Na pierwszy rzut oka temat wygląda na szkolny. Czyżby chodziło autorowi postu o banały i oczywistości? Wiadomo ,że w fizyce występują modele, np. model kinetyczno -molekularny materii, model elektronowy przewodnictwa elektrycznego metali. No tak ,ale mówimy także: model budowy atomu, model prądnicy(generatora),model rozwiązania równania Einsteina, model elektronu. Można by jeszcze dodać kilka określeń, które w sumie, dałyby całkiem niezły obraz wieloznaczności znaczenia terminu “ model”.Trautman z Kopczyńskim, w pracy poświęconej OTW [1], chyba poczuli się zmuszeni ową wieloznacznością pojęcia modelu, do omówienia tego zagadnienia na przestrzeni nawet całego rozdziału (s.20-36).W fizyce, widzą ci autorzy, jeden tylko rodzaj modeli: matematyczny. “W jakim sensie modele zjawisk fizycznych mają charakter modeli matematycznych? W wielu przypadkach wręcz dosłownie. Na przykład równanie różniczkowe ,będące modelem rzutu ukośnego, jest pewnego fragmentem teorii równań różniczkowych”. Jednocześnie mamy w tym rozdziale stwierdzenie ( powtórzone wielokrotnie) , żemodele w fizyce są ściśle związane z teorią fizyczną. Na przykład na s.26 czytamy:*“teoria fizyczna ma za zadanie dostarczać modeli szerokiej klasy zjawisk”. Takie “tuzy” metodologii nauk ścisłych jak C.Popper (“Logika odkrycia naukowego”) i E.Nagel (“Struktura nauki”) nie zajmują się specjalnie problematyką modeli i modelowania, a ze znanych mi metodologów, jedynie M.Bunge poświęca tej kwestii dużo miejsca[2],zaś Kemeny czyni tylko wzmianki[3].Logicy odróżniają modele realne od modeli nominalnych[4].Do pierwszych zaliczymy np. działający model prądnicy , a do drugich, układ pojęć i równań wyjaśniający działanie tego modelu.Po tym wstępie “rozgrzewającym” mogę powiedzieć ,że przyjmuję do dalszych rozważań określenie zgodne z koncepcją Trautmana: * Modelem w fizyce (MF) będę nazywał równanie lub układ równań matematycznych pozostający w relacji homomorfizmu do określonego wycinka rzeczywistości (RZ). W obrębie (MF) występuje zawsze układ pojęć mających za desygnaty: indywidua, klasy, i relacje. Elementy tego układu tworzą strukturę logiczną.Na przykład, historyczny już bohrowski model atomu wodoru(lub atomu wodoropodobnego), jest to układ (struktura)równań dynamiki ruchu elektronu wokół jądra( w polu sił elektrycznych jądra ) oraz układ(struktura) logiczny pojęć związanych z kwantowaniem wielkości fizycznych oraz czasoprzestrzennych.Rzeczywistość (RZ), to ciało lub układ ciał istniejących realnie na zewnątrz umysłu poznającego i pozostających z nim w interakcjach( oddziaływaniach).Na przykład, dla modelu bohrowskiego atomu wodoru, wycinkiem rzeczywistości (RZ) może być widmo promieniowania atomów wodoru pobudzonych elektrycznie do emisji.Układ logiczny pojęć związany z danym (MF) powstaje na skutek procedur : generalizacji, idealizacji i abstrakcji. Musi on posiadać ważną epistemologicznie cechę: być poglądowy.Poglądowość to naoczność, to możliwość wyobrażenia sobie obiektów (MF) w czasoprzestrzeni zmysłowo dostępnej. Modele (MF) teorii zwanej mechaniką kwantową ( QED,QCD ) nie posiadają tej cechy ,wobec tego powinny być zastąpione innymi, gdyż ogląd prowadzi do zrozumienia, a zrozumienie świata (RZ) gwarantuje związek człowieka z tym światem.O niebezpieczeństwie zerwania tego związku, z wielką troską pisze sam twórca jednego z dwóch modeli mechaniki kwantowej Werner Heisenberg [5], nawiązując do wskazań filozofii przyrody W.Goethego .W tym samym kierunku podążali A.Einstein,L.de Broglie, D.Bohm a ze współczesnych – podąża szkoła włoskich fizyków.Brak poglądowości modeli teorii QED lub QCD jest skutkiem formalizmu tych teorii, ale np. teoria kwantowa Bohma lub Białobrzeskiego ma poprawny, równoważny formalizm i istnieją do niej poglądowe modele (MF).Homomorfizm relacji pomiędzy (MF) a (RZ) polega na analogii formalnej pomiędzy elementami i strukturą (MF), a elementami i strukturą (RZ).Jeżeli na przykład w modelu (MF) ruchu bryły zawieszonej w jednym punkcie poza środkiem jej masy, występuje zależność funkcyjna okresu drgań tej bryły od odległości pomiędzy tymi dwoma punktami, to w ruchu rzeczywistej bryły wystąpi związek przyczynowy pomiędzy czasem jednego wahnięcia a wielkością zwaną odległością pomiędzy punktem obrotu i punktem zwanym środkiem masy tej bryły.W tym miejscu mogę sformułować hipotezę metodologiczną: fizyka bada bezpośrednio modele matematyczne(MF), a dopiero poprzez nie - rzeczywistość fizyczną (RZ). Innymi słowy, metodyczne badanie fizyki jest niemożliwe bez modeli matematycznych. Kontekst odkrycia w fizyce może nie zawierać modeli (MF),kontekst badania – musi. Te dwa konteksty nie mogą być logicznie równoważne ,chociaż w rozwoju fizyki często są ze sobą splecione.Odkrycie promieni Roentgena nie było uwarunkowane analizą jakiegoś modelu (MF), odkrycie ugięcia promieni światła w pobliżu Słońca – tak.Odkrycie prądów indukcyjnych przez M.Faradaya nie wymagało analizy żadnego modelu (MF), odkrycie J.C.Maxwella, że światło to fale elektromagnetyczne – tak.Wszystkie pojęcia fizyki przynależą do struktury (MF).W związku z tym np. termin “ elektron” dotyczy obiektu modelowego, należącego do określonej struktury (MF), a nie do rzeczywistości (RZ).Homomorfizm modeli (MF) i (RZ) gwarantuje trzy możliwości:możliwość sensownego opisu struktury (RZ) , możliwość przewidywania wystąpienia zjawisk i obiektów w (RZ), oraz możliwość budowania i stosowania urządzeń technicznych działających według struktury (MF). Stąd ogromne znaczenie teoriopoznawcze techniki modelowania i symulacji świata (RZ) za pomocą automatów. W tej metodologii, modele (MF) za pomocą specjalnych programów są transponowane na układy cyfr i przy zadanych warunkach początkowych i brzegowych, bada się zachowanie tych układów, a wyniki wracają do (MF).Występuje tutaj istotna wartość symulacji(modelowania cyfrowego): bardzo często uzyskuje się wyniki, które nie były nawet domyślane i przeczuwane. Symulacje i modelowanie cyfrowe pokazuje ,że w strukturach (MF) są nowe elementy i własności nieznane ich twórcy. Popularnie mówimy: modele matematyczne(MF) wiedzą więcej od nas, którzy je stworzyliśmy. Dlaczego tak jest – nie wiemy. Istnieje kontrowersja, co do powstawania struktur matematycznych takich jak (MF).Czy je odkrywamy, czy stwarzamy?W opisanej powyżej metodologii współczesnej fizyki może wystąpić zjawisko zwane kompleksem Pygmaliona. Polega on na tym , że utożsamiamy model (MF) z rzeczywistością (RZ),co jest ontologicznym błędem.Procedury idealizacji, generalizacji i abstrakcji doprowadzają do tego ,że obiekty i relacje między nimi w modelu(MF) istnieją inaczej niż odpowiadające im obiekty i relacje w strukturach (RZ).Świat (RZ) , to świat ciał realnych i związków przyczynowych między nimi dostępnych zmysłowo człowiekowi, istniejących obiektywnie poza świadomością człowieka(tak zwane “ ens reale”).Świat (MF) , to obiekty i relacje między nimi istniejące obiektywnie ale intencjonalnie ,czyli dla “Ja” transcendentalnego(E.Husserl).Jest to świat nr 3, według metodologii popperowskiej[6].Układ Słoneczny istnieje w świecie (RZ).Jego model (MZ) może zaistnieć intencjonalnie ,a więc bez rozciągłości czasoprzestrzennej, w świadomości człowieka zgodnie z powiedzeniem poety:*“mogę być zamknięty w łupince od orzecha a być panem nieskończonych przestrzeni”.W sensie ontologii, każdemu bytowi intencjonalnemu ze świata modeli (MF),odpowiada analogiczny byt realny ze świata (RZ),ale nie na odwrót. Hipoteza epistemologiczna brzmi: Nie każdy obszar (RZ) ma swojego reprezentanta w świecie (MF) Ontyczna różnica pomiędzy (MF), a (RZ) często jest kwestionowana następującym stwierdzeniem:“ przecież światy (MF) skoro istnieją obiektywnie w świadomości człowieka - muszą istnieć jednocześnie w świecie (RZ), bo w tym właśnie świecie istnieje świadomość”.Tak , ale relacja “przynależeć” lub “ zawierać się w “ nie zawsze jest równoznaczna z relacją tożsamości.Na przykład, ontologia proponowana przez szkołę kopenhaską w odniesieniu do tzw. redukcji wektora stanu układu kwantowego ( proces R) ,któremu podlega funkcja falowa “psi”, w aktach pomiaru nie świadczy o tożsamości (MF) i (RZ) ,rzeczywistość badana nie ma natury psychicznej lecz jedynie proces R świadczy i przynosi informację o sposobie interakcji pomiędzy “ens reale’ i “ens intencjonale” na poziomie mikro.Pygmalion, zachwycony doskonałością formy posągu uwierzył, iż jego model życia, jest żywy. Niektórzy fizycy zachwyceni modelami matematycznymi rzeczywistości ulegają złudzeniu ,że modele te są rzeczywistością taką samą jak ta, która podtrzymuje ich istnienie. Literatura[1]W.Kopczyński, A.Trautman, Czasoprzestrzeń i grawitacja,Warszawa,1981[2] M.Bunge, Philosophy of physics, Dordrecht,1973[3] J.Kemeny, Nauka w oczach filozofa,Warszawa,1967[4] Mała encyklopedia logiki pod red. W.Marciszewskiego,Warszawa,1970,s.176-179[5] W.Heisenberg, Ponad granicami,Warszawa,1979,s.191[6] K.Popper, Wszechświat otwarty,Kraków,1996,s.147-151
No modern scientist comes close to Einstein's moral as well as scientific stature (John Horgan)
Nowości od blogera
Inne tematy w dziale Kultura
