Otwórz schowek Brak ulubionych odcinków
Filozofia fizyki  – czy fizycy wiedzą co robią? [E130]

Filozofia fizyki – czy fizycy wiedzą co robią? [E130]

Pobierz Dodaj do ulubionych

Udostępnij odcinek

Pobierz Dodaj do ulubionych

Udostępnij odcinek

Dodaj do ulubionych
Pobierz odcinek

Udostępnij odcinek

Gość odcinka

prof. Wojciech Sady

prof. Wojciech Sady

Członek Komitetu Nauk Filozoficznych PAN, profesor w Instytucie Filozofii Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach. Zainteresowania naukowe: filozofia nauki, historia idei religijnych i naukowych.

Zaczytywanie się w filozofach zmieniło plany życiowe młodego Wojciecha Sadego. –  To mnie wypchnęło poza obręb fizyków – opowiada dziś filozof, profesor na Wydziale Humanistycznym Uniwersytetu Śląskiego. Jako student fizyki, zaczął się zastanawiać, jak to jest, że do różnych obszarów rzeczywistości używa się różnych teorii. Skutecznie i praktycznie, ale jednak niespójnie. – Jak jest naprawdę? Która z tych teorii jest bliższa światu? Ja mogłem zadawać sobie takie pytania, bo jakoś zacząłem czytać filozofów. Na swoje nieszczęście, bo mi to uniemożliwiło zostanie fizykiem – dodaje.

Bo fizyka to zwykle praktyka. – Typowy fizyk używa tych teorii raz jednej, raz drugiej. Jak opisuje działanie elektrowni wodnej, to najpierw ta woda mu spada na turbinę zgodnie z prawami mechaniki, a potem wytwarza w prądnicy prąd zgodnie z prawami elektrodynamiki. I jakoś tak sobie radzi fizyk, potrafi wygłosić o tym wykład, jakby nie zauważając, że przeskakuje między dwoma zupełnie różnymi sposobami myślenia – zauważa filozof. Proszę jednak nie odczytywać tego opatrznie, jakoby fizycy byli niemądrzy. – Dzięki nim mamy tę cywilizację (…) to są niesłychanie inteligentni ludzie, pod pewnymi względami nikt im nie może dorównać – podkreśla prof. Sady.

Książka-inspiracja do rozmowy. Prof. Wojciech Sady jest autorem tłumaczenia

Interesujące połączenie myślenia fizycznego i filozoficznego obserwowaliśmy na przełomie XIX i XX wieku. – Kiedy podstawy fizyki klasycznej zaczęły się kruszyć, wtedy główni uczestnicy tych wydarzeń – i Albert Einstein, i Max Planck, i Niels Bohr, i Werner Heisenberg, i Erwin Schrödinger – oni zostawili po sobie teksty, które my rozpoznajemy jako jakoś filozoficzne – mówi gość Radia Naukowego.

Rozmawiamy również o tym czy filozofowie mogą pomóc fizykom, nieco żartujemy z Arystotelesa i zastanawiamy się, czy fizyka rzeczywiście opisuje naturę. Gorąco polecam!

***
Odcinek powstał we współpracy z Wydawnictwem Uniwersytetu Łódzkiego, wydającego serię „Krótkie wprowadzenie”. Inspiracją do rozmowy jest książka Dawida Wallace’a „Filozofia fizyki”, którą prof. Sady przetłumaczył i opatrzył posłowiem.

Link do książki: https://wydawnictwo.uni.lodz.pl/produkt/filozofia-fizyki/
***
Kanał na YT prof. Sadego: https://www.youtube.com/@wojciechsady480

***
PEŁNA TRANSKRYPCJA

INTRO:
Wojciech Sady: Typowy fizyk używa tych teorii, raz jednej, raz drugiej… jakby nie zauważając, że przeskakuje między dwoma zupełnie różnymi sposobami myślenia….

Karolina Głowacka: Czy uprawianie fizyki rzeczywiście pozwala na zrozumienie natury? W tym odcinku rozważania filozoficzne nad fizyką, nie dającymi się połączyć teoriami, a także nad tym, dlaczego czytanie filozofów może być ryzykowne. Nazywam się Karolina Głowacka, to jest radio naukowe, podcast który działa dzięki wspierającym na patronite.pl/radionaukowe. Dziękuję! A wszystkich witam i zapraszam na odcinek numer 130

***

K.G: Radio Naukowe gości u profesora Wojciecha Sadego. Dzień dobry, panie profesorze.

W.S.: Dzień dobry.

K.G.: Pan profesor jest filozofem nauki, historykiem idei, prowadzi swój kanał na YouTube – zostawię wam, drodzy słuchacze, link do tego kanału w opisie podcastu. Jest autorem książek, a na co dzień pracuje w Instytucie Filozofii na Wydziale Humanistycznym Uniwersytetu Śląskiego. Spotykamy się przy okazji książki, którą pan profesor przetłumaczył, a także napisał do niej posłowie. To jest książka Davida Wallace’a dotycząca filozofii fizyki wydana przez Wydawnictwo Uniwersytetu Łódzkiego. Bardzo to jest ciekawe, również dla amatorskiego odbiorcy. Wallace zaczyna od tego, że kiedyś filozofia fizyki jako określenie brzmiałoby jak tautologia, masło maślane. Fizyka była filozofią przyrody – tak pisze – ale dziś te dziedziny są od siebie oddalone. Znacząco, panie profesorze?

W.S.: W greckiej starożytności, kiedy to się wszystko zaczynało, rzeczywiście, wielu filozofów próbowało odgadnąć to, czego w tej chwili poszukują fizycy.

K.G.: Odgadnąć – to chyba dobre słowo, prawda?

W.S.: No tak, odgadnąć, bo jeszcze nie powstała tradycja badań eksperymentalnych, matematycznego opisu tego, co się uzyskuje w trakcie badań. Pierwszemu tekstowi zatytułowanemu Fizyka, tytułu nie nadał autor. Został on nadany dwieście lat później, po jego śmierci. Ten autor nazywał się Arystoteles. I próbuje on jakoś powiedzieć coś o ruchach ciał… [śmiech]

K.G.: Ale jak pan się może śmiać z Arystotelesa? Panie profesorze. [śmiech]

W.S.: To znaczy, pogląd Arystotelesa z naszego punktu widzenia jeszcze nie zasługuje na miano poglądu naukowego. Jest to próba opisania czegoś, korzystając z tradycji filozoficznej, która narosła w ciągu wcześniejszych dwóch stuleci, no ale Arystoteles nie lubił matematyki. On się zajmował niemal wszystkim oprócz matematyki. I dał opis przyrody, który z matematyki nie korzysta. To było wręcz programowe u niego, że trzeba opisywać to, jak ciała się poruszają, jak się zmieniają. Bo słowo „kinesis” u Arystotelesa oznacza właściwie wszelką zmianę, m.in. zmiany miejsca, które zajmuje ciało. I on uważał, że trzeba to opisać za pomocą słów i zdań. A poza tym on nie odwoływał się do wyników eksperymentów, tylko opierał się na potocznych obserwacjach. Kiedy nauka się narodziła, to ona się narodziła jako działalność eksperymentalna, czyli nie obserwujemy świata takiego, jaki widzimy wokół siebie, tylko sami tworzymy sztuczny układ. W tym sztucznym układzie umieszczamy badane przedmioty czy procesy i patrzymy, jak one będą reagowały na interwencje, jakim będziemy je poddawać. To my je sytuujemy w pewnych położeniach, w pewnych sytuacjach, my coś zmieniamy i patrzymy, co z tego wyjdzie, jak przyroda na to zareaguje.

K.G.: To są te słynne modele, którymi się posługują fizycy?

W.S.: Modele teoretyczne buduje się równolegle do eksperymentowania, bo żeby zaprojektować eksperyment, to trzeba najpierw zbudować teoretyczny model, czyli opisać świat w sposób, w jaki tego nie czynimy w życiu codziennym. Bo wtedy używamy specjalistycznego języka, używamy matematyki – właśnie tej, której Arystoteles nie chciał użyć – no i to kieruje naszymi badaniami. A z kolei wyniki badań zwrotnie pozwalają nam rozwijać nasze modele teoretyczne. To jest takie oddziaływanie, które bez przerwy zachodzi w dwie strony. Teoria w ogóle prowadzi nas do badań, ukierunkowuje te badania, a badania eksperymentalne skutkują tym, że teorie nieustannie się wzbogacają, zmieniają, czasem zmieniają w sposób zupełnie rewolucyjny.

K.G.: To też jest ciekawe zagadnienie, na ile ten sposób opisu świata przez pośrednictwo właśnie tych eksperymentów czy modeli, czy teorii jest spójny z taką rzeczywistą rzeczywistością, ale to może za chwilę. Wracając do tej fizyki jako filozofii przyrody – mówi pan, że w starożytności to było faktycznie jakoś tam de facto sklejone. Ale teraz jak się postawi fizyka i filozofa obok siebie – dwa różne wydziały, dwa różne budynki, dwa zupełnie różne sposoby myślenia?

W.S.: To nie do końca było sklejone w starożytności. W starożytności mamy dwie tradycje myślowe – w tej greckiej starożytności, bo tylko ona nas będzie teraz interesować – co widać już w V wieku p.n.e., kiedy pitagorejczycy mieszają pewne wierzenia religijne z refleksją matematyczną. I teraz daje to początek ważnym nurtom w filozofii, natomiast refleksja matematyczna odrywa się od tego pnia filozoficznego i zaczyna funkcjonować samodzielnie. I kiedy zaglądamy do dzieł Euklidesa, Archimedesa, Apolloniosa z Perge, Hipparcha z Nikei, to u nich już nie znajdujemy śladu myślenia filozoficznego. To już jest matematyka i to czysta matematyka, czyli dokładniej geometria. I podobnie po Archimedesie zostały dwie rozprawy. Jedna się nazywa O ciałach pływających, a druga O równowadze płaszczyzn. To są pierwsze dziełka, co do których nie mamy wątpliwości, że to są teksty naukowe. Mamy tam wyniki eksperymentów opisane matematycznie. I to jest taki epizod, ale to jest już oderwane od filozofii. I podobnie potem ta tradycja ginie. Ona może będzie na chwilę odżywać w różnych miejscach i czasach, ale właściwie nie będzie istnieć do XVII wieku.

Mamy prawie dwa tysiące lat przerwy po Archimedesie, a kiedy odżywa w XVII wieku, to znowu tacy ludzie jak Kartezjusz tworzą coś, co byśmy nazwali dzisiaj filozofią przyrody. Tam też jest o budowie ciał, o ruchach ciał, o prawach, które tym rządzą. Nawet trafiło się Kartezjuszowi powiedzieć, że ciała z natury dążą do utrzymania ruchów jednostajnych po liniach prostych, co było taką jakąś wskazówką w stronę tego, co się dziś nazywa pierwszą zasadą dynamiki Newtona, ale to absolutnie nie jest naukowe. Natomiast w tradycji Galileusza i jego następców mamy badania, które niewątpliwie nazwiemy już naukowymi. Chodzi zwłaszcza o książkę Galileusza Rozmowy i dowodzenia matematyczne z 1638 roku. I tam już mamy oderwaną tę refleksję od filozofii. I Isaac Newton, który zwieńczył jakoś tę rewolucję naukową XVII wieku – z jego pism też się nie wydobędzie niczego filozoficznego. Newton pasjonował się teologią, krytykował dogmat Trójcy Świętej, ale nie filozofował. Był jeden epizod w historii fizyki. Mianowicie, kiedy podstawy fizyki klasycznej zaczęły się kruszyć pod koniec XIX wieku i na początku XX wieku, wtedy główni uczestnicy tych wydarzeń – i Albert Einstein, i Max Planck, i Niels Bohr, i Werner Heisenberg, i Erwin Schrödinger – oni zostawili po sobie teksty, które my rozpoznajemy jako jakoś filozoficzne. Czyli to nie jest tylko nauka, ale jeszcze myślenie o tym, czym nauka jest, jak ją trzeba uprawiać, jaki jest stosunek naukowego obrazu świata do czegoś, co byśmy nazwali rzeczywistością samą w sobie.

K.G.: No Wallace wprost pisze, że Einstein był jego zdaniem również współczesnym filozofem fizyki. Te słynne zdania Einsteina, które kojarzymy jako publiczność, np., że Bóg nie gra w kości – czy to jest w pewnym sensie argument filozoficzny?

W.S.: Można na to pewnie patrzeć na dwa sposoby. Bo mimo wszystko to jest opowiedzenie się po stronie pewnego programu badawczego, który należy do fizyki, a nie do filozofii. Czyli jak uprawiać fizykę. No ale jest to mimo wszystko taka refleksja trochę z zewnątrz. Z filozofią fizyki jest podobnie jak z gramatyką. Czyli my opanowujemy w dzieciństwie rodzimy język. Jak go opanowujemy? Nikt nam nie tłumaczy, jak trzeba mówić, żeby mówić poprawnie po polsku, tylko od pierwszego dnia życia słyszymy cały czas ludzi wokół nas, którzy o czymś mówią, i staramy się to naśladować. I z tego naśladownictwa powstaje umiejętność – sami nie wiemy, jak to się dzieje. Mając jakieś siedem lat, już umiemy mówić po polsku proste zdania nie gorzej niż dorośli w naszym otoczeniu. Ale potem można pójść do szkoły i dowiedzieć się, że tym wszystkim rządzą jakieś reguły. To opisują gramatycy. Oni badają języki naturalne i wydobywają z tych języków reguły, z których zwykli użytkownicy tych języków nawet nie zdają sobie sprawy. Gdyby nie lekcja gramatyki w szkole, to pewnie by mi nie przyszło do głowy, że są rzeczowniki i czasowniki po polsku. I teraz czy ta wiedza z gramatyki pozwala mi lepiej mówić po polsku? Nie. Ja ostatnio się złapałem na tym, że ktoś mnie spytał o imiesłowy bierne i imiesłowy czynne, a ja nie byłem sobie w stanie przypomnieć, co to są te imiesłowy, czym się jedne od drugich różnią. [śmiech] A przecież używam ich bez przerwy.

K.G.: Trochę przy okazji, pamiętam taką historię – tekst współczesnego autora został wzięty na maturę i on sam z zainteresowaniem czytał, jakich używa środków stylistycznych. [śmiech] No to panie profesorze, w takim razie zapytam, czy współcześnie fizykom w ogóle jest potrzebna filozofia? Czy w dwudziestoleciu XXI wieku potrzebna jest filozofia fizyki?

W.S.: Już do pewnego stopnia odpowiedziałem – nie jest potrzebna. Tak jak umiejętność używania rodzimego języka nie zależy od znajomości gramatyki. Kiedy uczymy się języka obcego jako dorośli, to wtedy musimy już poznać podstawy gramatyki tego języka, bo nasz mózg wtedy inaczej funkcjonuje, potrzebuje innych ścieżek, żeby ten język do nas dotarł.

K.G.: Ale to może filozofia fizyki może podpowiedzieć, jakie zadać pytania? Mówi się o pewnym kryzysie w fizyce, np. cząstek elementarnych. Mamy ten zasadniczy kłopot niepogodzenia dwóch wielkich teorii. No to nie jest jednak pole do działalności czegoś takiego jak filozofia fizyki?

W.S.: W fizyce mamy taki problem. Kiedy ja się uczyłem fizyki na studiach, to najpierw przeszedłem przez kurs mechaniki klasycznej. I wtedy uczyłem się o tym, że świat zbudowany jest z ciał, które unoszą się w przestrzeni. Ta przestrzeń między ciałami jest pusta, a ciała między sobą działają siłami na odległość, przez pustą przestrzeń. I kiedy uczono nas układać hamiltoniany dla układów ciał, no to tak milcząco zakładaliśmy, że przestrzeń ma własności tylko geometryczne, a nie ma żadnych fizycznych. Całe własności fizyczne są utkwione w ciałach, które się w tej przestrzeni poruszają.

A potem w następnym semestrze były zajęcia z elektrodynamiki, tej Maxwellowskiej i nagle zaczęto nam mówić, że nie ma pustej przestrzeni, że cała przestrzeń wypełniona jest polami, że w polu oddziaływania przekazywane są od punktu do punktu. No wprawdzie mówiono, że pole to jest coś takiego, gdzie by działała siła, gdybyśmy tam umieścili jakieś namagnesowane czy naelektryzowane ciała, no ale pole to już jest coś realnego, coś, co ma pęd i energię, coś, co może oderwać się od swojego źródła i jako fala elektromagnetyczna pomknąć w przestrzeń. I w ten sposób nauczono nas zupełnie nowego obrazu świata, który właściwie nijak się nie miał do tego obrazu mechaniki klasycznej. I teraz można by zapytać: jak jest naprawdę? Czy naprawdę to siły działają na odległość, czy też przez pustą przestrzeń, czy raczej przestrzeń wypełniona jest polami i jakieś procesy zachodzące w tych polach wpływają, modyfikują ruchy ciał?

A potem jakby tego było mało, z kolei zaczął się kurs mechaniki kwantowej i było jeszcze gorzej, bo uczono nas zupełnie innego języka do mówienia o świecie. On był powiązany z tym językiem mechaniki klasycznej czy elektrodynamiki tu i ówdzie, w różnych punktach, ale to był jednak inny język. Uczono nas o funkcji falowej, która reprezentuje jakoś układ fizyczny, a która nie miała odpowiednika ani w mechanice klasycznej, ani w elektrodynamice.

A potem, żeby było jeszcze gorzej, no to zaczął się kurs fizyki statystycznej, gdzie uczono nas na początku, że świat to jest zbiorowisko malutkich atomów, które poruszają się, wymieniają między sobą pęd i energię. I skutkiem tych ruchów atomów jest to, co potocznie nazywamy ciepłem. No, w fizyce też używamy słowa „ciepło”, aczkolwiek w specjalistyczny sposób, jako formy przekazywania energii, co zdroworozsądkowo nikomu do głowy przecież nie przyjdzie. Prawa mechaniki i elektrodynamiki są odwracalne w czasie – o tym wspomina akurat Wallace w swojej książce, jeden z rozdziałów jest temu poświęcony. Jeżeli w równaniach tych teorii odwrócić czas, czyli w miejsce czasu matematycznie dodać znak minus przed zmienną, która reprezentuje czas, to otrzymujemy te same równania. Tymczasem zjawiska cieplne są nieodwracalne w czasie. To jak, to one podlegają prawom mechaniki, które są odwracalne w czasie, ale same są nieodwracalne w czasie? Można mimo wszystko pytać: no ale jak jest naprawdę? Która z tych teorii jest bliższa światu?

K.G.: Każdy z profesorów na swoich zajęciach odpowiada ze swojej perspektywy, a pan jako ten student pyta, jak jest naprawdę. No to jak jest naprawdę?

W.S.: Ja mogłem zadawać sobie takie pytania, bo jakoś zacząłem czytać filozofów na swoje nieszczęście. No tak mi się ułożyło w życiu.

K.G.: Dlaczego nieszczęście? [śmiech]

W.S.: No bo mi to uniemożliwiło zostanie fizykiem. To mnie wypchnęło poza obręb fizyków. Bo fizycy się nad tym nie zastanawiają – to jest ciekawe. Typowy fizyk używa tych teorii raz jednej, raz drugiej. Jak opisuje działanie elektrowni wodnej, no to najpierw ta woda mu spada na turbinę zgodnie z prawami mechaniki, a potem wytwarza w prądnicy prąd zgodnie z prawami elektrodynamiki. Bo tego się nie da mechanicznie opisać. I jakoś tak sobie radzi fizyk. Dostaje obraz, potrafi wygłosić o tym wykład, jakby nie zauważając, że przeskakuje między dwoma zupełnie różnymi sposobami myślenia. I to znakomicie funkcjonuje. Jak projektujemy różne urządzenia, to używamy raz jednej teorii, raz drugiej. No ale ja się dowiedziałem, że się nie da w konsekwentny sposób połączyć np. teorii względności, która jest nadbudowana nad elektrodynamiką Maxwella z mechaniką kwantową. Jak się próbuje to zrobić, to się od stu lat nie udaje w konsekwentny sposób tych dwóch teorii zlepić w jedno.

K.G.: Ale panu to przeszkadzało na tyle, że nie był pan w stanie uprawiać fizyki? Bo tak pana dręczyło to pytanie: ale jak to, ale jak jest naprawdę?

W.S.: To się jeszcze wtedy zmieszało z moimi poszukiwaniami religijnymi. To by długo opowiadać.

K.G.: Ale to ciekawe, to zatrzymajmy się na tym w takim razie właśnie – jak to jest, że fizycy stosują ustalenia, stosują te równania matematyczne? Wielu fizyków, z którymi ja rozmawiałam, raczej mówią, że inaczej się nie da, że my nie możemy się zastanawiać nad tymi pewnymi dziwactwami, szczególnie jeśli chodzi o mechanikę kwantową, bo po prostu utkniemy. Więc zamykamy na to oczy, liczymy i jakoś to funkcjonuje. I właśnie wydaje się, że chyba inaczej się po prostu nie da, bo ci fizycy by usiedli, załamali ręce i powiedzieli: nie wiemy, nie liczymy. 

W.S.: No tak, Wallace to nazywa postawą „zamknij się i licz”. Zamiast się nad tym zastanawiać, to licz. Tysiąc sześćset lat temu święty Augustyn w wyznaniach sam sobie zadaje pytanie, czym jest czas. I odpowiada: ja doskonale wiem, czym jest czas, ale kiedy próbuję wyjaśnić pytającemu, to już nie wiem. I pytanie, czy fizyk coś więcej wie o tym, czym jest czas. Oczywiście fizycy wiedzą dzisiaj o czasie nieporównanie więcej, niż wiedział święty Augustyn. Twierdzą o czasie coś, co jemu w ogóle by do głowy nie przyszło, zwłaszcza szczególna i ogólna teoria względności mówią o czasie rzeczy wręcz niezwykłe. I mechanika kwantowa też traktuje czas w sposób zupełnie nieintuicyjny, ale na pytanie, czym jest czas, tak jak to rozumiał święty Augustyn, to fizyk też nie zna odpowiedzi. Mnie nigdy podczas nauki ani w szkole, ani na studiach – bo ja dotarłem do końca studiów z fizyki przed laty – nikt nie mówił, czym jest czas. Po prostu pojawiało się to słowo „czas” w dyskursie, który do mnie docierał, w równaniach, które widziałem w podręcznikach czy na tablicy zapisywane przez nauczyciela, pojawiła się taka zmienna „t”, uczono mnie rozwiązywać te równania w coraz bardziej skomplikowanych sytuacjach. Uczono mnie jednocześnie, jak mierzyć czas, co zrobić, żeby zmierzyć czas. No bo Einstein kiedyś mówił, że czas to jest to, co mierzymy na zegarze. No dobrze, ale jeden zegar się spieszy, a drugi się późni. [śmiech]

K.G.: To może zegary atomowe?

W.S.: Ale one też się różnią. Wprawdzie na piętnastym miejscu po przecinku w tej chwili, o ile pamiętam, ale jednak się różnią. No to może jest coś takiego jak czas sam w sobie.

K.G.: Niezależny od pomiaru. A czym jest masa?

W.S.: No właśnie. Fizyk zapytany, czym jest masa, odpowie, że masa to jest stosunek siły działającej do przyspieszenia, jakiej ciało doznaje. Ale jak go spytać, czym jest siła, to fizyk powie: siła to jest masa pomnożona przez przyspieszenie. Jako filozof potem przeszedłem przez solidny kurs logiki i dowiedziałem się, że takie wyjaśnienia to się nazywa błędnym kołem i że są one bardzo poważnym błędem. Ale fizyk nie potrafi tutaj niczego dodać. Można oczywiście mówić obrazowo: masa to ilość materii, z jakiej ciało jest zbudowane. No ale to wtedy zmierzamy ku nieszczęściu, bo wstawiamy zupełnie już niezrozumiałe słowo: materia. To już zupełnie wykraczamy poza naukę. No i pytanie, czy mamy przyjąć postawę „zamknij się i licz”? No bo potrafimy rozwiązywać równania, w których występują te zmienne: czas, masa, energia itd. I nie zajmować się tym, czym to jest jakoś samo w sobie, niezależnie od naszych aktów poznawczych, i czym jest w ogóle, no bo fizyka nas stawia przed faktami, że jeżeli są pola i w tych polach rozchodzą się oddziaływania od punktu do punktu, no to nie ma sił, które by działały na odległość. Albo jedno, albo drugie.

K.G.: Ale może to jest trochę taki po prostu społeczny podział zadań. Trudno oczekiwać od każdego fizyka, który pracuje też tak technicznie, np. przy różnych elektrowniach, żeby siedział i się za każdym razem zastanawiał, jak tutaj ten wszechświat funkcjonuje, jaka jest prawda. Bo to trochę brzmi tak, jakbyśmy mówili o tych fizykach, że to tacy niemądrzy ludzie, którzy się w ogóle nie zastanawiają nad rzeczywistością, a to przecież nie tak.

W.S.: Nie no, to są bardzo mądrzy ludzie. Kiedy ja trafiłem na studia na ulicę Hożą w Warszawie, to byłem poruszony tym, wśród jak bardzo inteligentnych ludzi się znalazłem.

K.G.: Dodam tylko, że Hoża to legendarny wydział. Teraz już przeniesiony, ale cały czas się mówi, że na Hożej. Teraz Wydział Fizyki jest na Pasteura.

W.S.: To była legenda. Spotkałem tak inteligentnych ludzi, jakich nigdy wcześniej nie spotykałem. W pewnym zakresie. I oni doskonale wykonują swoje zadania. Dzięki nim mamy tę cywilizację, możemy w tej chwili siedzieć z tym sprzętem, który tu stoi między nami, a potem umieścić to wszystko w Internecie. To wszystko zawdzięczamy pracom fizyków. To są niesłychanie inteligentni ludzie, pod pewnymi względami nikt im nie może dorównać.

K.G.: To może jak fizycy rozmawiają ze sobą na kawie gdzieś tam na wydziałach, to myślą: a ci filozofowie to tylko siedzą i rozważają, i co dzięki nim mamy? I co dzięki nim mamy, panie profesorze? [śmiech]

W.S.: Nie no, to tak się mówi o uniwersytecie, że z chemików tam śmieją się fizycy, z fizyków śmieją się matematycy, z matematyków śmieją się filozofowie, a z filozofów śmieją się wszyscy. [śmiech]

K.G.: Tego nie znałam. [śmiech]

W.S.: Filozofia to jest taki dziwny twór. Ja mówiłem o tych swoich przeżyciach – jakoś tak mi się złożyło, że w tym decydującym okresie życia, gdzieś między dwudziestym a dwudziestym piątym rokiem przeszedłem, powiedzmy, przez takie burze duchowe i poszukiwania religijne, i to myślenie o nauce. I skierowało mnie to do czytania filozofów, a czytanie filozofów wyprowadziło mnie zarówno poza jedno, jak i poza drugie. Od tego czasu nie przynależę do żadnej instytucji religijnej, od tego czasu zrezygnowałem z bycia fizykiem. Wtedy to było głównie takie wrażenie, że cywilizacja naukowo-techniczna niszczy mi przyrodę, a ja akurat w przyrodzie znajdowałem coś, co wydawało mi się niesłychanie cenne w życiu. I to też był taki powód buntu przeciwko fizyce. Bezsilnego buntu, bo do tej pory nie pojawiły się takie siły społeczne, które byłyby w stanie przeciwstawić się temu, co być może nas czeka, tym nieszczęściom, które spadną na ludzi. Ale to znowu wykraczamy poza temat.

K.G.: Panie profesorze, Wallace sporo pisze o teorii względności i o tym niepokojącym czasie. Jak sobie poradzić intelektualnie, mentalnie z tym, że we wszechświecie nie ma czegoś takiego jak wspólna dla wszystkich teraźniejszość?

W.S.: To jest tak, że gdybyśmy dzisiaj wieczorem, po naszej rozmowie zobaczyli na niebie rozbłysk gwiazdy supernowej, który nastąpił w odległości stu tysięcy lat świetlnych, no to my powiemy, że ten rozbłysk nastąpił sto tysięcy lat temu, a teraz sygnał dotarł do naszych oczu. Ale z punktu widzenia fizyki nie będzie sposobu, by powiedzieć, czy ten wybuch supernowej nastąpił wcześniej, czy później niż nasza rozmowa. Jest cała rodzina inercjalnych układów odniesienia, w których nasza rozmowa będzie wcześniejsza niż ten wybuch supernowej, który nam się wydaje, że nastąpił sto tysięcy lat temu.

K.G.: Trochę stresujące.

W.S.: Fizycy czasem czują taki dreszcz. Ja pamiętam, że kiedy dowiadywaliśmy się o tym na wykładach, to czuliśmy dreszcze. I byliśmy raczej zachwyceni tym, że tak to może być i że ten zdrowy rozsądek, który wynieśliśmy z domu rodzinnego, gdzie się mówiło, że w sobotę to coś, a w poniedziałek to coś innego i wszystko było jasne, a nagle pojawiły się te dreszcze. Ale fizyka jest niezrozumiała już na bardzo elementarnym poziomie, już kiedy słyszymy, że jeśli na ciało nie działa żadna siła, to ono się porusza ruchem jednostajnym po linii prostej, to to już jest coś, co przecież zupełnie przeczy naszemu codziennemu doświadczeniu. No bo to prawo nie wyróżnia żadnego kierunku w przestrzeni, a my od dzieciństwa wiemy, że jest góra i dół i że ciała z góry na dół poruszają się inaczej niż w bok. A poza tym wiemy, że ciało wprawione w ruch wcale nie będzie kontynuować swojego ruchu jednostajnego po prostej, tylko szybko się zatrzyma, jeśli przestaniemy działać na nie siłą. A fizyka uczy nas, że właśnie, kiedy nie działamy na nie siłą, to ciało trwa w ruchu jednostajnym po prostej. To jest zupełnie niezgodne z naszym potocznym doświadczeniem i naszym potocznym sposobem używania słowa „siła”. Dlatego z fizyką nie radzi sobie większość uczniów w szkole, bo to wymaga właśnie zrobienia takiego przeskoku do zupełnie innego obrazu świata, takiego, który się zupełnie rozmija z tym potocznym.

K.G.: Panie profesorze, fizycy, żeby opisywać świat, muszą go upraszczać. Mówiliśmy o tym, że oczyszcza się go, że tak powiem, z wielu mało istotnych elementów po to, żeby uzyskać jak najbardziej klarowne obrazy. I na ile te fizyczne opisy są zgodne z tą rzeczywistą rzeczywistością? Jeśli mogę użyć takiego określenia, ale wydaje mi się, że jakoś czujemy to, co w tym jest. Czy fizyka naprawdę opisuje świat?

W.S.: To jest pytanie, które już tutaj się pojawiało: czy siły, czy pola? Bo to jest poważne pytanie. Mamy różne ontologie. Ontologia to słowo filozoficzne. To jest taka teoria, która chce powiedzieć, z czego świat jest zbudowany i w jaki sposób. Tylko że niektórzy filozofowie będą w ogóle mówić, że fizyka nie ma nic wspólnego z rzeczywistością taką, jaka ona jest w tym ostatecznym rozrachunku, bo np. rzeczywistość ma charakter duchowy. A fizyk bierze pod uwagę tylko pewien przejaw tej duchowości, to, co mu się jawi jako materialne. Są i takie pomysły. I są filozofowie, którzy będą twierdzić w takim razie, że fizyka czy w ogóle nauki się rozmijają z tym, co jest na takim najgłębszym poziomie.

My filozofowie często odwołujemy się do Immanuela Kanta, który mówi, że wiedza naukowa jest mieszaniną tego, co my wnosimy do aktów poznawczych, do tego obrazu świata, który budujemy, i tego, co otrzymujemy w trakcie badań, których wyniki odczytujemy za pomocą tych teoretycznych systemów, które sami wymyśliliśmy. A zatem, że siła to nie jest obiektywny byt, coś do poznania, tylko to jest pojęcie, które my wymyślamy, a potem go używamy, żeby opisywać to, co widzimy wokół siebie – spadające z drzew liście na jesieni czy samochody jadące drogą. To wszystko opisujemy, używając słowa „siła”, ale to jest ten nasz wkład w akt poznawczy.

I teraz rzeczywiście jest tak, jak pani mówi, że żeby użyć tych teoretycznych systemów – mój ulubiony filozof nauki Ludwik Fleck nazywał to elementami czynnymi, tym, co my dodajemy do aktów poznawczych – to rzeczywiście trzeba upraszczać. Jak pamiętam ze szkoły zadania z fizyki, to prawie w każdym zadaniu było napisane, że pomijamy tarcie i opór powietrza. No ale wiadomo, że w świecie, w którym przyszło nam przebywać, nie ma takiego miejsca, gdzie by nie było tarcia i oporu powietrza. Ale to jest dobry sposób, bo ten sposób umożliwia nam uzyskanie rozwiązań równań fizyki, a później możemy wprowadzać kolejne poprawki. W następnym kroku możemy uwzględnić ów opór powietrza, co już nie jest łatwe, bo ten opór zależy i od kształtu ciała, i od prędkości ruchu ciała, i od temperatury, i od mnóstwa innych czynników. I zbadanie, jaki ten opór jest, bywa niesłychanie trudne. Ale te kolejne poprawki w końcu umożliwiają nam otrzymanie modeli teoretycznych, które bardzo dobrze naśladują to, co się wokół nas dzieje. Ale stosują to, co my sami wymyśliliśmy.

K.G.: Skąd wiadomo, który opis jest właściwy? Która teoria naukowa jest właściwa? Tutaj Wallace przywołuje Karla Poppera – myślę, że każdy, kto mniej więcej interesuje się nauką, słyszał to nazwisko – ale Wallace jest tutaj zdystansowany. On przypomina o tym, że można by opisać popperowską zasadę w ten sposób, że: „Po pierwsze wymyśl teorię, nieważne jak. Dwa – spróbuj tę teorię sfalsyfikować, sprawdzając pewne przewidywania, jakich ona dostarcza. Jeśli teoria sprawdzianu pomyślnie nie przejdzie, to zostaje sfalsyfikowana. Odrzuć ją zatem i wróć do kroku pierwszego”. I przypomina tutaj kwestię peryhelium Merkurego, gdzie, gdyby tak mocno i zdecydowanie uwzględniać Poppera, to w związku z tym, że to peryhelium się nie zgadzało z przewidywaniami Newtona, należałoby odrzucić całą jego teorię grawitacji. Jak wiadomo, ona jest poprawna do pewnego przybliżenia. Zagaduję o tego Poppera, bo on jest kojarzony, więc myślę, że wielu naszych słuchaczy poczuje się wspólnie z nami, ale po to mi jest on potrzebny, żeby pana zapytać, skąd wiadomo, kiedy teoria naukowa jest prawdziwa, kiedy nie i kiedy naukową pozostaje? Bo tutaj trochę sięgam aż po teorię strun. Czy ona ciągle jest nauką, czy nie? Dużo wątków panu rzuciłam. Ciekawa jestem, który pan podchwyci.

W.S.: Umarł niedawno profesor Szydłowski, którego referatu słuchałem. On z wielką pasją twierdził, że teoria strun z nauką właściwie nic wspólnego nie ma. Że w tej chwili tysiąc trzystu fizyków na świecie rozproszonych po różnych ośrodkach rozwija tę teorię na różne sposoby, ale że to jest teoria, która nie ma konsekwencji empirycznych, że to są spekulacje i najlepiej byłoby, gdyby to przerwać. Ale ja nie potrafię się o teorii strun wypowiedzieć, bo akurat nie mam żadnych kompetencji.

Z tymi planetami to jeszcze było inaczej, bo w przybliżeniu w połowie XIX wieku odkryto, że nowo odkryta planeta Uran nie porusza się dokładnie tak, jak tego wymagają prawa mechaniki klasycznej. A później stwierdzono to samo o Merkurym, że on też się nie porusza dokładnie tak, jak tego wymagają prawa tej mechaniki. W pierwszym przypadku udało się wyjaśnić te nierównomierności w ruchu Urana istnieniem kolejnej planety, wcześniej nieznanej – Neptuna. I wtedy okazało się, że wszystko zgadza się z równaniami mechaniki klasycznej. W związku z tym zaczęto próbować podobnej sztuki w przypadku Merkurego. Postulowano istnienie kolejnej planety, wulkanu, krążącego gdzieś między Merkurym a Słońcem, dwukrotnie nawet odkryto ten wulkan. Ogłoszono, że odkryto, że zobaczono. Okazało się, że to były błędne obserwacje. Coś wzięto za coś innego. No a skutek był taki, że dopiero ogólna teoria względności ogłoszona w 1916 roku była w stanie dać takie równania, których rozwiązania dokładnie zgadzają się z obserwowanym ruchem Merkurego. Więc to jest taka nauka, która podpowiada nam, że nigdy z góry nie wiadomo, co należy robić. Czasem trzeba teorię ratować, dodając do niej rozmaite pomocnicze hipotezy, a raz trzeba z teorii zrezygnować, ale nigdy z góry się nie da tego przewidzieć. I był kiedyś modny taki filozof nauki, teraz też ma ważnych zwolenników. Nazywał się Paul Feyerabend i on ukuł takie hasło, że wszystko się przyda czy wszystko ujdzie. To jest taki angielski zwrot – anything goes, którego nie da się dobrze przetłumaczyć na język polski. I w związku z tym on opowiedział się po stronie anarchizmu metodologicznego, czyli uprawiając naukę, musisz być świadom, że nigdy nie wiadomo, co w danej sytuacji należałoby uczynić, żeby popchnąć wiedzę do przodu.

K.G.: Czy filozof ma coś do powiedzenia w tej kwestii, która rozgrzewa również kibiców, publiczność obserwującą zmagania naukowców, czyli ten dramat niepołączenia ogólnej teorii względności z mechaniką kwantową? Dwóch fundamentalnych teorii, świetnie sprawdzalnych, znakomicie przewidujących rzeczywistość – nijak ze sobą nie da się ich połączyć. Czy tutaj może przyjść filozof i jakoś pomóc fizykom?

W.S.: Myślę, że nie może. Że fizycy się muszą sami o siebie zatroszczyć i że oni też nie wiedzą, jak to zrobić. Fizyka się rozwija w sposób nieprzewidywalny dla samych fizyków. To nie jest tak, że oni mają jakiś problem. Max Planck zajmował się tym problemem przez dwadzieścia lat – dlaczego zjawiska cieplne są nieodwracalne, mimo że prawa mechaniki są odwracalne w czasie? Dwadzieścia lat życia na to zużył i niczego nie uzyskał.

K.G.: Na szczęście nie wiemy, czym jest czas, panie profesorze, więc nie wiemy, co to znaczy te dwadzieścia lat. Pocieszające. [śmiech]

W.S.: No tak. [śmiech] I po dwudziestu latach przypadkowo zajął się teoretyczną analizą, bo miał nadzieję, że to mu pomoże rozwiązać ten jego problem, promieniowania cieplnego ciał czarnych. Każde ciało wysyła promieniowanie wokół siebie w przestrzeń. Jeśli je poczernimy, to łatwiej to badać z różnych względów. I on to próbował zrobić, używając najpierw termodynamiki tzw. klasycznej, takiej, gdzie jeszcze nie mówimy, czym jest ciepło, tylko traktujemy je jako taką podstawową zmienną i mówimy, że zmiana entropii to jest zmiana ciepła podzielona przez temperaturę, w której to nastąpiło – to, że ciało oddało trochę ciepła albo trochę pochłonęło. A potem właściwie w akcie rozpaczy, bo ciągle nie mógł uzyskać niczego z tego, co go interesowało, użył teorii Boltzmanna, którą wcześniej przez dwadzieścia lat zwalczał. Był wielkim przeciwnikiem Ludwiga Boltzmanna, który używał metod statystycznych w fizyce. Ale teraz jak gdyby w akcie rozpaczy Planck próbuje użyć teorii Boltzmanna, potem porównuje wzory, które dostał na podstawie termodynamiki klasycznej i tej Boltzmannowskiej, statystycznej i otrzymuje pierwsze wzory kwantowe. Okazuje się, że energia w świecie jest podzielona na pewne dziwne porcje. Max Planck to ogłasza drukiem, po czym poświęca następnych dwanaście lat na to, żeby usunąć ten wzór z fizyki. [śmiech] Kiedy wreszcie po dwunastu latach fizycy zaczęli rozumieć, dotarło do nich – to jest długa historia – że coś w tym wzorze jest ciekawego i zwołano pierwszy kongres, to był kongres solvayowski, to Max Planck przyjechał na ten kongres z referatem o tym, jak pozbyć się wzoru kwantowego, przynajmniej w pewnym przypadku. Jak bardzo ograniczyć jego stosowalność w fizyce – bo nie udało mu się tego usunąć do końca. Czyli wyszło mu w trakcie obliczeń coś, czego on nie chciał, potem nie udało mu się tego usunąć z fizyki, no a w rękach innych to się zamieniło w mechanikę kwantową. I tego procesu nikt nie zaplanował, nikt nie zamierzył, nikt nie podejrzewał, że to się stanie.

K.G.: Ale to o czym jest ta opowieść? Czy to jest o tym, że ta przyroda jest inna niż nasze gusta? Nie jest taka, jak my chcemy?

W.S.: No Einstein przecież wniósł decydujący wkład w rozwój mechaniki kwantowej. Po artykule Plancka jest pięć lat kompletnego milczenia, żaden fizyk o tym nie wspomina w swojej pracy. I Einstein był pierwszym, który na to zwrócił uwagę, użył tego w nieco innym przypadku. Dwa lata później użył tego, żeby wyjaśnić pewne anomalie z ciepłem właściwym ciał stałych, ale później zamienił się w największego krytyka mechaniki kwantowej. Kiedy zobaczył, co z tego wyszło, co sam w dużym stopniu zapoczątkował, to był przerażony i do końca życia protestował, i próbował jakoś mechanikę kwantową zabić. Układał kolejne paradoksy. [śmiech]

K.G.: Jeszcze się okazywało po latach, że się sprawdzają. Najgorzej. [śmiech]

W.S.: Ale to się nie udało. Więc rozwój fizyki jest nieprzewidywalny dla samych fizyków, bo nie wiemy, jakie odkrycia eksperymentalne zostaną dokonane i jakie w związku z tym narodzą się koncepcje teoretyczne. Zaczęliśmy w tej naszej rozmowie od problemu filozofia a fizyka. Filozofowie słyną w niedobry sposób – to raczej nas ośmiesza, niż przydaje nam chwały – z tego, że wielu z nas ma skłonność do tworzenia wielkich systemów filozoficznych i od razu odpowiadania na największe pytania. A jeszcze każdy tworzy swój i nie zgadza się z żadnym innym filozofem. Z tego też jesteśmy my, filozofowie słynni. Bo fizycy mają jedną fizykę, oni współpracują, robią to wszystko razem, a filozofowie to są tacy indywidualiści, mimo tego, że każdy z nas wyrasta w jakichś tradycjach intelektualnych, czerpie swoje pomysły od tych, którzy byli przed nami, nikt tego nie zacznie od początku. Ale właśnie mamy skłonność do robienia takich wielkich przeskoków. Natomiast w naukach te wielkie przeskoki są zwykle wręcz szkodliwe. Naukę się uprawia krok po kroku. Pewne pomysły są niemożliwe, zanim ich czas nie dojrzeje, zanim cały system wiedzy naukowej nie wyewoluuje, tak, żeby pewien pomysł stał się możliwy. Tu się nie da tego przeskoczyć.

K.G.: To na koniec chciałabym zapytać pana, panie profesorze, dla kogo jest taka książka Dawida Wallace’a? Ja tylko jeszcze dodam, że tu są, jak sam o tym pisze autor, w zasadzie streszczone jego wykłady o filozofii fizyki wygłaszane na Oxfordzie. Czy one będą dla fanów fizyki, dla fanów filozofii, dla fizyków, dla filozofów? Dla kogo to będzie?

W.S.: Sam fizyk może, zwłaszcza na emeryturze pomyśleć… [śmiech]

K.G.: Może lepiej nie na początku, bo nie wytrzyma na wykładach. [śmiech]

W.S.: Co to jest takiego fizyka, co tak naprawdę się robi, jak się uprawia fizykę, jaki jest stosunek fizycznych obrazów świata do tej rzeczywistości…

K.G.: Ale to by pan polecał również za młodu czy lepiej się jednak nie niepokoić?

W.S.: Myślę, że to jest książka, którą może czytać każdy. Ja powiedziałem: w moim przypadku kontakt z filozofią mnie wyrzucił poza te środowiska, w które kiedyś chciałem się wpisać, no a później jakoś tak było, że mnie przygarnięto do grona filozofów. Przyszło mi żyć w takich czasach, że takim ludziom jak ja, którzy nie robią badań, którzy nie posuwają spraw do przodu, no jakoś też się daje pracę, żeby rozmyślali o takich rzeczach. No ale mimo wszystko jest w nas taka potrzeba, żeby coś zrozumieć więcej. Jedni ją czują bardziej, drudzy mniej. I są pewni ludzie, do których ta książka trafi, bo akurat jakoś mają taką potrzebę.

K.G.: Czytacie na własną odpowiedzialność, drodzy słuchacze. [śmiech]

W.S.: To jest książka dla wszystkich i dla nikogo – tak kiedyś jeden filozof napisał. No ale to filozofowanie polega na takim właśnie myśleniu o czymś, co się może nie przydaje, ale co dla wielu ludzi bywa ważne.

K.G.: Pan profesor Wojciech Sady, Wydział Humanistyczny Uniwersytetu Śląskiego, Instytut Filozofii. Historyk idei, filozof nauki, autor własnego kanału na YouTube, autor książek gościł Radio Naukowe w Krakowie. Dziękuję bardzo, panie profesorze.

W.S.: Dziękuję bardzo.

Dodane:
1,8 tys.

Gość odcinka

prof. Wojciech Sady

prof. Wojciech Sady

Członek Komitetu Nauk Filozoficznych PAN, profesor w Instytucie Filozofii Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach. Zainteresowania naukowe: filozofia nauki, historia idei religijnych i naukowych.

Obserwuj Radio Naukowe

Ulubione

Skip to content