17. dubna 2010

Vidím to před očima

Když jsem byl kluk, uměl jsem si představit elektron.

Byla to modrá kulička obíhající po kruhové dráze kolem jádra, v němž se na sebe tlačily trochu větší kuličky - červené protony a šedé neutrony. (Neexistuje snad lepší příklad toho, čemu Terry Pratchett říká lži-dětem.) Když jsem si tenhle obrázek otiskoval do paměti z Kocourkovy dětské encyklopedie, vědělo se samosebou už padesát let, že takhle to není: oběžné dráhy, které Rutheford vymyslel a Bohr rozmístil, nám ještě před válkou pravděpodobnostně rozmazali Schrödinger, Born a Heisenberg a pak už to bylo jen horší. V polovině dvacátého století udělali fyzikové věc do té doby nevídanou: váhavě se smířili s tím, že část výkladu světa se vymyká názorné představě. Ne proto, že je nová, nezvyklá a obtížná, ale proto, že to z principu nejde. Rozpor mezi fungováním přírody a fungováním našich mozků je příliš velký.

Jak známo, platí to nahoře i dole. Nedokážeme si představit ani elektron, ani černou díru. Pokud myslíte, že ano, pak to jsou lži-dětem. Jediným jazykem, který nám zbývá pro popis atomu a vesmíru, pro kvantovou fyziku i pro kosmologii, je matematika - bez nároku na názornou interpretaci rovnic a jejich výsledků. (A lži-dětem, mají-li se dostat někam dál, jsou stále rozpačitější. Pokusy nějak vizualizovat teorii strun v šestadvaceti dimenzích mají dadaistický půvab.)

Zajímalo by mě, zda je tohle už napořád. Ze stromů jsme slezli nedávno, představivost daná smyslovou zkušeností má nutně své meze. Jsme zvyklí na věci, které se rozměrem, rychlostí, hmotností, teplotou a tak dále podobají našim tělům a našemu prostředí: klacek, kámen, antilopa, iPad. Ten iPad ovšem dovedeme vymyslet vyrobit a to se neobejde bez použití právě té fyziky, která se dá vyjádřit jen matematikou. Pěkné, že?

Posuneme se někdy dál ve schopnosti představit si? Budou lidé umět „vidět“ elektron trochu realističtěji, nebo jde o pevné omezení? Každý pokrok v tomto směru by byl fantastický. Ale schopnost dál poznávat svět, který je naprosto nedostupný nejen našim smyslům, ale i názorné představivosti, je možná ještě fantastičtější.

9 komentářů:

Nejvyšší Vládce Vesmíru řekl(a)...

Nějak mezi tou modrou kuličkou a bleděmodrým obláčkem vlnové funkce nevidím ten kvalitativní rozdíl.

akb řekl(a)...

O tohle samozřejmě nejde. Budu to celé někdy muset napsat jinak a lépe.

vendel.ín řekl(a)...

imho to lip a jinak psat nemusis, takhle je to dobry.

fousek řekl(a)...

Ja uz od decka bojuju s tim, ze si neumim predstavit svet po me smrti. Pritom vim, je mi jasne, ze bude priblizne stejny, ale neumim si predstavit to nevedeni o nem, ze se mi nebude nijak otiskovat. Jsem asi natolik sebestredny, ze mi proti tomu nepredstavitelnost protonu, neutronu (my jsme je meli v ucebnici zelene) nebo elektrickeho naboje nepripada az tak zla.

Michal řekl(a)...

Petre, precti si neco od Feynmana. Uzasny mozek, ktery mimo mnohe prosazoval pristup, kdy si problematiku musel umet "predstavit" a aplikovat. A pak ji uzasne rozvinout a vysvetlit.

Ja bych nebyl takovy pesimista.

Johanka řekl(a)...

Kocovina z toho, že svět není malý, milý, přehledný, krásný, lidským smyslům přístupný kosmos, je stará jako, hm, moderna sama. (Tím nechci snižovat naléhavost toho pocitu dnes.) :-)

Pro mě osobně byla tou nejhorší lží-dětem povídání o neustálém a nevratném pokroku lidstva. I ty školy že jsou dneska lepší než byly před sto lety. Nedostatek konformity už netrestáme rákoskou. Cha!

Vystřízlivěla jsem naštěstí brzo, ale stále si připadám tak trochu podvedená. A podváděná. "Old habits die slowly."

imi řekl(a)...

Petře, co když jsme modré kuličky potřebovali proto, abychom se jejich prostřednictvím mohli dostat k šestadvaceti rozměrům, se kterými to jinak než pomocí velmi abstraktní matematiky nejde? A teď už je používáme stejěn jako Newtonovskou fyziku - nám pochopitelný použitelný nástroj, který pro five nines lidí stačí ... a ti zbylí, ti vědí, že to je úplně jinak.

Michal řekl(a)...

Třeba to celé není o n-rozměrech a matematice.? Lze matematikou vše popsat? I kdyby, popis nemusí říkat dostatek o podstatě popisovaného... kterou možná člověk ale dokáže pochopit.

Anonymní řekl(a)...

Že nevíme, jak vypadá elektron, to asi nevadí, hlavně, že ho (a mnoho dalších částic) rozpoznáme. Na detektorech v CERNu se to jimi jen hemží. A kupodivu, elektron je v jejich dětské publikaci (na dospěláckou jsem si netroufl) zobrazen jako modrá kulička...