EDGARS IMANTS SILINŠ - Lielo patiesību meklējumi

Sākotnēji Ņūtons postulē, ka gaisma ir korpuskulu (daļiņu) plūsma. Vēlāk Heigenss, Jungs un Frenels parāda, ka gaisma ir vilnis. Bet gadsimtu mijā Planks un Einšteins apstiprina, ka gaisma tomēr ir korpuskulu plūsma. Vai tā būtu atgriešanās pie Ņūtona? Protams, nē. Gaismas dabu pilnībā apraksta abi šie šķietami nesavienojamie modeļi, kas savā būtībā ir Lielo Patiesību pretmeti.

Patiešām, lūstot, atstarojoties, interferējot, difraģējot gaisma parāda savu viļņa dabu. Taču spektros, fotoefektā, sakarsēta ķermeņa starojumā tā ir kor­puskulu (daļiņu) plūsma. Bet gaisma taču ir viena?!

Jā, gaisma ir viena. Bet tai ir divas dabas. Tā ir korpuskulu plūsma, kas izplatās pēc viļņu kustības likumiem. Nevis viens vai otrs, bet gan viens un otrs (sk. 14. eseju un 35. attēlu 78. lpp.). Un, kā vēlāk redzēsim, kvantu teorija rāda, ka šāds viļņa un korpuskulas duālisms ir raksturīgs ne tikai gaismai. Tā ir visas mikropasaules īpatnība, kas raksturīga gan elektroniem, gan atomiem un mole­kulām (sk. 16. eseju). Tā redzam, ka gaismas stars, kas jau senāk bija kļuvis par ceļvedi uz kosmosu, galu galā kļuva arī par instrumentu, kas deva iespēju ieska­tīties mikropasaulē. Un vēl daudz vairāk. Šis gaismas stars ir ari izgaismojis Lielo Patiesību meklējumu būtību. Tas mūs ievada 20. gs. modernās kvantu fizikas pasaulē, kurā mehāniskais determinisms ir tikai viena no Lielajām Patiesībām.

Šis īsais gaismas dabas apskats ir tikai uvertīra modernās 20. gs. fizikas «polifonijai» — uvertīra, ko veidojuši izcilākie mūsu gadsimta dižgari Makss Planks, Alberts Einšteins un Nilss Bors.

Minētie trīs gadsimta sākuma fundamentālie atklājumi veidoja tālāko bāzi jaunai fizikas nozarei — kvantu mehānikai, kas radās un veidojās 20. gs. trīs­desmitajos gados. Zinātnes vēsturē ienāca principiāli jauna paradigma, kas būtiski izmainīja vai, pareizāk sakot un atceroties Lielo Patiesību definīciju, papildināja iepriekšējo ņūtoniski dekartisko pasaules uzskatu.

5.5. Determinisms un indeterminisms kā komplementāri pretmeti

Kvantu mehānika, kā tālāk redzēsim, parādīja, ka mikropasaulē nedarbojas Ņūtona mehāniskā determinisma principi. Mikrodaļiņu «uzvedību» var aprakstīt tikai varbūtības teorijas ietvaros, to var aprēķināt tikai statistiskā

tuvinājumā. Striktās kauzalitātes vietā stājas statistiskā varbūtība, determinismu aizstāj (vai, pareizāk, papildina) izteikts indeterminisms. Ja Ņūtona mehānikas pamatos ir striktas noteiktības likumi, tad procesus mikrokosmā ierobežo t. s. nenoteiktības princips, ko 1924. gadā atklāja vācu fiziķis Verners Heizenbergs. Savukārt paradoksālo gaismas vilņa/daļiņas duālistisko koeksistenci mazliet vēlāk apraksta Nilsa Bora formulētais komplementaritātes princips. Šos un citus jaunās paradigmas jēdzienus un koncepcijas detalizēti aplūkosim citās šīs grāmatas esejās. Tie būtībā ir šo eseju vadmotīvs.

Laplasa tautietis franču matemātiķis Anrī Puankarē jau 1903. gadā paradig- miski epohālajā darbā «Zinātne un Metode» {«Science er Methode») parādīja, ka Ņūtona determinisms nav spēkā arī procesos, kas norit sarežģītās makro- sistēmās. Laplass uzskatīja, ka, ja vien precīzi zinām dabas likumus un sākot­nējo apskatāmās sistēmas (vai — saskaņā ar Laplasu — pat Visuma) stāvokli, tad mēs varam precīzi aprēķināt šīs sistēmas tālāko uzvedību, varam strikti prognozēt nākotnes notikumus, kā arī konstatēt visu, kas noticis pagātnē. Puankarē norāda, ka sarežģītās sistēmās sākotnējo stāvokli var noteikt tikai aptuveni (kvantu mehānika vēlāk pierādīja, ka daļiņas stāvokli principā nevar noteikt precīzi). Un, ja aprakstītā sistēma pēc savas dabas ir nelineāra, tad nelielas izmaiņas sākotnējā stāvoklī noved pie ārkārtīgi lielām izmaiņām tālākajā procesa gaitā, līdz tiek sasniegts galīgais sistēmas līdzsvara stāvoklis. Tikai vienkāršās, lineārās sistēmās darbojas Ņūtona deterministiskais mehā­nisms. Komplicēto, nelineāro sistēmu dinamiku var aprakstīt tikai ar statis­tiskām metodēm. Jaunās paradigmas būtību ar vizuāli uzskatāmām metaforām trāpīgi raksturojis vācu filozofs un loģikis Hanss Reihenbahs: «Norises dabā vairāk līdzinās ripojošiem spēļu kauliņiem nekā rotējošiem debesu ķerme­ņiem; tās nosaka varbūtību likumi, nevis kauzalitāte. Tāpēc šobrīd zinātnieks vairāk līdzinās ruletes spēlmanim nekā pravietim.»

Ņūtona mehānikas uzskatus par absolūtu un nemainīgu telpu un laiku, kurā noris determinētie dabas procesi, pašos pamatos satricināja Alberta Ein­šteina (5. att. 1. piel.) 1905. gadā formulētā speciālā relativitātes teorija.. Izrā­dījās, ka telpas un laika dimensijas ir atkarīgas no novērotāja kustības ātruma, tās nav absolūtas un nemainīgas, bet relatīvas.

Šķietami abstraktā relativitātes jēdziena filozofisko vispārinājumu vizuāli lieliski atainojis ģeniālais holandiešu grafiķis Mauritss Eshers. Šis zīmējums (6. att. 1. piel.) jāuztver kā vizuāla metafora, kurā parādīta relativitātes teorijas būtiskākā iezīme, proti, katram novērotājam, kas atrodas kustībā, ir sava atskaites sistēma.

Tālākajā jaunās paradigmas attīstības gaitā Einšteins 1915. gadā formulēja t. s. vispārīgo relativitātes teoriju. Saskaņā ar šo teoriju telpa un laiks veido saistītu četrdimensionālu telplaiku, kas ir nevis plakans, bet izliekts. Tā aprak­stam vairs nav piemērojama «plakanā» Eiklīda, bet gan jaunā — «sfēriskā» Rīmana ģeometrija (72. att. 199. lpp.).

Vai tas nozīmētu, ka Ņūtona mehānika ir principā aplama un noraidāma? Nebūt ne! Te darbojas Lielo Patiesību «saglabāšanas likums». Ņūtona mehā­nika kā Lielā Patiesība ir korekta noteiktā lietojamības diapazonā, proti, ja ķermeņu kustības ātrumi salīdzinājumā ar gaismas ātrumu nav lieli un ja pro­cesi nenoris loti blīvu vielas masu apkaimē. Mūsu ikdienā, kā arī visos inže­niertehniskajos aprēķinos un Saules sistēmas debesu mehānikā pietiekami precīzi darbojas Ņūtona mehānikas likumi. Turpretim, aprakstot visa kos­mosa evolūciju un uzbūvi, jālieto Einšteina vispārīgā relativitātes teorija. Citiem vārdiem sakot, Ņūtona un Einšteina mehānika viena otru papildina, tās ir komplementāras. Tas pats jāsaka par Eiklīda un Rīmana ģeometrijām. Zemes mērniecībā varam droši lietot Eiklīda ģeometrijas sakarības, bet «mērījumiem» kosmosa uzbūvē vajadzīga Rīmana ģeometrija.

Rezumējot iepriekšējās esejās iezīmētās domas, vēlreiz gribas uzsvērt, ka paradigmu maiņa zinātnē parasti ir saistīta ar laikmetam atbilstošām paradigmu maiņām citās cilvēces gara darbības sfērās — tādās kā filozofija, psiholoģija, māksla, literatūra, mūzika. Par šādu laikā horizontālu, ģeoloģisku noslāņo- jumu atgādinošu vienojošu kultūrslāni jau runājām, aplūkojot ģeocentriskās paradigmas aizstāšanu ar heliocentrisko, t. i., Ptolemaja pasaules uzbūves mode|a aizstāšanu ar Kopernika modeli.

Zinātnisko paradigmu maiņa 20. gadsimtā patiešām ari korelē ar jaunām tendencēm un avangardiskiem pagriezieniem gan bioloģiski antropoloģiskās, gan humanitārās zinātnēs, gan visās citās cilvēces gara aktivitātes sfērās. Tā pretmetā klasiskajai uz racionālismu vai biheiviorismu balstītajai psiholoģijai veidojas t. s. dzīļu jeb bezapziņas psiholoģija, Freida, Ādlera un Junga analī­tiskās psiholoģijas skolas. Tās pirmo reizi parāda cilvēka bezapziņas (vai zem­apziņas) procesu būtisko lomu un izcel racionālisma pretmeta— nacionā­lisma— nozīmi.