Mikola Sándor
A fizikai megismerés alapjai
TARTALOM, ELŐSZÓ
Tartalom
ELŐSZÓ
BEVEZETÉS
I. A FIZIKA TÁRGYA
1. A természet
2. Az ember hatóképessége
II. A TAPASZTALAT
1. Az érzékszervi érzetek
2. A testi műveletek
3. A beidegződés
4. A képzetalkotó lelki folyamatok
5. A szavak és jelentéseik
III. A GONDOLKODÁS FOLYAMATAI ÉS FORMÁI
1. A fogalompárok és a szétválasztó gondolati folyamat
2. A határfogalmak
3. Az elkülönítő gondolati folyamat
4. A kiválasztó gondolati folyamatok
5. Az összehasonlító gondolati folyamat
6. Az ős metaforák
7. Az általánosító gondolati folyamatok
8. Az okfogalmak
9. A hipotézisek
10. A szimbólumok
11. Az alapelvek
12. A fizikai tények
13. Az elmélet
IV. A KONVENCIÓ
1. A kényszerített és a választott
2. A névadás és a definíció
3. A mérés
4. Az alapelvek és a konvenció
5. A ránevelődés
V. A MOZGÁS
1. A mozgás tapasztalati fogalma
2. A mozgás kinematikus fogalma
3. Az egyenletes mozgás
4. A mozgás a dinamikus felfogásban
5. Az abszolút mozgás
6. A mozgás a relativitási elmélet felfogásában
7. A Föld mozgásai
VI. A TÉR ÉS AZ IDŐ
1. A tér fogalmának lelki alapjai
2. A geometria tapasztalati alapjai
3. Euklidesz geometriája
4. Az idő fogalmának lelki alapjai
5. A tér és az idő a newtoni fizikában
6. A tér mérése
7. Az idő mérése
8. Az entrópiaidő
9. A tér és az idő a részleges relativitási elmélet szerint
10. A tér és az idő az általános relativitási elmélet szerint
VII. A MECHANIKAI ALAPFOGALMAK ÉS ALAPELVEK
1. A mechanikai fogalmak lélektani és történeti alapjai
2. A newtoni fizika jelentősége
3. A tétlenségi mozgás elve
4. Az erőhatás elve
5. A tömegek kölcsönhatásának elve
6. A newtoni dinamikával kapcsolatos megismerési problémák
7. A mechanika matematikai alakú elvei
VIII. A RELATIVISZTIKUS MECHANIKA
IX. A TÖMEG PROBLÉMÁJA
X. A FOLYTONOSSÁG ÉS A SZAKADÁSOSSÁG
XI. AZ ATOMMECHANIKA
1. A kémia atomja és molekulája
2. A kinetikus anyagelmélet
3. Az iónok
4. Az elemi alkatrészek
5. Az atomminta
XII. A KVANTUMMECHANIKA
1. A fény
2. A fény kvantumszerű kibocsátása és elnyelése
3. A kvantumszerű atomszerkezet
4. A fénykvantum, az anyagkvantum, az anyaghullám és a fényhullám
5. A kvantummechanika feladatai és módszerei
6. A hullámmechanika és a hullámstatisztika
XIII. AZ OKSZERŰSÉG ÉS A TÖRVÉNYSZERŰSÉG
1. A kozmikus folyamatok szabályszerűsége
2. Az ember műveleteinek okszerűsége
3. A nyelv és az értelem szerkezetének okszerűsége
4. A dinamikus fizika okszerűsége
5. A gyakorlati és a kísérleti fizika okszerűsége
6. Az ok és a hatás kapcsolatának üressége és határozatlansága
7. Az okság a funkcionális felfogásban
8. A statisztikai szabályszerűségek
9. A determinizmus és az indeterminizmus
10. Az okszerűség, a törvényszerűség és a tapasztalat
XIV. AZ ENERGIA ÉS AZ ENTRÓPIA
1. Az energia fogalmának kialakulása
2. Az energiafogalom jelentése
3. Az energia megmaradásának törvénye
4. Az energiatörvénnyel kapcsolatos tapasztalati és gondolati nehézségek
5. Az entrópiatörvény
6. A világ végállapota
XV. A FIZIKAI MEGISMERÉS ÉS AZ ÉRTELEM
1. Az értelem
2. Az egységesség és az egyszerűség elvei
3. A matematika és a fizika
4. A fizikai megismerés jellegzetességei
IRODALOM
ÉRTELMEZŐ SZÓTÁR
NÉV- ÉS TÁRGYMUTATÓ
Előszó
A könyvben a fizika alapfogalmaival foglalkozom, de bővebb kifejtésüket és megmagyarázásukat mégsem tartom igazi feladatomnak. Mai értelmezésüket ugyan kissé bővebben részletezem, de ezt sem tekintem célomnak. A tudomány úgynevezett népszerűsítése kedvéért sem írtam e könyvet, noha mondanivalóimat a tanult emberek számára érthető nyelven igyekszem előadni. A tudományt ugyan közelebb akarom hozni az emberhez, de nem a népszerűsítés lazább szövésű metaforikus kifejezéseivel.
A fizikát tanító és előhaladását figyelemmel kísérő munkámban kezdettől fogva sokat foglalkoztattak a fizikai megismerés keletkezésére, fejlődésére, szerveződésére, érvényességére, bizonyosságára és igazságértékére vonatkozó kérdések. Folyton kerestem olyan fogalmakat, amelyek alkalmasak arra, hogy a fizikai megismerés külvilági és belvilági elemeit magukba foglalhassák és fizikai tudásunkat az ember közismert tevékenységébe, gondolkodási módjába, civilizációjába és kultúrájába belekapcsolhassák. Az ilyen fogalomvilágban problemává és kutatási feladattá válhatik az, ami a fizika tudományos rendszerében bonthatatlan és másra vissza nem vezethető alap, tehát támpontokat adhat az említett fontos kérdések megoldására. E fogalomvilágnak rendszerét és a kérdésekre adott feleleteket találja meg az olvasó e könyvben.
Ha a fizikus mögött egy, minden kétséget kizáró bizonyosság állana és volna olyan módszer, amellyel az elérhető volna, vagy ha a fizika tanai egy magasabb értelmiségben vetett hitnek volnának a következményei és volna olyan fórum, amely hivatva volna megállapításukra: akkor az ilyen kérdések fejtegetésére nem volna szükség, akkor meg lehetne és meg kellene elégednünk a fizikai tanok lehetőleg egyszerű és teljes kifejtésével és akkor az író fizikus kisebb-nagyobb ügyességétől függne csak, hogyan tudja a tanokat a megismerésre vágyók számára a legjobban előadni.
Ilyen bizonyosság azonban nem áll mögöttünk és nincs csalhatatlan módszer, amellyel azt el lehetne érni, egy magasabb értelmiségben vetett hitből sem származtatható és nincs olyan fórum, amely megállapítására hivatva volna. Igy tehát érthető, hogy még az általánosan ismert, elismert és magas értékelésű fogalmakhoz is, - pl. a tér állandó szerkezetének, az idő egyenletes folyásának, az anyag és az energia megmaradásának a fogalmaihoz is kérdések fűződnek, amelyek rajtuk túl fekvő dolgokra vonatkoznak, messzebbre és mélyebbre való látást követelnek, amelyet a fizika fogalmaival kifejezni nem lehet. A kutató fizikusok maguk is gyakran kerülnek velük szembe, a tanítás munkájában is folyton felmerülnek és minden tudnivágyóban maguktól alakulnak ki. Nem utasíthatjuk el folyton azzal, hogy feleslegesek, mert a feleletet a fizika rendszerén belül úgy sem tudjuk megadni és más tudományos kerületekre sem utalhatjuk át folyton.
A megismerésre törekvő - tekintet nélkül arra, hogy összes tudásunk hogyan osztódott szét a speciális tudományok között mindig az elért végső határig igyekszik eljutni. Szeretné tudni: hogyan keletkezett és hogyan keletkezik a tudomány, mely indítékok hajtották az embert az őskortól kezdve a fizikai találmányok és a természettörvények alkotása felé, mi vezeti a mai tudósokat és mely cél lebeg előttük, amikor előretörő kutatásaikat végzik? Ismerni óhajtaná a tényezőket, amelyek a tapasztalatszerzést meghatározzák és a lelki folyamatokat is, amelyek a tapasztalatot gondolati alakzatokká alakítják át. Felvilágosítást szeretne kapni a fizikai tárgyú gondolkodás lefolyásáról és formájáról, a tételek megszerkesztésének módjáról és a mögöttük megbujó lelki tartalmakról. Bele akarna látni a folyamatokba, amelyek a különféle korszakoknak és a különféle egyéneknek megismeréseit az emberi kollektívum megismerésébe beleszövik. Ismerni akarná a kritériumokat, amelyek alapján a megismerés érvényességét, bizonyosságát és igazságértékét meg lehet ítélni. Ezek a főbb kérdések, amelyekkel foglalkozom.
Az I. IV. fejezetben a megismerés forrásait, a tapasztalatot, a gondolkodásfolyamatait és formáit, a gondolatközlés eszközeit, a szavak mögötti tudattartalmakat, az embertől függő választhatónak és a természettől kényszerítettnek ismertető jegyeit, azután ezen az alapon a könyv legnagyobb részét kitevő V-XIV. fejezetben a fizika alapfogalmait és alapelveit, tapasztalati és gondolati elemeiket, történeti kialakulásukat, jelentésüket, érvényességük és bizonyosságuk kritériumait és határait, végül a XV. fejezetben a fizikai megismerés és az értelem viszonyát, a fizika és a matematika kapcsolatait és jellegzetességeit teszem a vizsgálat tárgyává.
A tárgyalt problémák abba a tudományba tartoznak, amelyet ismeretelméletnek szokás nevezni. Könyvem tartalma azonban mégis más jellegű. Az ismeretelméletek (a többes számot kell használni, mert sok rétegben és arculatban jelentkeznek) az egész emberi megismerést egyetemleges vizsgálat alá veszik és többnyire a valóra vonatkozó magas rendű, megvizsgálhatatlan metafizikai alapelvekből vonják le a fizikára is a következtetéseiket. Engem ilyen elvek nem vezettek, hanem a fizikai megismerés eredményeiből és az ismeretszerzés munkájából indultam ki.
Ez az eljárásom azonban nem jelenti azt, mintha azon modern fizikusok álláspontjára állanék, akik elméleteik metafizikamentes voltát fennen hirdetik. Ellenkezőleg az a meggyőződésem, hogy a metafizika a fizikából ki nem küszöbölhető, az elméletek is és az empirikus fogalmak és tételek is, még a legelemibb fizikai tankönyvek is sok metafizikus elemet tartalmaznak. Azok, akik metafizikamentes fizikájukkal büszkélkednek, nem veszik észre, hogy csak bizonyos metafizikát küszöbölnek ki, helyébe azonban mást állítanak be, a legtöbbször bonyolódottabbat, mint amilyen az volt, amelyet kiűztek. A fizikában a metafizikai elemek folyton oszlásban és eltűnésben vannak, de folyton megint keletkeznek és beléje szövődnek. Nem tagadni, ócsárolni, kárhoztatni kell a metafizikát, hanem fel kell ismerni, őszintén be kell vallani és elemeit el kell különíteni.
Könyvem tartalma és irányzata szerint közelebb áll a 20. században keletkezett azon művekhez, amelyek kizárólag a fizika ismeretelméleti vizsgálatával foglalkoznak. Közülük különösen Poincaré, Planck, Eddington és Bridgman könyvei tettek reám hatást. E kiváló fizikusok, valamint más tudósoknak hosszú sorai, akik a fizika ismeretelméletével foglalkoztak, nagyobbrészt logikai szempontokból indultak ki és a fizikai fogalmak, elvek, elméletek logikai elemzésével igyekeztek a mélyen fekvő feltételék megállapításához eljutni, amelyek a megismerést meghatározzák. Ez kétségen kívül a helyes út a megismerés érvényességének, igazságértékének és határainak a megállapításához. Kitűzött célom eléréséhez azonban nem elegendő. Még akkor sem volna elegendő, ha a fizika tudománya nem volna más, mint a "természet"-ről szóló tan. Túlnyomó nagy része azonban nem is a természetről, hanem az ember által alkotott eszközökről, gépekről, folyamatokról, jelenségekről beszél, tehát nem is annyira a "természet"-nek, mint inkább az ember "természeti alkotásai"-nak a tana s így olyan vizsgálati módszereket kíván, aminőket pl. az esztétikusok alkalmaznak a "művészi alkotások" vizsgálatában. Ezek pedig első sorban pszichológiaiak és történetiek. Mach is ezeket használta sok sikerrel járó vizsgálataiban.
Noha korszakunk ismeretelméletei a pszichologizmus és a logizmus régi idők óta folyó harcában az utóbbit előnyben részesítik, az előbbit pedig az ellenvetések hosszú sorával terhelik meg: én az említett művekkel ellentétben, a logikai elemzés mellett mégis a pszichologiai elemzésre is nagy súlyt helyeztem és az elemi pszichologiai tényeknek reduktív úton való megállapításával, a szavak mögötti lelki tartalmak kihüvelyezésével és a fogalmak genetikus kialakulási menetének megrajzolásával is igyekeztem a megismerés alapjaihoz eljutni.
Ha a kérdések iránt érdeklődést tudtam kelteni, gondolatokat tudtam ébreszteni, nyugtalanító zavarokat tudtam eloszlatni és felvilágosításokat tudtam adni: akkor el is értem kitűzött célomat.
Budapest, 1941. febr. 3.
Mikola Sándor