebo neurčiteľnosti) bude platiť pre akýkoľvek typ prístrojov, ktorý použijeme. Termín princíp neurčitosti je nepresný, pretože to, čo sa tu tvrdí, nie je len to, že nemôžeme mať istotu z dôvodu problémov merania. Teória naznačuje, že všetky formy hmoty sú neurčité zo svojej podstaty. Ako hovorí David Bohm vo svojej knihe Kauzalita a náhoda v modernej fyzike:

„Tak opustenie kauzality v obvyklom výklade kvantovej teórie nemožno považovať za púhy výsledok našej neschopnosti merať presné hodnoty premenných, ktoré by vstúpili do vzorca kauzálnych zákonov na atomárnej úrovni, ale skôr by sa malo považovať za odraz skutočnosti, že žiadne takéto zákony neexistujú.“

Namiesto toho, aby to chápal ako zvláštny aspekt kvantovej teórie na určitom stupni svojho vývinu, nastolil Heisenberg neurčitosť ako základný a univerzálny prírodný zákon a predpokladal, že všetky ostatné prírodné zákony by mali byť s ním v súlade. To sa úplne odlišuje od vedeckého prístupu v minulosti, keď veda stála pred problémami spojenými s nepravidelným výkyvom a náhodným pohybom. Nikto si nemyslí, že je možné určiť presný pohyb jednotlivej molekuly v plyne alebo predvídať všetky podrobnosti o konkrétnej dopravnej nehode. Ale ešte nikdy nikto predtým sa nepokúsil z tejto skutočnosti vyvodiť neexistenciu kauzality všeobecne.

Napriek tomu je práve toto záver, ktorý má vyplývať z princípu neurčitosti. Vedci a idealistickí filozofi naďalej tvrdia, že kauzalita vôbec neexistuje. To znamená, že neexistuje žiadna príčina a následok. Príroda sa tak javí ako úplne bezdôvodná, náhodná. Celý svet je nepredvídateľný. „Nemôžeme si byť istí“ v ničom. „Namiesto toho predpokladáme, že v hociktorom konkrétnom experimente je výsledok, ktorý získame, úplne náhodný v tom zmysle, že nemá vôbec žiadny vzťah k tomu, čo existuje alebo kedykoľvek na svete existovalo.“ (D.Bohm, Causality and Chance in Modern Physics, str.86 a 87)

Tento postoj je úplným popretím nielen vedy ale rozumového myslenia vôbec. Ak nie je príčina a dôsledok, nielenže je nemožné čokoľvek predpovedať, ale je nemožné čokoľvek vysvetliť. Môžeme sa obmedziť len na opis toho, čo existuje. V skutočnosti dokonca ani to, keďže si nemôžeme byť istí ani tým, že existuje niečo mimo nás a našich vlastných zmyslov. To nás vracia späť k filozofii subjektívneho idealizmu. Pripomína argument sofistov starovekého Grécka: „Nemôžem vedieť o svete nič. Ak môžem niečo poznať, nemôžem to pochopiť. Ak to môžem pochopiť, nemôžem to vyjadriť.“

V skutočnosti „princíp neurčitosti“ reprezentuje ťažko polapiteľný charakter pohybu elementárnych častíc, ktoré sa nedajú popísať jednoduchými rovnicami a meraniami klasickej mechaniky. Niet pochýb o príspevku Heisenberga k fyzike. Otázne sú však filozofické závery, ktoré z kvantovej mechaniky vyvodil. Skutočnosť, že nemôžeme presne merať polohu a hybnosť elektrónu ani v najmenšom neznamená, že tu neexistuje objektivita. Tzv. kodanskej škole kvantovej mechaniky dominuje subjektívny spôsob myslenia. Niels Bohr šiel tak ďaleko, že prehlásil, že „je chybou si myslieť, že úlohou fyziky je zistiť, aká príroda je. Fyzika sa zaoberá tým, čo môžeme o prírode povedať."

Fyzik John Wheeler tvrdí, že „žiadny jav nie je skutočný, kým ho nepozorujeme“. A Max Born úplne jasne vyjadruje rovnakú subjektivistickú filozofiu: „Generácia, ku ktorej patrí Einstein, Bohr a ja sa učila, že existuje objektívny hmotný svet, ktorý sa riadi vlastnými nemennými zákonmi nezávislými od nás. My tento proces pozorujeme podobne, ako publikum sleduje hru v divadle. Einstein stále verí, že by to mal byť vzťah medzi pozorovateľom a pozorovaným predmetom.“ (T.Ferris, The World Treasury of Physics, Astronomy and Mathematics, str.103 a 106)

Toto však  nie je vedecké hodnotenie, ale filozofický názor odrážajúci určitý svetonázor, subjektívny idealizmus, ktorý dominuje celej kodanskej interpretácii kvantovej teórie. Množstvo významných vedcov, a patrí to k ich cti, sa postavilo proti tomuto subjektivizmu, ktorý je v rozpore s celkovým vedeckým názorom a metódou. Medzi nimi boli Einstein, Max Planck, Louis de Broglie a Erwin Schrödinger, všetci hrali pri rozvoji novej fyziky úlohu prinajmenšom rovnako dôležitú ako Heisenberg.

Objektivita versus subjektivita

Niet najmenších pochýb, že Heisenbergov výklad kvantovej fyziky bol silno ovplyvnený jeho filozofickými názormi. Už ako študent bol Heisenberg vedomý idealista a, ako pripúšťa, v čase, keď bojoval v radoch reakčných Freikorps proti nemeckým robotníkom v roku 1919 bol silno ovplyvnený Platónovým Timaios (kde je Platónov idealizmus vyjadrený najobskúrnejším spôsobom). Následne vyhlásil, že ho „oveľa viac zaujímajú základné filozofické myšlienky, ako zvyšok“, a že bolo potrebné „zbaviť sa predstavy objektívnych procesov v čase a priestore“. Inými slovami, Heisenbergova filozofická interpretácia kvantovej fyziky nebola ani zďaleka objektívnym výsledkom získaným vedeckým experimentom. Bola jasne prepojená s idealistickou filozofiou, ktorú vedome aplikoval na fyziku, a ktorá určila jeho náhľad.

Takáto filozofia je v rozpore nielen s vedou ale s celou ľudskou skúsenosťou. Nielenže jej chýba akýkoľvek vedecký obsah, ale ukazuje sa, že je v praxi úplne nepoužiteľná. Vedci, ktorí sa spravidla cielene vyhýbajú filozofickým špekuláciam, iba zdvorilo Heisenbergovi prikývnu, a jednoducho ďalej pokračujú v skúmaní zákonov prírody, pričom berú za samozrejmé nielen to, že príroda existuje, ale že funguje podľa určitých zákonov, vrátane príčiny a následku, a že, s trochou úsilia, je možné im veľmi dobre porozumieť, a dokonca predvídať. Reakčné následky tohto subjektívneho idealizmu je veľmi dobré vidieť na Heisenbergovom vlastnom vývine. Za svoju aktívnu spoluprácu s nacistami sa ospravedlnil tým, že „neexistuje všeobecné vodítko, ktorého by sme sa mohli držať. Musíme sa rozhodnúť sami za seba, a nemôžme vopred povedať, či robíme dobre alebo zle.“ (E.J.Lerner, The Big Bang Never Happened, str.362-363)

Erwin Schrödinger nepopieral existenciu náhodných javov v prírode všeobecne alebo v kvantovej mechanike. Špecificky spomína príklad náhodného kombinovania molekúl DNA v okamihu počatia dieťaťa, pri ktorom hrajú rolu kvantové vlastnosti chemickej väzby. Avšak namietal proti štandardnej kodanskej interpretácii o dopadoch „dvojdierového“ experimentu, že by Max Bornove vlny pravdepodobnosti znamenali, že sa musíme vzdať objektívnosti sveta, idey, že svet existuje nezávisle od nášho pozorovania.

Schrödinger sa vysmieval tvrdeniam Heisenberga a Bohra, že keď elektrón alebo fotón nepozorujeme, nemá „žiadnu polohu“ a len v dôsledku pozorovania sa zhmotní v danom okamihu. Ako protipól vymyslel slávny „myšlienkový experiment“. Vezmite mačku a vložte ju do krabice s fľaštičkou kyanidu, povedal. Keď Geigerov počítač detekuje rozpad atómu, je fľaštička rozbitá. Podľa Heisenberga atóm „nevie“, že sa rozpadol, kým to niekto nezdetekuje. Podľa toho teda, kým niekto neotvorí krabicu a nepozrie sa dnu nie je, podľa idealistov, mačka ani mŕtva ani živá! Touto anekdotou chcel Schrödinger zdôrazniť absurdné rozpory spôsobené prijatím Heisenbergovej subjektívno-idealistickej interpretácie kvantovej fyziky. Prírodné procesy prebiehajú objektívne, bez ohľadu na to, či existujú ľudské bytosti, ktoré by ich pozorovali alebo nie.

Podľa kodanského výkladu realita prechádza do stavu bytia iba vtedy, keď ju pozorujeme. Inak existuje v akejsi neistote, alebo „stave pravdepodobnostnej vlnovej superpozície“, ako naša ani živá ani mŕtva mačka. Kodanská interpretácia rysuje ostrú čiaru medzi pozorovateľa a pozorované. Niektorí fyzici sa domnievajú, nasledujúc kodanskú interpretáciu, že vedomie existuje, ale idea existencie hmotnej reality bez vedomia je nemysliteľná. Toto je presne postoj subjektívneho idealizmu, ktorý Lenin komplexne diskutoval vo svojej knihe Materializmus a empiriokriticizmus.

Dialektický materializmus vychádza z objektivity hmotného sveta, ktorý vnímame prostredníctvom zmyslov. „Ja interpretujem svet prostredníctvom svojich zmyslov.“ To je úplne evidentné. Ale svet existuje nezávisle od mojich zmyslov. Zdá sa, že to je tiež evidentné, ale nie pre modernú buržoáznu filozofiu! Jedným z hlavných smerov filozofie 20. storočia je logický pozitivizmus, ktorý práve popiera objektivitu hmotného sveta. Presnejšie, považuje samotnú otázku, či svet existuje, alebo nie, za irelevantnú a „metafyzickú“. Stanovisko subjektívneho idealizmu úplne podkopali vedecké objavy 20. storočia. Akt pozorovania znamená, že naše oči prijímajú energiu z externého zdroja v podobe svetelných vĺn (fotónov). Toto jasne vysvetlil Lenin v rokoch 1908-1909:

„Ak je farba pocitom len v závislosti od sietnice (čo vás nútia uznať prírodné vedy), potom to znamená, že svetelné lúče, ktoré dopadajú na sietnicu, vyvolávajú pocit farby. Teda mimo nás, nezávisle od nás a nášho vedomia existuje pohyb hmoty, povedzme vlny éteru istej dĺžky a istej rýchlosti, ktoré pôsobením na sietnicu vyvolávajú v človeku pocit tej alebo onej farby. Tak sa totiž na vec pozerajú aj prírodné vedy. Rozličné pocity tej alebo onej farby vysvetľujú rozličnou dĺžkou svetelných vĺn existujúcich mimo ľudskej sietnice, mimo človeka a nezávisle od neho. Práve to je materializmus: hmota pôsobí na naše zmyslové orgány a vyvoláva pocit. Pocit závisí od mozgu, nervov, sietnice atď., t.j. od hmoty, ktorá je organizovaná určitým spôsobom. Existencia hmoty nezávisí od pocitu. Hmota je prvotná. Pocit, myslenie, vedomie sú najvyšším produktom hmoty, ktorá je organizovaná zvláštnym spôsobom. Takéto sú názory materializmu vôbec a predovšetkým Marxa a Engelsa.“ (Lenin, Materializmus a empiriokriticizmus, str. 54-55)

Podstata subjektívno-idealistickej metódy Heisenberga je úplne jasná:

„Naša aktuálna situácia pri výskume v atómovej fyzike je zvyčajne takáto: chceme porozumieť určitému javu, chceme poznať, ako tento jav vyplýva zo všeobecných prírodných zákonov. Preto tá časť hmoty alebo žiarenia, ktorá sa podieľa na jave je prírodný 'objekt' v teoretickej rovine a v tomto zmysle by mala byť oddelená od nástrojov používaných na štúdium javu. To opäť zdôrazňuje subjektívny prvok v popise atómových udalostí, pretože merací prístroj bol vytvorený pozorovateľom, a musíme mať na pamäti, že to, čo pozorujeme, nie je príroda sama o sebe, ale príroda vystavená nášmu spôsobu skúmania. Naša vedecká práca vo fyzike spočíva v tom, že kladieme otázky o prírode jazykom, ktorý máme k dispozícii a snažíme sa experimentom získať odpoveď prostriedkami, ktoré máme k dispozícii.“ (T.Ferris, cit.d., str.95-96)

Kant postavil nepreniknuteľnú bariéru medzi svet zdania a skutočnosti „o sebe“. Heisenberg ide ešte ďalej. On nehovorí len o „prírode o sebe“, ale dokonca tvrdí, že vôbec nemôžeme poznať tú časť prírody, ktorú pozorujeme, pretože sme ju zmenili samotným aktom pozorovania. Týmto spôsobom sa Heisenberg usiluje o úplné zrušenie kritéria vedeckej objektivity. Bohužiaľ, mnoho vedcov, ktorí by rozhorčene popierali obvinenia z mysticizmu, nekriticky prijali Heisenbergove filozofické názory, len preto, že nie sú ochotní prijať potrebu dôsledného materialistického filozofického prístupu k prírode.

Celý vtip je v tom, že za istými hranicami prestavajú platiť zákony formálnej logiky. Celkom určite sa to vzťahuje na javy subatomárnej sveta, kde zákony identity, rozporu a vylúčeného tretieho neplatia. Heisenberg obhajuje stanovisko formálnej logiky a idealizmu, a preto nevyhnutne dochádza k záveru, že protirečivé javy na subatomárnej úrovni nemôže ľudské myslenie pochopiť vôbec. Rozpor ale nie je v pozorovaných javov na subatomárnej úrovni, ale v beznádejne zastaranej a nepostačujúcej schéme formálnej logiky. Presne o tomto sú takzvané „paradoxy kvantovej mechaniky“. Heisenberg nemôže prijať existenciu dialektických protirečení, a preto sa radšej vracia k filozofickému mysticizmu - „nemôžeme poznať“ a tak ďalej.

Ocitáme sa tu pri akomsi druhu filozofického kúzelníckeho triku. Prvým krokom je pliesť pojem kauzality so starým mechanickým determinizmom, ktorý reprezentovali ľudia ako Laplace. Jeho obmedzenia vysvetlil a kritizoval Engels v Dialektike prírody. Objavy kvantovej mechaniky konečne zničili starý mechanický determinizmus. Druh predpovedí, ktoré dáva kvantová mechanika sa trochu odlišuje predpovedí klasickej mechaniky. Napriek tomu kvantová mechanika predpovedá správanie sa častíc a dáva presné výsledky.

(pokračovanie nabudúce)

1 komentár:

  1. Mám tu Bondyho, dejiny filozofie, tam, kde pojednáva o Berkleym a Humovi (ten prvý vážne spochybnil kauzalitu). Tam píše, že ani filozofia - či idealistická, či materialistická, ani neurofyziológia dosiaľ nenašli konzistentnú teóriu vnímania. Za naj teóriu, ktorú našiel, uvádza indickú Abhidharmu.

    OdpovedaťOdstrániť