Heisenberg između Platona i Aristotela? (ulomak iz Boris Kožnjak, Kvantna mehanika i ontologija)

Tumačeći matematički formalizam kvantne mehanike … Bohr ga na pragmatičan način sagledava kao skup pravila što ih fizičari koriste da bi uveli red u promotrene fenomene mikrosvijeta, priznajući doduše da nam formalizam govori nešto o prirodi toga svijeta, ali se suzdržavajući od bilo kakvih spekulacija. Tako Bohr smatra da

… jedina svrha formalizma kvantne mehanike jest izvođenje očekivanja za motrenje koje će se obaviti pod danim eksperimentalni m uvjetima. …

Međutim, Heisenberg ipak želi progovoriti i o ontološkoj razini:

Zapreka razumijevanju tog tumačenja (Bohrova) iznosi se ustvari uvijek kada se postavlja poznato pitanje: ali što se onda ‘stvarno’ događa u atomnom procesu?

Odgovor na ovo pitanje Heisenberg ne nalazi specijalno u samoj fizici, već izlazi iz nje, tražeći rješenje unutar antičke filosofije, koju je visoko cijenio i u kojoj je nalazio brojne inspiracije. Naime, Heisenberg smatra kako se

… fizika ne sastoji samo iz eksperimentiranja i mjerenja na jednoj strani i matematičkih formula na drugoj strani, nego … se na šavu (an der Nahtstelle) između toga dvoga moramo baviti pravom filosofijom

te

… tamo, služeći se običnim jezikom, moramo pokušati objasniti što se ustvari zbiva pri toj igri između eksperimenta i matematike. …

Što se tiče Heisenbergova poimanja ”prave filosofije”, on prolazi svoj put od pozitivizma u svojoj najranijoj fazi do platonizma, što je pozicija koju zadržava do kraja svog života. … U napuštanju pozitivističke filosofije čini se da je presudnu ulogu imao Heisenbergov susret sa samim Einsteinom travnja 1926. … U tom razgovoru Heisenberg objašnjava svoje razloge zbog čega se u svojoj teoriji ne bavi nepromotrivim elektronskim putanjama unutar atoma, nego radije s promotrivim zračenjem:

Budući da je ipak razumno unositi u neku teoriju samo veličine koje se mogu motriti, učinilo mi se prirodnim uvesti samo te veličine, takoreći, kao predstavnike elektronskih putanja.

Iako je Heisenberg vjerovao kako je upravo to bila i Einsteinova pozicija pri formuliranju teorije relativiteta,  Einstein, međutim, na Heisenbergovo iznenađenje odgovara:

No, ne mislite li valjda ozbiljno da se u neku fizikalnu teoriju mogu unositi samo promotrive veličine?

Zbunjen ovim odgovorom, Heisenberg pokušava dodatno opravdati svoju pozitivističku poziciju:

Niste li upravo vi istaknuli tu misao kao podlogu svoje teorije relativiteta? Vi ste naglasili da se ne smije govoriti o apsolutnom vremenu, jer se to apsolutno vrijeme ne može motriti. Jedino su podatci dobiveni satovima mjerodavni za određivanje vremena.

No, Einsteinov je odgovor ovaj puta bio još začudniji:

Možda sam se koristio tom filosofijom, ali ona je ipak besmislica. Ili, da pojasnim: heuristički može biti vrijedno podsjetiti na ono što uistinu motrimo. Međutim, načelno je sasvim pogrešno temeljiti neku teoriju samo na motrivim veličinama. Jer u stvarnosti je sasvim drugačije.”

I u nastavku Einstein izriče svoju poznatu rečenicu:

Tek teorija odlučuje što se može motriti. (Erst die Theorie entscheidet darüber, was man beobachten kann.)

Ovo je nesumnjivo za Heisenberga morao biti priličan šok, budući da je čitavo vrijeme pri stvaranju svoje matrične mehanike vjerovao kako njegova temeljna orijentacija u potpunosti slijedi Einsteinovu pozitivističku filosofiju pri formuliranju teorije relativiteta. U međuvremenu je, međutim, Einstein razvidno promijenio svoju orijentaciju, od pozitivističkog instrumentalizma do racionalističkog realizma, što u nastavku Einstein podrobnije obrazlaže, govoreći o tome kako je dvako motrenje u suštini veoma slože proces, koji uključuje pretpostavke o fenomenima koje su opet zasnovane na teoriji (primjerice, Einstein govori o tome kako fizičari nesvjesnokoriste Maxwellovu teoriju tumačeći eksperimentalne podatke o snopu svjetlosti). … Čini se da je ovaj razgovor s Einsteinom … imao presudnog utjecaja pri njegovom kasnijem radu na telacijama neodređenosti… Dok, naime, teorija odlučuje što može biti motreno, princip  neodređenosti pokazao mu je kako teorija također određuje što ne može biti motreno. Razgovor s Einsteinom iz 1926. tako je Heisenbergu neočekivano dao materijala za stvaranje principa neodređenosti 1927. godine, ali i povod za ”obrat” od ekstremno empirističke do ekstremno racionalističke pozicije, potaknute dodatno Heisenbergovim ranim platoničkim interesima iz gimnazijskih dana, posebno Platonovim idejama u dijalogu Timej, što će biti filosofska pozicija koju će zadržati do kraja života.  …

Sukladno platonističkoj filosofiji, Heisenberg odlučno odbija svaku ontologiju atomnog svijeta Demokritova tipa (koju Heisenberg naziva ”materijalističkom”), smatrajući je ”uništenom”. … Prihvaćajući platoničko hipostaziranje matematičkih formi, Heisenberg smatra kako

… u današnjoj kvantnoj teoriji jedva da možemo sumnjati u to da su elementarne čestice u krajnjoj liniji također matematički oblici, ali mnogo složenije vrste.

Ili, na drugom mjestu:

Apstraktnost modernog pojma atoma i matematičkih formi koje suvremenoj fizici služe kao uzor za mnogolikost pojava dovodi odmah do druge temeljne misli što ju je egzaktna prirodna znanost našeg vremena preuzela iz antike: na misao o smislenoj snazi matematičkih struktura.

Ono što je pak u temelju tih matematičkih stuktura, baš kao i u Platonovu kosmološkom sustavu u Timeju (gdje je riječ o ”savršenim tijelima”), jesu simetrije. Stoga Heisenberg smatra da na valja ”zamijeniti taj koncept (elementarne čestice) s konceptom fundamentalne simetrije”, koje ”definiraju podložni zakon što određuje spektar elementarnih čestica”. Doduše, priznaje Heisenberg,

… mi govorimo jednostavno o npr. neutronu, ali ne možemo točno reći što jednostavno mislimo pod tom riječi. Mi se služimo različitim slikama i opisujemo ga jednom kao česticu, jednom kao val ili valni paket. Ali znamo da nijedan od tih opisa ne može biti ispravan.

Kada želimo dati točan opis elementarne čestice, ”funkcija vjerojatnosti jedino je što se može napisati kao opis”.

Heisenberg, međutim, uvođenje vjerojatnosti na ovaj način vidi kao ”novu vrstu ‘objektivne’ fizičke stvarnosti”, gdje je

… taj pojam vjerojatnosti blizak je pojmu možnosti, ‘potenciji‘ filosofije prirode starih kao što je bio Aristotel.

Ovaj u novovjekovnoj znanosti gotovo zaboravljeni pojam potentia (što je srednjovjekovni latinizirani prijevod Aristotelova izvornog pojma dynamis (potencije, možnosti, mogućnosti, potencijalnosti), zajedno da svojim pojmovnim parom actus (izvorno energeia, djelatnost, zbiljnost, aktualnost), središnja je točka čitave Aristotelove ontologije… Heisenberg je bio dobro svjestan filosofijskog zaleđa tog svog izbora. O tome sam Heisenberg piše:

U Aristotelovoj filosofiji tvar igra vrlo važnu ulogu kroz odnos između oblika i tvari ili oblika i građe. Sve što u svijetu pojava opažamo jest oblikovana tvar. Tvar nije dakle samo realnost, nego i mogućnost, ”potencija”, ona postoji tek pomoću oblika. U prirodnom događanju ‘bitak’, kako ga Aristotel naziva, prelazi od mogućnosti kroz oblik do aktualnosti. Aristotelova tvar zasigurno nije određena građa kao možda voda ili zrak, a nije niti jednostavno prostor; ona je, donekle, neodređeni tjelesni supstrat koji u sebi sadži mogućnost da kroz oblik prijeđe u aktualnost, u ostvarenost. …

Heisenberg platoničar stoga treba Aristotela da bi i on svoje hipostazirane matematičke forme povezao s tvari; on treba Aristotelovo jedinstvo tvari i forme, budući da je dobro svjestan, kao i Aristotel, da tvar bez ikakve forme uopće ne postoji.

U skladu s time, Heisenberg smatra da

U eksperimentima o atomskim zbivanjima radimo s pojavama koje su isto tako stvarne kao bilo koje stvari i činjenice, bilo koje pojave u svakodnevnom životu,

no,

…sami atomi i elementarne čestice nisu na isti način stvarni: oni čine svijet tendencija ili mogućnosti prije nego svijet stvari i činjenica.

Noumenalna strana bitka kvantnoteorijskih entiteta, predstavljena valnom funkcijom, koja je za Heisenberga upravo “kvantitativna formulacija koncepta dynamis (možnosti) u Aristotelovoj filosofiji, ili u kasnijoj latiniziranoj verziji, koncepta potentia”, tako je na određeni način tek struktura, zakon; on je zapravo samo potencija, samo mogućnost. Ovaj se bitak tek u mjernom uređaju aktualizira. Proces mjerenja u famoznom procesu redukcije valnog paketa prevodi tu potencijalnost u aktualnost, zbiljnost, ostvarujući jednu od mogućnosti (ili, rječnikom formalizma, jedno od svojstvenih stanja) diskontinuiranom promjenom:

Samo motrenje mijenja valnu funkciju diskontinuirano. Ono od svih mogućih događaja izabire onaj koji se zaista dogodio. Budući da se motrenjem naše znanje sustava diskontinuirano promijenilo, diskontinuirano se promijenio i njegov matematički prikaz i stoga govorimo o ‘kvantnom skoku’.

Kao što je u bloku mramora već potencijalno sadržan oblik kipa tako su u valnoj funkciji potencijalno sadržane sve moguće svojstvene vrijednosti. Također, kao što kipar svojim činom, aktom, prevodi amorfnu masu mramora u prekrasni kip, u aktualnost, tako i mjerenje izdvaja jednu od mogućih svojstvenih vrijednosti valne funkcije u aktualnost.

ulomak iz Boris Kožnjak, Kvantna mehanika i ontologija, članak u Fil. istraživanja (2002.) sv. 1.

(ulomci naprije objavljeni na forum.hr: Što je kvant? #67 i #75, ovdje prošireni)

Oglasi

Komentiraj

Popunite niže tražene podatke ili kliknite na neku od ikona za prijavu:

WordPress.com Logo

Ovaj komentar pišete koristeći vaš WordPress.com račun. Odjava / Izmijeni )

Twitter picture

Ovaj komentar pišete koristeći vaš Twitter račun. Odjava / Izmijeni )

Facebook slika

Ovaj komentar pišete koristeći vaš Facebook račun. Odjava / Izmijeni )

Google+ photo

Ovaj komentar pišete koristeći vaš Google+ račun. Odjava / Izmijeni )

Spajanje na %s