Ebook Elementy mechaniki kwantowej dla filozofów mobi,epub

najpiękniejszych teorii współczesnej fizyki. Jest to niemal powszechne zdanie fizyków-teoretyków i tych wszystkich (np. matematyków), którzy mieli okazję zetknąć się bliżej z tą teorią i przyjrzeć się z bliska jej funkcjonowaniu. Piękno mechaniki kwantowej sprowadza się nie tyle do piękna matematycznych struktur, jakie się w niej stosuje (jest wiele bardzo pięknych matematycznych teorii), ile raczej do niezwykłego oddziaływania tych struktur z sytuacjami doświadczalnymi. Dzięki tego rodzaju oddziaływaniu można było nie tylko uczynić zrozumiałymi te wyniki doświadczalne, które nie znajdowały wytłumaczenia na podstawie dotychczasowych teorii, lecz także zaprojektować nowe eksperymenty i w ten sposób dokonać penetracji świata atomowego i subatomowego, który dla naszego poznania zmysłowego pozostaje obszarem zamkniętym. Po szóste, można śmiało zaryzykować twierdzenie, że kwantowo-relatywistyczna rewolucja nie została jeszcze zakończona, a jej skutki nie zostały jeszcze ani w pełni zrozumiane, ani należycie docenione. Zrozumienie roli kwantowo-relatywistycznej rewolucji jest nie tylko zadaniem dla fizyków, ale (może przede wszystkim) dla filozofów i tych wszystkich, którzy interesują się intelektualnym obliczem naszych czasów. Zapewne można by wymienić jeszcze więcej powodów, które przemawiają za przyznaniem mechanice kwantowej szczególnej roli w naszym myślowym wysiłku zrozumienia rzeczywistości. Poprzestańmy jednak na tych kilku, które zupełnie wystarczająco motywują naszą intencję poświęcenia nieco trudu celem zrozumienia tej pięknej i tak ważnej teorii współczesnej fizyki. Jest rzeczą nieco paradoksalną, że teoria, która spełnia tak doniosłą rolę we współczesnej fizyce, jest tak mało rozumiana przez samych fizyków (nie mówiąc o innych outsiderach). Stwierdzenie to należy jednak właściwie pojmować. Nie znaczy ono, że fizycy mają trudności w posługiwaniu się tą teorią (podobnie jak trudności ma uczeń w posługiwaniu się teorią rozwiązywania równań kwadratowych, ponieważ jej dobrze nie zrozumiał). Właśnie na tym polegają trudności fizyków, że pomimo tego, iż mechanika kwantowa w ich rękach funkcjonuje znakomicie, nie wiedzą oni jednoznacznie, jak tę teorię należy interpretować. Wielość istniejących interpretacji mechaniki kwantowej i gorące dyskusje pomiędzy ich zwolennikami wymownie świadczą o stopniu interpretacyjnych trudności. Jest rzeczą ważną, by od samego początku dobrze zrozumieć, o co toczy się gra. By to osiągnąć, należy zdać sobie sprawę z roli matematyki w konstrukcji fizycznych teorii. Poświęćmy zatem chwilę uwagi temu zagadnieniu. Często mówi się, że matematyka jest językiem fizyki: struktury matematyczne dobrze opisują świat. Moim zdaniem, jest to powiedzenie bardzo mylące. Owszem, matematyka jest także językiem fizyki, ale jest również czymś więcej. Opisując jakąś rzecz przy pomocy języka, opowiadamy o tej rzeczy, ujmujemy w słowa to, co widzimy lub czego doświadczamy, ale nasze słowa nie mają wpływu na opisywaną rzecz. Gdy stosujemy matematykę do badania świata, sprawa przedstawia się w sposób znacznie bardziej złożony i znacznie bardziej bogaty. Przede wszystkim matematyka jest ,,tworzywem", z którego budujemy modele fizycznej rzeczywistości. Modele te od początku są matematyczne. Zwykle ,,rzeczywistość fizyczną" mamy daną w wynikach stosunkowo niewielkiej liczby doświadczeń. Zwłaszcza w dziedzinie atomowej i subatomowej wyniki te są zaledwie wierzchołkami góry lodowej, a właściwa struktura badanego świata ukrywa się głęboko pod powierzchnią dostępną dla naszych zmysłów. Struktury matematyczne, z których zbudowane są modele fizyczne, bardzo często dziwnie ,,dopasowują się" do ukrytej dla nas struktury świata. Fakt ten możemy poznać po tym, że z tego rodzaju struktur matematycznych jesteśmy w stanie wydedukować wnioski, które potem można sprawdzić doświadczalnie. Jeżeli eksperyment je potwierdzi, to mamy prawo wnosić, że matematyczna struktura modelu jest jakoś podobna do struktury badanego aspektu świata. Prawie cała praca fizyka-teoretyka polega na wyciąganiu wniosków o strukturze świata na podstawie badania struktur matematycznych wykorzystywanych w fizycznych modelach. Stosunek matematyki do świata jest bardziej podobny do stosunku partytury do utworu muzycznego niż do stosunku języka do opisywanego przedmiotu. Nuty, przy pomocy których jest zapisana partytura, są tworzywem muzyki, ale nuty nie są muzyką. Muzykę komponuje się przy pomocy nut, ale utwór muzyczny jest nieskończenie bogatszy od zapisu nutowego. Wykonanie utworu i jego brzmienie zależą od bardzo wielu nieprzewidywalnych okoliczności, takich jak: napięcie struny w instrumencie, drgnięcie mięśni artysty, stopień wilgotności powietrza, wiele psychicznych predyspozycji wykonawc