2011. december 26., hétfő

A newtonitól a linnéi fizikáig


„A II. Világháború után a tudomány arcfelvarráson esett át. Márka lett belőle”, írja Michael Brooks  A tudomány titkos anarchiája című könyvében, és a fizikusok lettek „a Hideghábrú Merlinjei”.
De nem csak a tudósokról kialakított kép nem ugyanaz, mint néhány évtizeddel ezelőtt, amikor még nem fejlesztették ki az atombombát, a radart meg néhány hasonló eszközt, és juttatták el az embert a Holdra. Emellett elképzelhető, hogy az általuk művelt fizika mint tudomány természete is változóban van.
Nagyon leegyszerűsítve ugyanis valójában kétféle funkcióról beszélhetünk. Az egyik a leíró, a másik pedig a magyarázó. Az előbbire jó példa a Linné-féle kettős nevezéktan, amely eszközt ad a kezünkbe ahhoz, hogy minden élőlényt felcímkézzünk; a másikra a newtoni fizika a klasszikus példa, amely viszont azt mondja meg, hogy miért úgy mozognak a bolygók, ahogy.
A dolog a valóságban ennél persze jóval bonyolultabb, elvégre minden megfigyelés egyben szelekció is, és egyáltalán nem mindegy, hogy mi alapján válogatjuk ki, hogy mit tartunk fontosnak és mit nem. A középkorban ugyan szokás volt a „létezők nagy láncolatát”" emlegetni, amely egyfajta hierarchikus rendszerbe foglalt minden létezőt az ásványoktól az alsóbbrendű élőlényeken át az emberig és az angyalokig, Franz Brentano német filozófus viszont már a 19. században rámutatott, hogy az emberek a világon mindenütt két nagy kategóriába sorolják a dolgokat: élőkre és élettelenekre. Ma pedig már az is világos, hogy ennek evolúciós okai vannak, ugyanis ez a két kategória a természetben feltűnően különbözőképpen viselkedik, és ennek megfelelően különböző feltételezésekkel kell élnünk velük kapcsolatban, amennyiben fel akarunk készülni arra, hogy mi fog történni. A jövőkutatásról könyvet író kanadai matematikus, David Orrell szerint már csak azért is szükségszerű a különbségtétel, mert az az élőlény, amely kiszámíthatóan viselkedik, nem sokáig fog életben maradni – a csillagok mozgása viszont szabályosnak látszik. Tehát minden bizonnyal ugyanerre a két kategóriára osztaná a világot egy értelmes földönkívüli is. Legalábbis kezdetben, mert hosszabb távon, egy technicizált környezetben már nem lesz szükség efféle különbségtételre. Különösen, hogy esetleg a környezet nem csak technicizált, de interaktív is lesz, és nem is nagyon fogunk nem „élőlényként”, a viselkedésünkre reagáló, hanem matematikai szabályszerűségeknek engedelmeskedő jelenséggel találkozni.
De hogy visszatérjünk tulajdonképpeni történetünkhöz: Newton után az a klasszikus fizika vált modellé, amely szabályokból (értsd: természeti törvényekből) vezeti le az egyes eseményeket és például a bolygók mozgását is. Illetve nem csak azokat. Orell egy szerint ugyan Newton zsenialitása nem kis részben abban állt, hogy megtalálta azt a területet, ahol jól lehet alkalmazni az általa használt matematikai módszereket, de a későbbiekben mégis ezeket próbálták kiterjeszteni (amelyből következne az előre jelezhetőség is) a közgazdaságtantól a biológiáig mindenütt. Eközben – nem különösebben meglepő módon – a tudományon belül mind erősebbé vált a katalogizáló helyett a magyarázó funkció: az arra való törekvés, hogy megmondjuk, mi miért történik éppen úgy, ahogy.
Most, 2011-ben azonban az úgynevezett sötét energia felfedezéséért adtak fizikai Nobel-díjat, és ez azért elgondolkoztató, mert itt nem egy újabb magyarázatról, hanem egy olyan, újabb megfigyelésről van szó, amelyhez nem társul használható értelmezés. Lee Smolin egyenesen azt állítja, hogy a korábbi évtizedekkel (sőt, évszázadokkal) ellentétben hosszú ideje nem történt a fizikában jelentős áttörés, és „pontosan ugyanannyit tudunk... a törvényekről, mint az 1970-es években”.
Szerinte ennek – legalábbis a részecskefizikán belül – az lehet az oka, hogy az 1940-es évek óta a pragmatikus „kemény”, matematizáláson alapuló stílus vált meghatározóvá a korábbi évtizedek „nehéz elvi problémákon” való töprengéseivel szemben (vagyis a Newton-i vonal továbbvitele állna a háttérben), számunkra azonban most fontosabb az a probléma, amit ez a jelenség felvet. Vagyis az, hogy ez az egész értelmezhető úgy is, hogy az utóbbi időkig az elméleti eszközök elég gyorsan fejlődtek ahhoz, hogy lépést tartsanak a megfigyelésekkel és leírásokkal, és folyamatosan magyarázatokkal szolgáljanak, ám egyáltalán nem szükségszerű, hogy ez a jövőben is így legyen, és ennek megfelelően a fizika jövőjét is többféle módon képzelhetjük el.
Így példának okáért úgy, hogy a következő évtizedekben/évszázadokban az lesz a jellemző, hogy újabb területekre a megfigyelésekkel lépést tartva és az eddigiekhez hasonló hatékonysággal terjesztjük ki a magyarázatokat.
De hasonlóképpen elképzelhető, hogy a leíró és a magyarázó funkció időnként szét fog csúszni, és lesznek olyan időszakok, amikor a megfigyelés „elhúz”, és jóval több dologról lesz tudomásunk, mint amit képesek vagyunk megmagyarázni – aztán az új elméleti eszközökre építő megoldások beérik a megfigyeléseket, sőt, olyanokat is előre jeleznek, amelyek létéről/nemlétéről csak jóval később leszünk képesek megbizonyosodni, és hol az egyik, hol a másik fog előrébb járni.
És végül ott van a modell is, mely szerint lezárulóban van az a korszak, amikor a magyarázatok lépést tudtak tartani a megfigyelésekkel, és vagy az észlelési eszközök fejlődése, vagy az értelmezési eszközök korlátai miatt (vagy ezen kettő együttes hatásai következtében) a jövő fizikája egyre inkább vissza fog esni a Linné-i állapotba. A klasszikus „tudomány vége” modellek valami olyasmit szoktak állítani, mint amiről egy (amúgy nem igaz) városi legenda szerint az Amerikai Szabadalmi Hivatal vezetője, Charles H. Duell, beszélt volna az 1800-as évek végén, amikor azt hangoztatta volna, hogy már „mindent felfedeztek, amit [egyáltalán] lehet”. Viszont emellett eljátszhatunk azzal a gondolattal is, hogy mi lesz, ha a tudomány nem ér ugyan véget, de a magyarázatok kora igen, és az egyre halmozódó megfigyelések nem fognak a 20. századéhoz hasonló módon új és használható magyarázatokhoz vezetni.
Mert ugye nincs valamiféle szerződésünk a természettel, amely értelmében az általunk használt módszerek/megközelítések/bármik a jövőben is szükségképpen ugyanolyan hatékonyak lesznek, mint eddig.

Nincsenek megjegyzések:

Megjegyzés küldése

Megjegyzés: Megjegyzéseket csak a blog tagjai írhatnak a blogba.