2. A mikrofizikai rendszerek leírásának közvetettsége

Amikor a fizika fejlődésével a megfigyeléseket fokozatosan kiterjesztették az atomkörüli méretek tartományára, természetes, hogy ezt a már adott fizikai formalizmusban tették meg. Annál is inkább, mert konkrét gyakorlati feladataik voltak, például spektrumvonalak helyét kellett meghatározniuk; már a kérdések a klasszikus, vagyis MAKROfizika nyelvén fogalmazódtak meg, és a választ is ezen a nyelven várták. (A MAKRO-t azért fogom mindig nagybetűvel írni, hogy a "mikro"-tól könnyen megkülönböztethető legyen.) Továbbá a megfigyelés eszközei is olyanok, amelyek klasszikus-fizikai mennyiségek értékét adják ki a mérés eredményéül: az első fejezetben vázolt "faji" szubjektivitás az ember gyakorlati tevékenységében éppúgy megjelenik, mint elméleti fogalmaiban. Mikrorendszereket, pl. elektront, közvetlenül nem tudunk megfigyelni. Csak akkor tudnánk, ha magunk is mikrorendszerek volnánk. A mikrorendszerekre vonatkozó mérések mindig közvetettek: mindig klasszikus-fizikai (a továbbiakban a rövidség kedvéért: KF) mennyiségeket mérünk valamilyen MAKROszkopikus, tehát szintén KF mérőberendezéssel. Ez ismét igen fontos, és mindig észben kell tartanunk, ha kvantummechanikáról van szó: számos félreértés abból fakad, hogy a mikrorendszerről KF mennyiségek méréséből levont következtetéseinket automatikusan rávetítjük magára a mikrorendszerre, és aztán úgy bánunk velük, mintha az ő közvetlenül tapasztalt tulajdonságai volnának.

Néhány ravaszabb vagy filozofikus hajlamú olvasó ezen a ponton valószínűleg arra gondol: ezek szerint a helyzet így áll már a mikrorendszerek puszta létezésével is! Ha mindig csak KF helyzetekben KF méréseket végezhetünk, akkor a mikrorendszerek létezésére is csak közvetett bizonyítékaink vannak. Akkor a mikrorendszer nem más, mint tömör kifejezése bizonyos KF mérésekben tapasztalt konzisztens összefüggéseknek. Ha mondjuk felhevítünk egy KF wolframszálat egy vákuumcsőben, és a cső anódján mérjük a KF áram ingadozásait, akkor a kapott eredményeket "legegyszerűbb" úgy értelmezni, hogy a wolframkatódból elektromos töltésű, apró részecskék, elektronok szállnak ki és mennek rá az anódra. De ez csak modell, ami technikailag indokolt lehet egyszerűsége miatt, ám nem bizonyítja, hogy azok a bizonyos elektronok valóban ott vannak. Vagy ha látjuk egy ködkamra-felvételen a csíkokat, amelyeket a fizikus különféle görög nevű részecskéknek tulajdonít, nem kell neki feltétlenül hinnünk: a csíkok "valójában" nem a részecskét mutatják, még ha van is, hanem annak KF hatását a gázban, tehát nyitva marad a lehetőség, hogy ugyanaz a KF csík valami más hatás révén került oda. Olyan hatás révén természetesen, ami konzekvensen együtt jár a fizikus által beállított szituációval (amely szerinte a részecske keletkezéséhez vezet), de mégse úgy, hogy maga a részecske is ott legyen. Akkor a részecske esetleg nem is létezik, vagy legalábbis nem ugyanúgy létezik, mint az asztal vagy a krumplileves.

Nos, ezek a kételyek talán legegyszerűbben úgy oszlanak el, ha észrevesszük: mindez a kétely ugyanúgy felmerül nemcsak az elektronra, hanem az asztalra és a krumplilevesre is. Nem az "asztalt" érzékeljük közvetlenül, hanem a fényt, ami visszaverődik róla, a mechanikai visszahatást, amit megérintésekor a kezünkre gyakorol, és így tovább. Akadt is olyan filozófiai irányzat, amely mindebből bármiféle objektív valóság tagadásához jutott el. Szerintük a logikus kiindulópont nem az "asztal"-féle külső, azaz objektív dolgok világa, hanem az érzékleteké, mert ezekről van közvetlen evidenciánk. A poén persze az, hogy épp közvetlen tapasztalataink szerint az érzékletek igen instabilak, változók, és önmagukban nem alkalmasak egy konzisztens valóságmodell felépítésére, míg a visszavert fény, a mechanikai hatás meg a többi érzéklet adott esetben mindig úgy függ össze egymással, hogy összefüggéseik egyértelműen külső dolgok (pl. asztal) létének feltételezésével érthetők meg. Sőt, az emberi tudás fejlődésével ez utóbbi kiindulásból az is egyre jobban megérthető, hogy ezek a külső dolgok milyen mechanizmussal hozzák létre magukat az érzékleteket; a biológia az érzékszervi információ feldolgozásának már elég sok lépését ismeri, néhány területen (pl. látásnál) az agykéreg bizonyos rétegeiben lezajló lépéseket is. Ezzel szemben teljesen kilátástalannak bizonyult a fordított program, vagyis hogy a külsőnek mutatkozó világot értelmezzék úgy, hogy azt az érzékszervi benyomások rendszere határozza meg. Így tehát az asztal és a krumplileves objektív léte sem azért bizonyos, mert ezek a dolgok közvetlen tapasztalásunk tárgyai, hanem mert objektív létük feltételezésével tudjuk értelmezni a közvetlen tapasztalat belső összefüggéseit. Ugyanez a helyzet az elektronnal. Csak itt az egész előző gondolatmenetet egy másik fogalmi szinten kell megismételni: ami az előbb az érzékszervi tapasztalatok rendszere volt, az most a KF fogalmak tapasztalt összefüggéseinek rendszere lesz, az objektív tárgyak (asztal) helyébe pedig a gondolatmenetben a mikrorendszerek (elektron) lépnek. Ha az első gondolatmenettel már elfogadtunk a köznapi élet színterét alkotó tárgyi világ objektivitását, akkor a klasszikus fizika fogalmai, mint egy ezekből alkotott konzisztens rendszer elemei, szintén objektív létezőknek feleltethetők meg. (Természetesen annak tudatában, hogy ugyanakkor tartalmazzák a már említett "faji" szubjektivitás momentumát.) A rájuk vonatkozó tapasztalatok, vagyis a fizikai mérések, bizonyos körülmények között csak úgy értelmezhetők, mint amelyek egy-egy szintén objektíve létező mikrorendszerre vonatkoznak. Például a ködkamra csíkjai, noha tényleg nem közvetlenül a részecskéket mutatják, leglogikusabb módon úgy érthetők meg, ha feltételezzük, hogy ott valóban áthúznak részecskék, és a pára helyileg kicsapódik rájuk pontosan úgy, ahogy a repülőgép kondenzcsíkja létrejön. Ezen a példán láthatjuk, hogy még az érzékelés biológiai magyarázatainak is megvan az analógiája a KF fogalmak és a mikrorendszerek viszonyában: ahogy a biológia képes értelmezni az érzékszervi tapasztalatok kialakulását objektív tárgyak létezése és tulajdonságai (pl. a felületek alakja, textúrája stb.) alapján, úgy például a párolgási - lecsapódási viszonyok KF ismeretanyaga is képes értelmezni a ködkamra tapasztalati képeit részecskék objektív létezése és tulajdonságaik (pl. töltés, tömeg stb.) alapján. Mindez természetesen azt jelenti, hogy a mikrorendszerek objektív létezésében sem indokoltabb kételkednünk, mint a MAKROszkopikus tárgyakéban.

Láttuk tehát, hogy a mikrorendszerekre (pl. elektron) vonatkozó tapasztalataink közvetettek: mindig KF helyzetben végzett, KF fogalmakra vonatkozó mérésekből származnak. Ugyanúgy, ahogy a MAKROrendszerekre (pl. asztal) vonatkozó tapasztalataink is közvetettek egy másik szinten: mindig érzékszervi benyomásokból származnak. A kétféle közvetítés között azonban van egy alapvető különbség az imént kifejtett, elég mélyreható analógia mellett. Az érzékszervek a törzsfejlődésben pontosan arra a célra alakultak ki, hogy az objektív világ számunkra lényeges részét közvetítsék; így elvárhatjuk tőlük, hogy ez a közvetítés ne tartalmazzon önellentmondásokat. És gyakorlatilag nem is tartalmaz: az optikai és egyéb érzéki csalódások nem számítanak, mert ezek más érzékszervi modalitások révén felismerhetők és az általuk nyújtott információ korrigálható. A klasszikus fizika azonban nem arra a célra alakult ki, hogy a mikrorendszerek viselkedését számunkra közvetítse. Ezt, remélem, elég meggyőzően kifejtettem a fejezet elején (a klasszikus fizika "faji" szubjektivitása). Ezért tőle ilyen szempontból nem várhatunk el semmi biztosat. Ha szerencsénk van, a közvetítés itt is önellentmondásoktól mentesnek bizonyul, de azon sem szabad csodálkoznunk, ha nem.




Hátra Kezdőlap Előre