Zašto je fizici potrebna filozofija

  • Podijeli Ovo
Ricky Joseph

Kako možemo razumjeti svijet u kojem se nalazimo? Kako se svemir ponaša? Kakva je priroda stvarnosti?… Tradicionalno su to pitanja za filozofiju, ali filozofija je mrtva. Filozofija nije držala korak s modernim razvojem znanosti, posebice fizike. Znanstvenici su postali nosioci otkrića u našoj potrazi za znanjem. – Stephen Hawking i Leonard Mlodinow.

Ovaj odlomak iz knjige “The Grand Design” iz 2012. izazvao je buru (ili barem vatru) kontroverzi. Je li filozofiju zasjenila znanost u njezinoj potrazi za razumijevanjem stvarnosti? Je li se filozofija samo obukla u misticizam, odvojila od znanstvenog razumijevanja?

Mnoga pitanja o prirodi stvarnosti ne mogu se ispravno istražiti bez suvremene fizike. Istraživanje temeljne strukture prostora, vremena i materije mora uzeti u obzir teoriju relativnosti i kvantnu teoriju. Filozofi to prihvaćaju. Zapravo, nekoliko vodećih filozofa fizike ima doktorate iz fizike. Međutim, odlučili su se povezati s odsjecima za filozofiju umjesto s odsjecima za fiziku jer mnogi fizičari snažno obeshrabruju pitanja o prirodi stvarnosti. Vladajući stav u fizici bio je "šuti i računaj": rješavajte jednadžbe i ne postavljajte pitanja o tome što one znače.znači.

Platon, Seneka i Aristotel u ilustraciji iz srednjovjekovnog rukopisa. Javna domena.

No stavljanje računanja ispred konceptualne jasnoće može dovesti do zabune. Uzmimo, na primjer, legendarni "paradoks blizanaca" relativnosti. Jednojajčani blizanci rastavljaju se, a zatim ponovno spajaju. Kada se ponovno sretnu, jedan blizanac je biološki stariji od drugog. (Astronauti blizanci Scott i Mark Kelly upravo će izvesti ovaj eksperiment: kada se Scott vrati nakon godinu dana provedenih u orbiti 2016., bit će oko 28 mikrosekundi kraći od Marka, koji ostaje na Zemlji)¹. Nijedan kompetentan fizičar ne bi pogriješio u izračunavanju veličine ovog učinka.

Ali čak ni veliki Richard Feynman ne može uvijek pronaći pravo objašnjenje. U "Feynmanovim predavanjima o fizici" on razliku u epohama pripisuje ubrzanju eksperimenta blizanaca: blizanac koji ubrzava završava mlađi. Ali lako je opisati slučajeve u kojima je suprotno, pa čak i slučajeve u kojima niti jedan blizanac ne ubrzava nego završava s različitim godinama. Izračun može biti točan, a objašnjenje objašnjenja netočno.

Ako je vaš cilj samo izračunati, ovo može biti dovoljno. Ali razumijevanje postojećih teorija i formuliranje novih zahtijeva više. Einstein je došao do teorije relativnosti razmišljajući o konceptualnim, a ne empirijskim problemima. Uglavnom mu je smetaloobjašnjavajuće asimetrije u klasičnoj elektromagnetskoj teoriji. Fizičari prije Einsteina znali su, na primjer, da bi pomicanje magneta unutar ili blizu zavojnice žice induciralo električnu struju u zavojnici. Ali klasično objašnjenje za ovaj učinak pokazalo se potpuno drugačijim kada je gibanje pripisano magnetu, a ne zavojnici; stvarnost je da učinak ovisi samo o relativnom kretanju njih dvoje. Rješavanje eksplanatorne asimetrije zahtijevalo je ponovno promišljanje pojma simultanosti i odbacivanje klasičnog prikaza prostora i vremena. Zahtijevanje teorije relativnosti.

Razumijevanje kvantne teorije još je dublji izazov. Što kvantna teorija podrazumijeva pod "prirodom stvarnosti?" Znanstvenici se ne slažu oko odgovora; još uvijek se ne slažu oko toga je li to razumno pitanje.

Problemi koji okružuju kvantnu teoriju nisu matematički. Oni, umjesto toga, posuđuju iz neprihvatljive terminologije koja se pojavljuje u prezentacijama teorije. Fizikalne teorije moraju biti izražene preciznom terminologijom, bez dvosmislenosti i nepreciznosti. John Bell daje popis nedovoljno jasnih koncepata u svom eseju “Protu'mjerenje”:

Evo nekih riječi koje, koliko god bile legitimne i neophodne u primjeni, nemaju mjesta u formulaciji s bilo kakvom pretenzijom na fizičku preciznost: sustav, aparat, okoliš, mikroskopski, makroskopski, reverzibilan,ireverzibilan, vidljiv, informacija, mjerenje.

Izlaganja kvantne teorije u udžbenicima neopravdano koriste ove zabranjene pojmove. Ali kako ćemo na kraju odrediti je li nešto "sustav", ili je dovoljno veliko da se računa kao "makroskopsko", ili čini li interakcija "mjeru"? Bellova pozornost na jezik vanjski je izraz njegove preokupacije pojmovima. Dobro utemeljene fizikalne teorije ne mogu se izgraditi iz nejasnih pojmova.

Filozofi teže konceptualnoj jasnoći. Njihova obuka usađuje određene navike mišljenja - osjetljivost na dvosmislenost, preciznost izražavanja, pozornost na teorijske detalje - koje su ključne za razumijevanje onoga što bi matematički formalizam mogao sugerirati o stvarnom svijetu. Filozofi također uče uočiti praznine i elizije u svakodnevnim raspravama. Ove praznine pružaju ulazne točke za konceptualne klinove: zakutke i pukotine u kojima se zanemarene alternative mogu ukorijeniti i rasti. Éthos² “šuti i kalkuliraj” ne promovira ovaj kritički stav prema argumentima; filozofija radi.

Ono što filozofija nudi znanosti, dakle, nisu mistične ideje, već pedantna metoda. Filozofski skepticizam usredotočuje pozornost na konceptualne slabosti u teorijama i argumentima. Potiče istraživanje alternativnih objašnjenja i novih teorijskih pristupa. Vasfilozofi su opsjednuti suptilnim višeznačnostima jezika i onoga što iz njega slijedi. Kada su osnove discipline sigurne, to može biti kontraproduktivno: samo nastavite s poslom! Ali tamo gdje su potrebni sigurni temelji (ili novi temelji), kritički pregled može predložiti put naprijed. Potraga za načinima spajanja kvantne teorije s općom relativnošću sigurno bi imala koristi od precizno artikuliranih prikaza temeljnih koncepata tih teorija, čak i ako samo sugerira što bi trebalo promijeniti ili napustiti.

Filozofski skepticizam proizlazi iz teorije znanja, grana filozofije nazvana "epistemologija". Epistemologija proučava temelje naših uvjerenja i izvore naših koncepata. Često otkriva neizgovorene pretpostavke koje se mogu pokazati pogrešnima, izvore sumnje o tome koliko doista znamo. Nakon što smo počeli s Hawkingom, neka Einstein ima posljednju riječ:

Kako ispravno nadaren prirodni znanstvenik počinje brinuti o epistemologiji? Nema li vrijednijeg rada u vašoj specijalnosti? Čujem da mnogi moji kolege govore, a osjećam to i za mnoge druge, da se tako osjećaju. Ne mogu dijeliti ovaj osjećaj...

Koncepti koji su se pokazali korisnima za dovođenje stvari u red, lako stječu toliki autoritet nad nama da zaboravimo njihovzemaljsko podrijetlo i prihvatiti ih kao nepromjenjive podatke. Dakle, označeni su kao “misaone potrebe”, “apriorni podaci” itd. Put znanstvenog napretka često je dugo nepogrešiv zbog ovih pogrešaka. Zbog toga nipošto nije prazna igra ako smo unaprijed upozoreni u analizi proširenih zajedničkih pojmova i prikazu okolnosti o kojima ovisi njihova opravdanost i korisnost, kako su izrasli, pojedinačno, iz podataka iskustva. Time će njegov tako veliki autoritet biti slomljen.

Reference i bilješke:

[1] Misija izvršena između 27. ožujka 2015. i 2. ožujka 2016.

[2] Éthos : skup navika ili uvjerenja koja definiraju zajednicu ili naciju.

Napisao Tim Maudlin s naslovom Zašto je fizici potrebna filozofija za web stranicu //www.pbs.org/wgbh/nova/blogs/physics/.

Preveo i prilagodio Carlos Germano.

Ricky Joseph je tragač za znanjem. Čvrsto vjeruje da razumijevanjem svijeta oko sebe možemo raditi na poboljšanju sebe i društva u cjelini. Kao takav, njegova je životna misija naučiti što više o svijetu i njegovim stanovnicima. Josip je radio na mnogo različitih područja, a sve u cilju unaprjeđenja svog znanja. Bio je učitelj, vojnik i poslovni čovjek - ali njegova prava strast leži u istraživanju. Trenutačno radi kao znanstvenik-istraživač za veliku farmaceutsku tvrtku, gdje je posvećen pronalaženju novih tretmana za bolesti koje su se dugo smatrale neizlječivima. Marljivošću i napornim radom Ricky Joseph postao je jedan od vodećih stručnjaka za farmakologiju i medicinsku kemiju u svijetu. Njegovo ime poznato je znanstvenicima posvuda, a njegov rad nastavlja poboljšavati živote milijuna.