Co istnieje - dla fizyka ?

 

Fizyka, to nie metafizyka, ale przecież, czy fizyk mógłby się poważnie zajmować czymś, o czym byłby przekonany, że nie istnieje?

Dla Archimedesa – nie obrażę nikogo z matematyków, że zaliczę go do fizyków- belki z drewna traktowane przez niego, jako dźwignie, na pewno istniały. Realnie.

Zawieszał na nich ciężary, mierzył oddalenia ciężarów i sił równoważących od punktu podparcia belki, wskazywał na praktyczne korzyści w stosowaniu ich do podnoszenia bardzo dużych ciężarów, brał do rąk dźwignie, bloki, łańcuchy ,sznury czuł ich twardość, widział rozciągłość. Były rzeczami.

Język, którym posługiwał się Archimedes był dobrze dostosowany do rzeczy ,które badał. Możliwe ,że był to w przeważającym stopniu ówczesny język potoczny.

                    

                   Czy dla Luigi Galvaniego ,który przez kilkanaście lat (1773-1785) badał eksperymentalnie przewodnictwo elektryczne tkanek mięsnych rozmaitych organizmów zwierzęcych, elektryczność pojawiła się jako rzecz ,którą mógł traktować podobnie do tego jak Archimedes traktował swoje maszyny proste?

 

Przez okres początkowy nauki o elektryczności rzeczywiście takie podejście było. Fizycy wierzyli w istnienie fluidu(płynu) elektryczności ( i to dwóch rodzajów) ,który w pewnych warunkach przechodził z jednego ciała na drugie, był wytwarzany w słynnych “butelkach z Lejdy”, gwałtownie przepływał z chmury na pręt stalowy uziemiony, a następnie był czerpany z ogniw chemicznych zaprojektowanych i wykonanych przez Alessandro Volta .

Ale dziwne było istnienie tego fluidu elektryczności. Był nieważki, niewidzialny, nie posiadał rozciągłości przestrzennej (objętości),nie był sztywny ani miękki, nie posiadał dokładnej miary ilościowej i niekiedy znikał zupełnie z ciała, gdy wzięto jego równe -w przybliżeniu – ilości, lecz dwóch przeciwnych rodzajów (bursztynową i szklaną).

Niewątpliwie istniał dla badaczy, ale nie na sposób rzeczy. Przyroda ukazała fizykom swój inny rodzaj istnienia, niż istnienie rzeczy. Gdy tymczasem język używany przez fizyków nadal pozostał “rzeczownikowy”. Wcześniej czy później musiała jednak powstać sytuacja, w której formy istnienia przyrody zaczęły się coraz bardziej oddalać od sposobów istnienia rzeczy.

 

                  Kiedy odkryto i zaczęto intensywnie badać ruchomą elektryczność w przewodnikach (metalach, a także w cieczach),kiedy Kirchhoff, Ohm, Oersted, Ampere i Faraday odkryli istnienie czegoś radykalnie innego od rzeczy, a mianowicie pola sił pomiędzy ciałami będącymi w stanach naelektryzowania elektrycznością dynamiczną (prądem elektrycznym),fizycy zmuszeni byli do rewizji swego rozumienia słowa “istnieć”. Nie bez potężnego wpływu na tę rewizję byli sławni matematycy tacy np. jak : Laplace,Gauss, Poisson.

Jak istnieje na przykład pole elektryczne? Niewidzialne, nie ważkie, w tym samym miejscu może być kilka pól pochodzących od różnych ładunków, rozciąga się w przestrzeni bez określenia jednoznacznego jej objętości, stwierdzamy jego istnienie tylko przez skutki fizyczne jakie wywołuje. Istnieje ,ale nie na sposób istnienia rzeczy.

Jest zjawiskiem fizycznym, bywa w różnych stanach fizycznych, posiada szereg własności fizycznych ale nie jest rzeczą, nie posiada cielesności , nie może być określone przez skończoną rozciągłość, nie jest fenomenem indywidualnym odróżniającym się od otocznia, od tła, nie posiada samoistnego trwania w czasie.

Z drugiej jednak strony posiada zdolność działania na rzeczy, zmienia ich stan dynamiczny, strukturę wewnętrzną, nadaje im własności ,które by się nie pojawiły, gdyby jego (pola) nie było.

 

Od tego momentu, fizyk –a z nim cywilizacja, kultura człowieka- obcuje z nieusuwalną dualnością przyrody: rzeczy i pola. Dwa rodzaje istnienia, o odmiennej istotowości, lecz o głębokich związkach i relacjach. Rzeczy są niby “ciężar” bytu, pola – zwiewnością bytu, welonem rozcieńczenia bytu, mgłą i przejawem rzeczy.

Od tego momentu, coraz większej wagi w rozumieniu istnienia czegokolwiek nabierają stany, procesy i zjawiska, a na plan drugi schodzi: podłoże, substrat, materia cząsteczkowa. Kiedyś poruszały się tylko rzeczy ,teraz poruszają się stany, procesy, zjawiska. Zmiany zmian, ruchy ruchów. Ruch falowy na przykład nie jest ruchem substancji, tylko ruchem stanu substancji.

 

Zmysłowe bezpośrednie doświadczenie, zostaje wyparte przez doświadczenie wyobraźni, przez grę bytów wewnątrz podmiotu poznającego, o istnieniu których decyduje nie fizyka, lecz matematyka.

Istnieć ,dla fizyki już wiekach XVIII- XIX, to znaczy dać się wprowadzić do równań matematycznych, lub - to wynikać z rozwiązań tych równań.

Dla fizyka, bardziej realnie istnieje symbol matematyczny, niż to, do czego się odnosi. Dlatego, że pracując mocą umysłu i wyobraźni w świecie symboli, fizyk dochodzi do niezawodnych dyrektyw, jak ma postępować z polami i rzeczami, by je zmieniać w pożądanym kierunku.

 

I już w tym okresie, a więc dużo wcześniej przed fenomenologią w filozofii, problematycznym staje się tzw. fakt naukowy lub tzw. dane empiryczne.

Dokładnie pisząc: znikają czyste dane empiryczne, czyste fakty. Wiedza teoretyczna eksperymentującego fizyka wchodzi w skład danych empirycznych.

Natężenie pola elektrycznego jest wielkością mierzalną. Podobnie napięcie, pod wpływem którego płynie prąd elektryczny w przewodniku.

Ale bez teorii budowy przyrządu pomiarowego, niemożliwa byłaby interpretacja uzyskanych wyników. Fakt naukowy lub dane empiryczne, to konstrukty złożone z teorii i z danych zmysłowych. Składnik mentalny, umysłowy w danych doświadczalnych, zaczyna dominować nad czysto zmysłową percepcją.

 

James C.Maxwell ostatecznie przypieczętuje panowanie “ niewidzialnego” nad światem rzeczy. Fale elektromagnetyczne otulą szczelnie przestrzeń okołoziemską i spowodują powstanie technologii zdalnego sterowania światem cielesnej materii.

Co więcej, umożliwią człowiekowi penetrację planetarną, pozwolą na to, by rzeczy ziemskiej natury (związki chemiczne, produkty przemysłowe, aparaty )implantowały przestrzeń kosmiczną.

Najbardziej szokującą cechą tego istnienia ,które manifestuje się w wytwarzaniu pola i fal elektromagnetycznych, jest fakt przenoszenia przez nie energii i pędu. Coś ,o konsystencji absolutnie nie cielesnej ,jest obdarzone – lub może być obdarzone w zależności od woli badacza i konstruktora- ogromnymi energiami i mocą, i tym samym jest zdolne do przekształceń świata rzeczy zmysłowo dostępnych.

 

Wiek XX pogłębia skokowo, ten proces oddalania się podmiotu poznającego przyrodę od cielesności i od rzeczy wykazujących indywidualność i odrębność w stosunku do tła ,jakim jest czasoprzestrzeń.

Przed fizykami otwarły się bramy do jeszcze bardziej niewidzialnej i niedostępnej rzeczywistości. Wyobraźnia i fantazja poetów stanęły w tych bramach bezsilne i zalęknione.

Nie istnieje bowiem naoczne przedstawienie ( w sensie określonym przez Brentano) obiektów kwantowych, nie jest możliwy ogląd wyobrażeniowy ich zachowania. Czy można naocznie wyobrazić sobie skwantowany spin dowolnego fermionu albo gaz bozonowy w strumieniu światła?

Jeśli ktoś mówi ,że tak, to znaczy że jego ogląd wyobrażeniowy nie ma nic wspólnego merytorycznie z danym układem kwantowym.

Nawet filozofowie dali sobie spokój z podejmowaniem wysiłku określenia ontologii tej rzeczywistości.

 

Czy i jak istnieje elektron? Neutron? Proton? Fotony?

Elektron istnieje, ale w bardzo dziwny sposób. Tak dziwny, że zaczyna nas zwodzić język, którym posługujemy się od niepamiętnych czasów.

Musimy zrewidować sensy takich słów jak np. : tożsamość, identyczność, nierozróżnialność, własność lub cecha itd., itd. Powinienem powiedzieć, że w przyrodzie istnieje tylko jeden elektron, jeden proton, jeden neutron.

Zazwyczaj mamy do czynienia z kopiami tego jednego elektronu ! Elektron, sam w sobie, chyba nie istnieje. Nawet ten jeden. Istnieją dla nas tylko stany czegoś bardzo tajemniczego, dualnego, zależnie od “spojrzenia” (eksperymentu).

 

Dla nas istnieje tylko i wyłącznie funkcja falowa elektronu. A bezpośrednio, dostępna w pomiarze wielkość, to kwadrat modułu funkcji falowej.

Każda funkcję falową(a więc funkcje falową elektronu) możemy przedstawić jako kombinację liniową innych funkcji falowych. Czy tym innym funkcjom, temu zbiorowi innych funkcji można przypisać też jakiś rodzaj istnienia? A przestrzeń Hilberta rozpięta na tym zbiorze, też istnieje w sensie fizyki? A operatory nad tą przestrzenią?

Podążając tropem Leibniza, współcześni fizycy geometrię czasoprzestrzeni i jej osobne składowe ,to znaczy :geometrię przestrzeni i geometrię czasu rozumieją jako sieć relacji, przy czym odcinki(interwały), oraz węzły tej sieci mają fizyczne istnienie, reprezentują energie, pędy i momenty pędów (Penrose,Wilson,Ashtekar,Thiemann,Amelino-Camelia,Lewandowski,Smolin).

 

Stajemy przed nieodpartą koniecznością odrzucenia -jako bezsensownego – ontycznego rozdziału obiektów matematycznych od obiektów fizycznych, gdy wkraczamy w świat mikro.

Na pytanie : co i jak istnieje w świecie mikro, odpowiadamy: istnieją bryły platońskie, formy matematyczne, tak samo realnie jak w świecie makroskopowym dźwignie, kołowroty, łańcuchy Archimedesa sprzed ponad 2000 lat.

Tak samo realnie, ale nie na ten sam sposób.

 

A może sposób istnienia zależy od tego, jak się “patrzymy” i jaki dajemy opis tego istnienia? Może dźwignia Archimedesa istnieje tak jak istnieje, dlatego że patrzymy się na nią i ją badamy naszymi zmysłami?

Może sposób istnienia pola elektromagnetycznego lub sposób istnienia elektronu, to po prostu, taki a nie inny sposób, wynikły z działania naszej wyobraźni i rodzaju opisu tych obiektów? Może świat opisywany innymi kategoriami byłby inny i nasze życie w nim byłoby inne?

 

Miałby więc rację Martin Heidegger ,który wielokrotnie pisał ,że bycie bytu , jest funkcją bycia przytomnego, bycia “ Dasein”?

I wówczas odpowiedź na pytanie tytułowe, miała by być funkcją określonego przekroju czasowego ewoluującego wszechświata?

Jeśli tak ,to czym będą nasze elektrony, protony, neutrony, fotony dla fizyków żyjących w XXV wieku?