O zasadzie wykluczania Wolfganga Pauliego(inna nazwa: reguła wyboru Pauliego) słyszą uczniowie niektórych szkół średnich, a studenci kierunków technicznych i przyrodniczych wyższych uczelni, mogą być nawet męczeni dowodem jej prawdziwości w ramach ćwiczeń mechaniki kwantowej.Idę jednak w gruby zakład, że znaczenie teoriopoznawcze tej zasady(reguły) ,jej rodowód czysto metafizyczny i konsekwencje filozoficzne zwykle są pomijane w kursie wykładowym ,tak jakby te domeny były szkodliwe w kształceniu. A przecież życie mówi nam wyraźnie o inklinacji właśnie przyrodników oraz inżynierów do medytacji nad porządkiem Natury. Dlaczego tak się dzieje, to tekst na inną opowieść.Wolfgang Pauli ( 25.IV.1900 – 15.XII.1958), to wielka postać w dziejach fizyki. Jeden z najbardziej przenikliwych umysłów epoki, błyskotliwa inteligencja, niesamowita erudycja, dowcip i czarująca kultura osobista. Swoją regułę wyboru sformułował w roku 1925,zaraz po pojawieniu się mechaniki falowej E.Schroedingera [1]. Każdą cząstkę elementarną, na przykład ustaloną cząstkę (1),opisuje funkcja falowa “psi”, która zależy od trzech współrzędnych położenia tej cząstki oraz czterech jej liczb kwantowych (n,l,m,s), co daje łącznie siedem liczb wyznaczającej jej stan, który symbolicznie zapiszemy q(1).Wobec tego mamypsi[q(1)]Dla innej cząstki, na przykład jestpsi[q(2)]Jeżeli teraz mamy układ, w którym są obecne powyższe dwie cząstki, to notacja symboliczna jestpsi[q(1),q(2)]Prawdopodobieństwo znalezienia w jakimś elemencie przestrzeni układu dwóch tych cząstek jest proporcjonalne do kwadratu z modułu ostatniego zapisu{moduł psi[q(1),q(2)]}E2Załóżmy ,że cząstki 1 i 2 są identyczne oraz że wymieniliśmy je ze sobą . Matematycznie oznacza to , że wyrażenie{moduł psi[q(1),q(2)]}E2zamieniliśmy na{moduł psi[q(2),q(1)]}E2Ponieważ cząstki są identyczne, wobec tego, stan układu nie zmienił się, czyli mamy równość{moduł psi[q(1),q(2)]}E2 ={moduł psi[q(2),q(1)]}E2 . Równość kwadratów funkcji można zrealizować na dwa sposoby: a) psi[q(1),q(2)] = psi[q(2),q(1)] lubb) psi[q(1),q(2)] = - psi[q(2),q(1)] Punkt a) orzeka, że funkcja “psi” po wymianie cząstek jest taka sama czyli symetryczna.Cząstki, które spełniają ten warunek nazywamy bozonami. Bozonami są wszystkie cząstki przenoszące oddziaływanie (kwanty pola).Bozonem jest np. foton. Punkt b) orzeka ,że funkcja “psi” po wymianie cząstek zmienia znak na przeciwny, mówimy ,że jest antysymetryczna.Cząstki opisywane taką funkcją falową nazywają się fermionami i do nich należy np. elektron.W dyskusji nad punktem b) mamy taką sytuację: z jednej strony wymiana fermionów nie zmienia stanu układu, a z drugiej strony- funkcja stanu zmienia znak na przeciwny.To jest możliwe tylko wówczas, gdy funkcja stanu zeruje się, a to oznacza ,że w przyrodzie nie może istnieć układ fermionów o identycznych właściwościach (kwantowych parametrach),gdyż jego funkcja stanu jest równa zero.Zbiór identycznych fermionów (złożony z co najmniej z dwóch fermionów) nigdy nie będzie tworzył fizycznego układu.Jeżeli w atomie jakiegoś pierwiastka jest 50 elektronów, to w zbiorze tym, niema dwóch elektronów o tych samych, wszystkich czterech liczbach kwantowych.Zasada Pauliego sięga swoją istotą bardzo głęboko w ontologię zjawisk i obiektów czyli w strukturę bytu, powodując różnorodność jego form istnienia jednostkowego.Gdyby nie obowiązywała w przyrodzie reguła wyboru Pauliego to nie istniałyby różne pierwiastki chemiczne, świat byłby homogenny w swej postaci.Atom np. o 5 elektronach i atom o 10 elektronach miałyby identyczną strukturę przestrzenną i wiele identycznych własności. Materia byłaby w stanie potencji, nie wystąpiłaby aktualizacja. Zbiór bozonów to potencja, brak zróżnicowania, nie istnienie struktur odróżnialnych.Zasada Pauliego obowiązująca w świecie fermionów, które są “cegiełkami”, budulcem wszystkich ciał, ma głębokie związki z metafizyką Gotrieda Leibniza.Leibniz w swojej Monadologii [2] pisze, że możliwe jest wszystko co niesprzeczne. Ale zaistnieć mogą tylko monady “ współmożliwe”.Które jednak monady są współmożliwe?Tylko te, które między sobą się różnią.Najbardziej więc “istniejącym jest byt, który jest współmożliwy z największą ilością rzeczy” czyli istotą bytu jest różnorodność.O tym, co może istnieć, określa zasada Leibniza oraz jej współczesna wersja zwana zasadą Pauliego.Na fakt zbieżności tych zasad ,zwrócił uwagę Pauliego, Carl Jung w jednym ze swych listów , z obfitej korespondencji między przyjaciółmi.[3]Unię myślenia o Naturze w dziejach filozofowania, można przedłużyć wstecz jeszcze bardziej – dopowiada Krzysztof Maurin.Otwórzmy dzieło Mikołaja z Kuzy, kardynała kościoła rzymsko-katolickiego a jednocześnie jednego z największych filozofów średniowiecza, dzieło zatytułowane “ De docta ignorantia [4] na stronie 82 pierwszej polskiej edycji.Czytamy:“różność zaś rzeczy nie wynika z różności zasad lecz z przypadłości(“ex accidenti”), gdyż niejednakowo uczestniczą one w zasadzie. Że zaś owo uczestniczenie jest różne, stąd wynika, iż dwie rzeczy całkowicie sobie równe nie mogą zarazem uczestniczyć w jednej zasadzie. Albowiem maksymalnie równy udział w zasadzie, jest możliwy tylko dla Największego”. We frazeologii współczesnej, Kuzańczyk twierdzi ,że w jakiejkolwiek zasadzie bytu mogą naraz uczestniczyć tylko rzeczy różne, a nie - identyczne.Jeżeli tą zasadą bytu będzie struktura zwana atomem, to jednocześnie w tym układzie nie może być dwóch składników o tych samych przypadłościach i cechach.Oto tajemnicza jedność myślenia człowieka o Naturze w różnych czasach, przy oczywistych różnicach językowej artykulacji.Mikołaj z Kuzy, Leibniz i Pauli oddzieleni od siebie wiekami czasu, mówią do nas to samo, o porządku przyrody.Jak to jest możliwe?Na czym więc polega postęp i rozwój nauk?W.Natanson w wielu swych tekstach mówi o “biegu myśli kolistym, wciąż podnoszącym się do góry niby po spirali, wciąż wracającym w to samo miejsce ale uzbrojonej w nowy rynsztunek, w nowe narzędzia i osiągającej nowe rozumienie tego samego”. Pojęcie linearnego rozwoju nauki, nieustannego postępu bez spojrzenia wstecz lub co gorsze- negacji mysli dawnej,jest pomyłką.Mikołaj z Kuzy był w tym samym miejscu, co jego następcy: Leibniz i Pauli. Tylko narzędzia analizy i prezentacji za każdym razem były inne.“ Myśl człowieka, jak ptak niespokojny, uderza wciąż o ściany zamykającej ją klatki pamiętając o tym ,że już wcześniej tego doświadczyła”.Mimo powyższego, pewne pytania mnie nie opuszczają.Czy Leibniz znał dzieło Mikołaja Kazuńczyka?A Pauli, czy poznawszy tekst sprzed wieków, wpadł na pomysł wyrażenia go językiem współczesnej filozofii przyrody, to jest, językiem matematyki? Same podejrzenia i przypuszczenia.A może to, co jest poznawane, wciąż na nowo ,w każdym czasie, znajduje dla siebie reprezentacje adekwatne do ducha czasu??Mikołaj z Kuzy, dowód zasady wykluczenia przeprowadza w systemie pojęciowym teologii apofatycznej i od strony logicznej może być wzorcowym.Leibniz, posługując się językiem ontologii, dowodzi słuszności zasady istnienia w systemie oryginalnej metafizyki ,której centralnym założeniem jest jednak idea Harmonii Przedustawnej.Rozumowanie i wywód Pauliego nie mają nawet cienia teologii na sobie ,żadnych odniesień do Absolutu, ale ich owoc (“zasada wykluczenia”) nadal ,jak przed wiekami, dotyczy Tajemnicy istnienia.Tak jakby Przedwieczny wycofał się z czasu, ustępując miejsca duchowi ludzkiemu, autonomicznemu i wolnemu, który czyni odsłony Natury na własną odpowiedzialność i własny rachunek. Minęło dzieciństwo. Literatura [1] W.Pauli, Exlusion Principle and Quantum Mechanics,Nobel Prize Lecture,13.XII.1946[2] G.W.Leibniz, Wyznanie wiary filozofa i inne pisma filozoficzne,Warszwa,1969[3] Przyjaźń ta narodziła się podczas spotkań elitarnej grupy o nazwie “Eranos”, którą założyła w 1933 roku Olga Froebe-Kapteyn.Grupa ta istniejąca do dzisiaj, wydaje roczniki “Eranos Jahrbucher" i organizuje doroczne spotkania wybitnych specjalistów z dziedzin naukowych i filozoficznych, w Casa Eranos koło Ascony w Szwajcarii. Teksty odczytów i wykładów z lat 1933-1980 zebrał w czterech tomach J.Campbell i wydał w roku 1982 w USA.[4] Mikołaj z Kuzy, O oświeconej niewiedzy, Kraków,1997
No modern scientist comes close to Einstein's moral as well as scientific stature (John Horgan)
Nowości od blogera
Inne tematy w dziale Kultura
