Post o takim tytule, już w zarodku pomysłu może być uznany za dowód ignorancji autora.Czego, jaka i skąd ciągłość? A cóż miałoby być ciągłe w przyrodzie? Dlaczego i jak? Czy można reaktywować religijne myślenie o przyrodzie? Czy mamy wrócić do transparentu starej kultury:Natura nie czyni skoków?Czy gdziekolwiek jest coś ciągłego? Wszędzie widzimy i stwierdzamy rwanie ciągłości, przerwy, skoki, strukturę ziarnistą wszystkiego. Jesteśmy zanurzeni w mnogości porcji i porcyjek, paczek, kwantów, fotonów, cząstek , atomów, krótkotrwałych impulsów, wobec czego pisanie o ciągłości jest fanaberią , dziwactwem, jeśli nie prowokacją intelektualną.Jednak pociągnę rzecz dalej, bo może triumf nieciągłości nad ciągłością nie jest faktem, tylko “chciejstwem”? Może wyższość idei nieciągłości nad ideą ciągłości jest iluzoryczna?W tym celu zacznę od ustaleń założeniowych.Post będzie wyłącznie o ciągłości i nieciągłości w przyrodzie a nie np. w matematyce. Co nie znaczy ,że nie skorzystam z pewnych pojęć matematyki i własności pewnych obiektów matematycznych.Nieciągłym(lub ciągłym) może być:*obiekt przyrody lub zbiór obiektów*proces lub dzianie się czegoś w przyrodzie.Nieciągłość pewnego obiektu(lub zbioru obiektów) może być zdefiniowane przy pomocy pojęć matematycznych : “spójności “ oraz “ ciągłości” zbioru.Zbiór nazywamy spójnym, jeśli nie da się rozłożyć na co najmniej dwa rozłączne ,niepuste ,oba albo otwarte albo domknięte.Przykładem zaś ciągłego zbioru może być zbiór liczb rzeczywistych ,gdyż dla dowolnych dwóch liczb zawsze istnieje trzecia pomiędzy nimi.Z przykładów geometrycznych.Plaster sera z gatunku o nazwie “Ementaler” przedstawia obiekt nieciągły. Miseczka kisielu – obiekt ciągły. Ryż w torebce – obiekt nieciągły.Natomiast ciągłość (lub nieciągłość ) jakiegoś procesu, lub zjawiska wiąże się z pojęciem matematycznym odwzorowania jednego zbioru w drugi, lub inaczej – z pojęciem funkcji. Jeśli równanie toru jest funkcją ciągłą, to opisywany ruch jest ciągłym procesem przemieszczenia się ciała .Ale jednocześnie, ciągłość procesu przemieszczania się ciała jest uwarunkowana strukturą przestrzeni i czasu, a mianowicie czy struktura ta, jest ciągła ,czy – nieciągła.W czasoprzestrzeni dyskretnej, nieciągłej, równanie toru ruchu punktu nie będzie funkcją ciągłą, i tym samym przemieszczenie punktu w czasie, nie będzie procesem ciągłym.Proces ten nie byłby ciągły także i wtedy, gdyby prędkość nie była ciągłą funkcją czasu. A prędkość chwilowa ciał, w miarę upływu czasu trwania ruch, tworzy zbiór wartości ciągły dzięki temu ,iż wszystkie ciała wykazują bezwładność. Ciała o zerowej bezwładności mogłyby skokowo zmieniać swoją prędkość.Ciągłość i nieciągłość w przyrodzie, to problem związany także z procesami percepcji zmysłowej. Badania neurochirurgiczne procesów przewodzenia sygnałów (bodźców)w sieci nerwowej pokazują, że najczęściej mają one przebiegi skokowe, nieciągłe ale mózg zamienia je na procesy ciągłe (całkuje !).Poza tym istnieje określona zdolność rozdzielcza receptorów i bezwładność czasowa reakcji na bodziec.I to są przyczyny tego ,że hipoteza wewnętrznej struktury molekularnej i atomowej ciał tak długo nie była odkryta i tak wielkie wzbudzała opory w jej przyjęciu ( do wybuch I wojny światowej były takie ośrodki naukowe, w których występowali krytycy hipotezy struktury wewnętrznej atomu ).Niewątpliwie wprowadzenie do nauki hipotezy kwantowej natury energii promieniowania wzmocniło obóz opowiadający się za nieciągłą naturą rzeczy i zjawisk. Okazało się niezbicie, że akty emisji oraz absorpcji promieniowania elektromagnetycznego zachodzą w sposób nieciągły, skokowy (kwanty, fotony).Ale z drugiej strony, jakby dla równowagi w dziedzinie ontologii fizyki, odkryto że pomiędzy aktami emisji i absorpcji kwantów przez atomy lub cząsteczki, mamy do czynienia wyłącznie z procesem ciągłym – można bowiem powiedzieć że swobodny proces falowy jest zjawiskiem hiperciągłym.Oczywiście , efekty nieliniowe w propagacji fal ,znowu wprowadzają obraz skokowy, nieciągły. Mimo wszystko, obraz fizyki XX wieku był pod dominującym znakiem nieciągłości, dyskretności, zarówno w odniesieniu do obiektów przyrody (np. struktura wewnętrzna ciał), jak i do procesów, czyli dynamiki przyrody. Przeoczono jednak pewien subtelny fakt.Fundamentalna zasada fizyki kwantowej , a mianowicie zasada Heisenberga, większość stanów układów kwantowych w przyrodzie rozmywa się w czasie, jedynie stany podstawowe atomów wszystkich pierwiastków mają ostre ,określone wartości i tym samym zbiór atomów w stanach podstawowych, to zbiór dyskretnych wartości charakterystyk.W stanach wzbudzenia, orbitale o różnych liczbach kwantowych wzajemnie zachodzą na siebie. Gęstość chmury elektronowej w danym stanie nie przebiega dyskretnego zbioru wartości ją opisujących. Obraz w modelu Bohra, z przeskokami elektronów pomiędzy orbitami, w ściśle określonej odległości od jądra, to obraz fałszywy. Zasada Heisenberga optuje za ciągłością stanów i za ciągłością ich przemian. Fizyka kwantowa nie stoi w jakiś specjalny sposób na straży idei nieciągłości. Słynna relacjadE x dt większe lub równe h (kreślone)wyznacza b. poważnie ideę ciągłości procesów przyrody przez rozciągnięcie ich w przedziale czasowym a nie w punkcie.Jest jednak jeden proces układu kwantowego, który ma charakter fundamentalnie nieciągły, skokowy. Jest to akt pomiaru jakiejkolwiek wielkości układu kwantowego. Redukcja paczki falowej w wyniku aktu pomiaru(akt wejścia układu kwantowego w oddziaływanie z makroskopowym przyrządem pomiarowym) ma charakter nieciągły, skokowy i prowadzi tylko do wyznaczenia prawdopodobieństwa wyniku tego przeskoku. Jest to miejsce w obrazie natury w sposób nieredukowalny – nieciągłe, dyskretne. Chociaż są ontologie fizyki kwantowej ,które skoki kwantowe typu R nie uważają za rzeczywiste. Dobrym zestawieniem stanowisk jest tekst z pozycji [1].Źródłem problematyki “ciągłość-nieciągłość” w fizyce, jest filozofia. Dokąd sięga udokumentowana historia filozofii, tam znajdujemy ten ontologiczny spór. Idee eleatów i atomistów, przez kilka wieków miały swoich zwolenników i przeciwników ale w miarę zbliżania się ery chrześcijańskiej kultury, w filozofii przyrody zwyciężała coraz bardziej idea, iż Natura jest ciągła w wszystkich planach swego istnienia. Ukoronowaniem tego procesu było wystąpienie Plotyna(203-270 po n.Ch.) z jego emanacjami pośredniczącymi. Istotą bytu dla tego filozofa (neoplatończyka) jest proces stawania się polegający na ciągłym wyłanianiu się bytów coraz to niższych z najwyższego – absolutu. Między dwoma dowolnymi, kolejnymi bytami, zawsze istnieje byt pośredni- emanacja wyższego, w tym porządku. Dzięki temu, w tej ontologicznej dynamice nie ma skoków ,nieciągłości ,to tylko nasza abstrakcja pojęciowa dzieli ją na części odrębne.Neoplatonizm zaciążył przez następne wieki nie tylko nad chrześcijaństwem (Eriugena, Mikołaj z Kuzy, Eckhart) ale także nad filozofią przyrody i dlatego odrodzenie atomizmu w czasach oświecenia odbyło się w namiętnym sporze z filozofią religii chrześcijańskiej. Ciekawe ,że podobnie jak w czasach przed narodzeniem Chrystusa (i to na kilka wieków) atomizm Leucypa, Demokryta był kojarzony z bezbożnictwem, z ateizmem, tak i w czasach nowożytnych, powstający naukowo weryfikowany atomizm był łączony z nowożytnym ateizmem.Prawdopodobnie dlatego, że cały zmysłowo poznawany świat, jest w teorii atomistycznej tłumaczony naturalnymi przyczynami z poziomu molekularnego i atomowego, czyli nie posługujemy się bytem najdoskonalszym- absolutem, jako pierwszą przyczyną wszystkiego.Ironia dziejów ontologii fizyki polega na tym ,iż najbardziej wysublimowana mechanika kwantowa ,jako korona filozofii atomizmu, zaczyna otwierać drzwi dla powrotu ideii ciągłości Natury i to na najgłębszym poziomie bytu. Literatura 1. R.Penrose, Droga do rzeczywistości,Warszawa,2007,s.751-784
No modern scientist comes close to Einstein's moral as well as scientific stature (John Horgan)
Nowości od blogera
Inne tematy w dziale Kultura
