1. Objektív és szubjektív elemek a fizikai világ leírásában

A kvantummechanika története valahol Galilei körül kezdődik, mert akkor alakultak ki azok a fizikai fogalmak - például hely, idő, sebesség stb. - , amelyeket a kvantummechanika is használ. Hogy mindjárt egy regényes epizóddal kezdjem: Galilei állítólag a pisai ferde toronyból ejtett le különféle méretű és anyagú tárgyakat, és mérte, hogy az egyes emeletekről indítva mikor érnek földet. (Más történészek szerint ezt épphogy az ellenfelei csinálták.) Így jött rá lényegében az első két Newton-axiómára, amelyeket szerencsére most nem kell idéznem, mert nem lesz rájuk szükségünk. Diákkoromban Marx György tanár úr ezt a következő módon kommentálta nekünk az egyetemi mechanika-órán: "Newton becsületére legyen mondva, a harmadik Newton-axiómát nem Galilei fedezte fel... hanem leginkább Leonardo da Vinci." Nagy vonalakban a klasszikus mechanika úgy alakult ki, hogy az emberek megállapítottak bizonyos tapasztalati összefüggéseket a természetre vonatkozó olyan fogalmak között, amelyek akkor épp rendelkezésükre álltak. Például, hogy a pisai ferde toronyból leejtett kő (akkori órákkal mért) esési ideje hogy függ össze azzal a magassággal, ahonnan a követ leejtették. Ezek a fogalmak eleinte homályosak és sok konkrét esetlegességtől terheltek voltak, de a természet működéséről szerzett tapasztalatokat egymással összevetve fokozatosan körvonalazódott egy olyan új fogalomrendszer, amelyen belül már univerzálisan érvényes összefüggéseket lehetett felismerni. Amikor itt "fokozatosan"-t mondok, azt igen tágan értem; ebben a folyamatban nyilván rengeteg hátralépés és zsákutca volt, éppúgy, mint hirtelen, intuitív és nagyléptékű előreugrások. Például nem kevés fejtörésbe kerülhetett annak felismerése, hogy a kő és a papírgombóc csak azért esik ugyanolyan magasságból különböző ideig, mert a nehézkedési erőn kívül a légellenállás ereje is hat rájuk, vagyis hogy vákuumban egyforma ideig esnének. Ezt ugyanis akkoriban nem lehetett közvetlenül kipróbálni, csak következtetni rá a sokféle méretű és anyagú test esésében észlelt tendenciákból. De miután a tendenciát észrevették, érdemes volt a szabályt vákuumban eső testekre kimondani, mert úgy volt érvényes mindnyájukra, még ha a valóságos testek (amelyek sose vákuumban estek) mindig eltértek is a szabálytól. A szabály univerzalitásához természetesen még az is kellett, hogy a konkrét eltéréseket megnyugtató módon meg lehessen magyarázni egyéb, az illető szabálytól független hatásokkal (mint pl. a légellenállás), méghozzá olyanokkal, amelyek működésére aztán új absztrakciókkal saját szabályok is felállíthatók. Ha ez nem ment, az azt jelentette, hogy az eredeti "szabállyal" nem sikerült megragadni a jelenségekben elég általános szabályszerűséget, és a dolgot kezdhették elölről. Így fokozatosan kialakult egy fogalomrendszer, a klasszikus mechanika rendszere, ahol a tapasztalatból leszűrt és szabályokba foglalt összefüggések minden irányban klappoltak egymással azon a jelenségkörön belül, amelyre készültek.

Itt már egy pillanatra meg kell állnunk, hogy feltegyük a kérdést: tulajdonképpen mi annak az oka, hogy egyáltalán lehetett ilyen fogalomrendszert találni? Mitől olyan jóindulatú a természet, hogy a pisai ferde toronyból leejtett kő elég meggyőző pontosságon belül ugyanúgy viselkedik, mint egy másik kő, amelyet mondjuk a ferrarai ferde toronyból ejtettek le? Vagy hogy ugyanúgy viselkedik, ha kétszer ejtik le ugyanonnan egymás után?

De hiszen ez álkérdés, mondhatnánk: a természetnek erre nem kell semmi kényszerítő ok, a természet egyszerűen ilyen. Végül is, valamilyennek lennie kell, és akármi derül ki róla, fogalmi leírásának mindig lesz olyan szintje, ahol már nem tudjuk megmagyarázni, vagyis mélyebb szintekre visszavezetni. És mi más lehetne ez az elérhető legmélyebb szint, mint legalapvetőbb fizikai fogalmaink szintje? Nos, ez valószínűleg igaz ilyen általánosságban, de nem igaz konkrétan a klasszikus mechanikára nézve: ma pozitíve tudjuk, hogy a természet egyszerűen nem ilyen. Ahogy majd nemsokára példákkal is illusztrálom, a mikrovilágban van egy csomó "kő és ferde torony", amire a kísérletet többször egyformán megismételve, az eredmény drasztikusan különböző lesz. A folyamatoknak ez a határozatlansága ott nagyon általános. Sőt, nemcsak a mikrovilágban: vannak jócskán olyan makroszkopikus folyamatok, például élő szervezetekben, ahol a mikroszintű határozatlanság a folyamat néhány elágazása után jól észlelhető makroszintű határozatlansághoz vezet. Többek között ezért tudjuk az embereket mondjuk az arcukról megkülönböztetni; még a testvéreket is, akiknek génjeiben, vagyis mikroszintű felépítésében igen kicsi véletlenszerű különbségek vannak. Az ilyen különbségeket a klasszikus mechanika és a klasszikus fizika többi ágának fogalomrendszerében nem lehet értelmezni. Nos, Galilei és a többiek nem is foglalkoztak ilyen rendszerek viselkedésével, hiába voltak ezek is ott az orruk előtt. A klasszikus mechanika fogalom- és összefüggés-rendszerének kialakulása egyúttal igen radikális szűrési folyamat is volt, amelyben az emberek kiválasztották a természetnek egy speciális jelenségtartományát: azt, amelyen belül az akkor eredetileg rendelkezésükre álló köznapi fogalmakból kiindulva egyáltalán képesek voltak univerzalitást elérni.

Most jön egy igen lényeges dolog: ezek az eredeti köznapi fogalmak (mint például maga a hely és az idő) nyilvánvalóan az ember és környezete közötti kölcsönhatás során kialakult absztrakciók, amelyek így szükségképpen tartalmaznak objektív és szubjektív elemeket. Objektívek (legalább) két értelemben. Egyrészt - ami elég triviális, és számunkra most kevésbé fontos - nem függnek az egyéntől, aki a környezettel való kölcsönhatásában aktuálisan alkalmazza őket, más szavakkal, hasonlóan "működnek" mindenkinél; ez mindenesetre kellett ahhoz, hogy egy univerzális fizikai rendszert lehessen rájuk építeni. Másrészt az emberi praxisban nyilván nem véletlen, hogy épp ezek absztrahálódtak mint a környezethez való viszonyunk fő szerveződési tényezői, vagyis hogy a környezet dolgait térben és időben helyezzük el, hogy van valami spontán elképzelésünk egy mozgás gyorsaságáról, és így tovább. Ezek a fogalmak nyilván megfelelnek a valóság viszonylag konzekvensen érvényesülő sajátosságainak, mert különben a törzsfejlődés során nem lett volna érdemes a szervezet információkezelési apparátusát pont ezekre "kihegyezni". Ha mondjuk abban a valóságtartományban, amelyben az ember él, nem volna a változásoknak egyértelmű rendje, akkor nem volna haszna az időfogalomnak, és bizonyára nem is alakult volna ki. Ugyanakkor szubjektívek ezek a fogalmak abban az értelemben, hogy speciálisan az ember által "belakott" valóságtartomány objektív sajátosságainak felelnek meg. Az előző példa erre is jó, épp csak kis hangsúlybeli változtatással: időfogalmunk akkor sem alakult volna ki, ha mi magunk valami másfajta valóságtartományban élnénk, nem olyanban, ahol a változásoknak egyértelmű rendje van. Itt persze mindenekelőtt meg kell engednünk azt a lehetőséget, hogy létezhetnek más objektív sajátosságokkal rendelkező valóságtartományok, mint amelyben mi élünk - ha valaki esetleg afelé hajlana, hogy ez elképzelhetetlen, várja meg a mikroméretek tartományába bepillantó példákat néhány fejezettel ezután. Így hát a klasszikus fizika fogalmai, miközben kifejezik a természetnek számunkra lényeges objektív vonásait, mintegy "faji" értelemben szubjektívek, mivel a természetnek számunkra lényeges objektív vonásait fejezik ki, és ezzel tartalmazzák azt az esetlegességet, amit emberi meghatározottságuk jelent. (Mindez egyébként nyilván igaz más fogalomrendszerekre is; sok esetben az általános faji szubjektivitáson kívül speciálisabb, történelmi szubjektivitás is érvényes.) A klasszikus fizika fogalmai tehát azért azok, amik, mert az ember pont abban a méret-, idő-, energia- stb. tartományban közlekedik a környezetével, amiben.

Nomármost, amikor a klasszikus mechanika, és később a klasszikus fizika többi ága, elérte azt az univerzalitást, amire eleve készült, akkor a vele dolgozó emberek már nyugodtan elfeledkezhettek a rendszer kettős (objektív és szubjektív) jellegéről minden olyan esetben, amikor elég mélyen az érvényességi tartományán belül mozogtak. A fogalmak egymás közötti összefüggéseit veszélytelenül meg lehetett feleltetni teljesen objektívnek tekintett létezők összefüggéseinek. Hiszen épp ezt jelenti az univerzalitás, párosulva a rendszer belső logikai konzisztenciájával: amikor valahol valamit összevetettek a tapasztalattal, még ha egy új ponton is, az mindig klappolt. Sőt, a múlt idő használata itt fölösleges, mert mindez a klasszikus fizikával a saját érvényességi tartományán belül ma is így van. Továbbá így van egyéb természetű mindennapi fogalmainkkal is, annál is inkább, mert azoktól eleve nem követelünk meg olyan mértékű önkonzisztenciát, mint a fizika fogalmaitól, így a teljes objektivitás illúzióját még könnyebben fenntarthatjuk. Az ember (és közte a fizikus) tehát érthető módon megszokta azt a világképet, amelyben a dolgoknak a valóságban van helye, sebessége stb., meg azt, hogy egyáltalán definiálni lehet olyan dolgokat, amelyek rendelkeznek ezekkel a teljesen objektív fizikai jellemzőkkel.




Hátra Kezdőlap Előre