fizika (1)

Download Fizika (1)

Post on 24-Nov-2015

69 views

Category:

Documents

2 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

fizika (1)

TRANSCRIPT

  • 1

    FIZIKA, SVEST I KREATIVNA IMAGINACIJA Ivan Vukadinovi

    Uvod Dostignua fizike koja su obeleila XX vek, kao to su kvantna teorija, relativnost ili razliite kosmoloke teorije, nisu samo izmenila nain razmiljanja u fizici. Ova otkria postavila su novu paradigmu razmiljanja. Na prvi pogled paradoksalno je to to e se drugaiji pogled na svet moda najkasnije osetiti u drugim naukama. Egzaktne nauke imaju svoje razraene sisteme i teko e ih menjati. Odnosno menjae ih tek kada to postane neophodno za objanjenje nekih pojava. U tom smislu jo ne moemo govoriti o relativistikoj hemiji ili biologiji. Moemo govoriti o kvantnim procesima u domenu koji prouavaju ove nauke, kod nekih specifinih problema, ali teko da je kvantna teorija preokrenula stvari u tim naukama*. Zanimljiv je primer hemije, jer ne postoji egzaktnija, vie determinisana nauka, a hemija u svojoj osnovi lei na kvantnoj mehanici u koja se zdravorazumski prihvata kao suprotnost determinizmu. Fizika hemija je mesto na kome je prelaz iz determinisanog, poznatog sveta u fantastini svet subatomskih estica. Jer molekul vode e uvek imati dva atoma vodonika i jedan kiseonika i njihova veza e uvek biti kovalentna. Ali kada uemo u prirodu te kovalentne veze nailazimo na svet kvarkova i spinova koji se moe posmatrati jedino kroz raspodelu funkcije verovatnoe i u kome se deavaju jo potpuno neobjanjeni fenomeni. Drugaiji pogled na svet pre e se osetiti u kulturi, umetnosti ili filozofiji. Prilikom samog prouavanja svesti ve se koriste dostignua kvantne fizike, pre svega pogled na svet koji nije isto mehanicistiki. Teorija relativiteta izmenila je neke poglede na drutvenu stvarnost. Ako nema opteg (povlaenog) referentnog sistema u fizici, da li moemo govoriti o optem referentnom sistemu u drutvu. Dakle, sve je relativno. U umetnosti moemo govoriti o uticaju novih pogleda na umetniku (sub)kreaciju, na kreativne procese. U tom smislu moda e biti mogua umetnika dela koja bi bila inspirisana kvantnim procesima, a mogue je i zamisliti svet u kome bi vladali drugi fiziki zakoni, kako emo videti na kraju rada. O odgovornosti naunika ve je dosta toga reeno, a mogue posledice naune radoznalosti, u situaciji kada otkrivamo same osnove prirode, daju novi podsticaj i za umetnika razmiljanja. Najzad, kada prouavamo svest moemo doi i do same prirode saznanja, ukljuujui tu i naune modele. Jer za svaki kopernikanski obrt u nauci bar deo zasluge pripada onom pojedinanom geniju, lucidnosti koja je moda samo izbijanje na povrinu nekog opteg, generikog znanja. Znanja koje je moda ak uroeno i postoji u nama i oko nas kroz kolektivno nesvesno. U tom smislu zanimljivo je pogledati koliko su naune teorije podudarne sa nekim ranijim religijskim otkrivenjima.

    * Saznanja do kojih sam nedavno doao demantovala su me, ali samo delimino. Naime, postoje uticaji

    novog pogleda na svet na nauke kao to su neurologija ili medicina, ali se u zvaninim naunim krugovima dosta toga odbacuje kao pseudonauka. Meutim, neka nova saznanja priznata su kao naune teorije, kao to je na primer hologramska teorija funkcionisanja mozga: http://en.wikipedia.org/wiki/Karl_H._Pribram

  • 2

    Dramatini razvoj fizike u XX veku doveo nas je do novog pogleda na svet. Do novog pogleda na same fundamente sveta kakvi su prostor i vreme. To e se moda osetiti ne samo u egzaktnim naukama i kulturi, nego i u zdravorazumskom razmiljanju, pa verovatno i u religiji. Primetno je da mnogi fiziari govore o samom pojmu Boga. To je zato to su se pribliili samom nastanku vremena periodu kojim se pre bavila iskljuivo religija.

    Novi pogled na svet Problem je sledei nauna dostignua u periodu renesanse i kasnije opovrgnula su mnoge stavove hrianstva (nemojmo zaboraviti samo jedne od mnogih religija). Dokazano je da Zemlja nije ravna ploa, kako nije u centru Svemira. Isak Njutn (inae sam verski fanatik) je otkrio gvozdene fizike zakone koje vladaju Svemirom. Izgledalo je da je Svemir vean, bezgranian i sam sebi dovoljan. Kasnije su darvinizam i psihoanaliza zaokruili ovakvo opisivanje Prirode. Time ne samo da je opovrgnut pogled na svet jedne od religija, nego je ustanovljen novi nauni i mehanicistiki pogled na svet, koji je izgledao savren. Roder Penrouz, u svojoj genijalnoj knjizi kae: Sa konkretnim zakonom sile (kakav je zakon gravitacije sa srazmerom obrnutom kvadratu rastojanja), Njutnova shema postaje precizan i potpuno odreen sistem dinamikih jednaina. Ako se poloaji, brzine i mase razliitih estica specifikuju u jednom trenutku, tada su njihovi poloaji i brzine (kao i njihove mase, za koje se obino uzima da su konstantne) matematiki odreeni za sva budua vremena. Ovaj oblik determinizma, koji je zadovoljen u svetu njutnovske mehanike, imao je (i jo ima) duboki uticaj na filozofsku misao.[1] Meutim, teorija relativnosti, kvantna fizika i Jungova psihologija arhetipa uneli su pometnju. Izgleda da Svemir nije neogranien, da ima poetak i kraj i da njime vladaju neke (jo) nedokuive sile. Kada govorimo o relativizmu, mora se priznati da on postoji i u njutnovskoj fizici. Zapravo jo je Galilej uoio da je kretanje stvar referentnog sistema, odnosno da nema razlike izmeu mirovanja i kretanja ravnomernom brzinom (zbog ega i ne primeujemo kruenje Zemlje oko Sunca ili njeno okretanje). Ajntajn je samo proirio relativizam na pojmove kao to su masa ili vreme, koristei geometriju Minkovskog i Maksvelovu elektromagnetnu teoriju. Genijalnim povezivanjem mase i energije doveden je u pitanje filozofski materijalizam koji na materiju gleda kao na protenost, na obinu supstanciju uenje koje je postojalo jo od Demokritovog atomizma. Ali bio je ovo tek poetak, zbog ega i relativizam ubrajamo u klasini svet fizike. Usledile su razliite kosmoloke teorije i kvantna mehanika. U klasinom svetu postoji, u skladu sa zdravim razumom, objektivni svet koji je tamo napolju. Taj svet evoluira na jasan i deterministiki nain, kojim upravljaju precizno formulisane matematike jednaine. Ovo je tano za teorije Maksvela i Ajntajna, kao i za originalnu Njutnovu shemu. Smatra se da fizika realnost postoji nezavisno od nas; i tano kakav fiziki svet jeste nema veze sa onim kako bismo mi gledali na njega. tavie, naa tela i nai mozgovi su sami deo tog sveta. Za njih, takoe, smatramo da evoluiraju prema istim preciznim i deterministikim jednainama. Sve nae radnje takoe

  • 3

    su utvrene ovim jednainama bez obzira kako se mi oseali i smatrali da nae svesne volje utiu na to kako se ponaamo. Takva slika izgleda da lei u pozadini najozbiljnijih filozofskih argumenata u vezi sa prirodom stvarnosti, naih svesnih percepcija i nae oigledne slobodne volje. Neki ljudi bi mogli imati neprijatan oseaj da treba da postoji i mesto i uloga za kvantnu teoriju tu temeljnu, ali uznemirujuu shemu stvari koja je, u prvoj etvrtini XX veka, nastala iz posmatranja suptilnih neslaganja izmeu stvarnog ponaanja sveta i opisa klasine fizike. Za mnoge pojam kvantne teorije znai samo nejasan pojam principa neodreenosti koji, na nivou estica, atoma ili molekula, zabranjuje potpuno precizan opis i daje samo verovatno ponaanje. Zapravo, kvantni opis jeste veoma precizan, iako radikalno drugaiji od poznatog klasinog.[1] Poeci kvantne teorije se vezuju za neke probleme koje klasina fizika nije mogla da rei. Ovi problemi doveli su nas do pitanja same sutine materije. Da li se moe pretpostaviti da je sve polje, pri emu su estice majuni vorovi konane veliine neke vrste polja?

    Da li se estice mogu svesti na ljuture koje nastaju interakcijom jo manjih estica? Da li onda otkrivanjem unutranjosti svake estice dobijamo ostatak i jo manje estice? Ali ako estice jesu polja, tada je neki novi sastojak neophodan da bi im omoguio diskretne karakteristike, koje neumitno postoje jer sve estice iste vrste deluju identino. Maks Plank je 1900. godine predloio ideju vezivanja energije sa frekvencijom , to zajedon sa poznatom Ajntajnovom formulom daje h = E = mc2. Tako da bilo ta to osciluje nekom frekvencijom moe se pojaviti samo u diskretnim jedinicama mase. Ali ova diskretna stanja ponaaju se na udan nain. Obino se predstavlja kao da su takva stanja neodreena, o emu svedoi Hajzenbergov princip neodreenosti ne moemo izmeriti istovremeno i poloaj i impuls estice. Meutim do ove neodreenosti dolazi samo pri merenju. S obzirom da se estica ponaa istovremeno kao talas (talasno-estini dualizam, jo jedan bitan momenat kvantne teorije), nju opisuje talasna funkcija , koja je u potpunosti determinisana. Ali merenje, kolaps talasne funkcije, mogue je jedino preko verovatnoe! Ovaj fenomen veoma zanima filozofe. Da li prilikom merenja dolazimo samo do promene u znanju, ili se neto realno dogaa? [1] Kako objanjava Roger Penrose, kvantna mehanika, pre svega, pretpostavlja odreeni metafiziki dualizam. U svetu koji postoji nezavisno od observacija, materija i energija se sastoji od talasa koji su deterministiki odreeni Schrdinger-ovom jednainom. Talasi imaju nedvosmislenu fiziku realnost zbog efekata interferencije koji mogu biti posmatrani, i zato to trodimenzionalna veliina atoma postoji zbog elektrona koji se ponaaju kao trodimenzionalni talasi inae ne postoji nita da popuni prostor atoma, osim estica koje su nekako svuda istovremeno, to je nemogue jer bi u stalnim

    2

  • 4

    promenama pravca kretanja zraile energiju. (Polja mogu biti oznaena kao neto to popunjava prostor, ali to samo odlae problem, poto su u kvantnoj mehanici polja razmena virtualnih estica.) Sa druge strane, kvadrat talasne funkcije daje raspodelu verovatnoa gde diskretne estice mogu biti pronaene tek poto je observacijom dolo do kolapsa funkcije. Tako talasna funkcija sadri sumu svih moguih stanja sistema koji nije observiran. To dovodi do paradoksa Schrdinger-ove make, koja je istovremeno iva i mrtva , u onoj meri u kojoj je svako od tih stanja verovatno. Akt obse