Létezik egzakt tudomány?

[liederivative]

[api]

Provokatív KITÉRŐdre nekem Feynman egy sziporkája jutott eszembe a Nobel díj átvételekor tartott előadásából:
"I received a telephone call one day at the graduate college at Princeton from Professor Wheeler, in which he said, "Feynman, I know why all electrons have the same charge and the same mass" "Why?" "Because, they are all the same electron!"
Első izgalmában Wheeler így mondta el neki az "Egy-elektron univerzum" modellt, amiben feltette, hogy a világ téridejében az összes elektron-trajektória tulajdonképpen egyetlen őrületesen összegubancolódott világvonal. Nem milliárd és milliárd különálló. Ennek a gubancnak a téridő egy térszerű metszetét átdöfő pontjai az adott időpillanatban ténylegesen észlehető elektronok. Persze csak azok, ahol a trajektória időben előrefelé szúrja át a hiperfelületet, mert ahol hátrafelé, ott pozitronok lesznek. Feynman persze rögtön megkérdezte, hogy akkor miért nem találunk annyi pozitront, mint elektront? Mire Wheeler: "Ami hiányzik, azok eltűnnek a protonokban." A Nobel előadást, Feynman így folytatta:
"I did not take the idea that all the electrons were the same one from [Wheeler] as seriously as I took the observation that positrons could simply be represented as electrons going from the future to the past in a back section of their world lines. That, I stole!"
Wheeler később talán kiszeretett az ötletből? Nem tudom. De az időben visszafelé mozgó elektronokat Feynman valóban egyedül publikálta a pozitronok elméletéről írott dolgozatában.
A részecske-antirészecske párok keletkezését illetve annihilációját pedig Yoichiro Nambu képzelte el először úgy, mint egy trajektória hirtelen időirány váltását.

[liederivative]

Köszi, nagyon érdekes.

Azt ugye tudod, hogy a kvantumtérelméletben a "visszafelé okozás", "időben visszafelé haladás" is bevett technika (Klein-Gordon, Green-függvény, retardált és avanzsált hatások...)? De az is trükk, az elméleten belül tudjuk, "hogyan kell a formalizmust helyesen értelmezni".
(Jó irodalom erről például Bíró térelméleti tankönyve.)

"Provokatív kitérőm" egyfajta szabad matematikai szárnyalás példája volt, nincs jelentősége. Nem helytelen, de a matematika erejét akartam érzékeltetni, igen kétségbeesetten.

[api]

Igen, a Green függvényeket ismerem.

[liederivative]

[liederivative]

Köszönöm szépen, Neked is.
Ez a téma talán nem volt idevaló - én az áltrel és a Yang-Mills-elméletek miatt voltam itt.
Szükségképpen slendrián - de védhető, precízzé tehető - volt az érvelés,
ezért megkövetem a fizikus, tudományelmélész, matematikus érdeklődésűeket-tudásúakat.
Sok minden ostobaságot leírtak már itt persze. De az újévi fogadalmam: formális érveléseimben sokkal precízebb, fogalmilag tisztább leszek.

Most majd nem tudok válaszolni, dolgoznom kell.

(api-nak: említette, hogy a véletlenről van szó valójában. De én is írtam arról, a valószínűségelmélet propensity-interpretációja alapján, tán két oldallal ezelőtt. Azt hiszem, hogy CSAK ez a megközelítés értelmez véletlent egyetlen eseményre, a többi értelmezés talán nem. Ezt megbeszélem majd egy szakértővel. Ennél az értelmezésnél azt mondjuk: "hajlama" van egy eseménynek bekövetkeznie, és ezt egy számmal, partikuláris valószínűségi értékkel jellemezzük.
Más interpretációkban EGYETLEN (fizikailag értelmes) eseményhez nem szoktak objektív(!) értelemben vett valószínűséget kapcsolni.
A Kolmogorov-formalizmus alapján persze a szigma-algebrában minden eseménynek van mértéke, de ez "csak" matematika.
Valaki elutasítja, hogy a fizikai elméletekben komolyan vegyük a Kolmogorov-formalizmust, csak számolási segítségként fogadja el (pl. aki szerint szubjektív hit az alap, vagy empirikus relatív frekvencia. Most nincs lehetőség ezt bővebben kifejteni.)

[Idegfúzió]

Szerintem liederivative szabadkozása eltúlzott, számomra (laikus vagyok) teljesen korrekt az érvelése, és nagyon jó volt az eszmefuttatása. Az "empirikusan be van bizonyítva" nem is annyira egyszerű, mint hittük volna. Részemről nagy-nagy respect érte!

Idézném még E. Szabó Lászlót, amennyire munkásságát ismerem (egy kicsikét csak) előszeretettel veszi elő ő is a Poincaré-féle konvencionalista álláspontot és mintha ennek a kérdéskörnek is ez volna a(z egyik) kulcsa:

"Ezzel bebizonyítottuk, hogy az EPR- és a GHZ-probléma is feloldható. A konkrét modelleknek minden bizonnyal semmiféle fizikai relevanciájuk nincs. Nem is ezzel a szándékkal mutattuk be őket. A lényeg, e modellek puszta létezésének ténye, mellyel bebizonyítottuk, hogy nem igaz, hogy a kvantummechanikában lenne elég empirikusan alátámasztott okunk azt állítani, hogy sérül a lokális realizmus, hogy más elvek – mint például a lokalitás – feladása nélkül nem lehet a világ rejtetten determinisztikus, hogy a kvantumjelenségekben megnyilvánuló valószínűségi jelleg ne lenne episztemikusan értelmezhető, hogy a kvantumjelenségek általában ne lennének beágyazhatóak egy lokális, determinisztikus és markovi világba."

forrás: http://philosophy.elte.hu/leszabo/nyito ... web_hu.pdf (11.5 fejezet, Fine-féle modell, az idézet a 197.oldal alján található)

[dgy]

[Sphaerion]

Van egy problémám. Igazából most támadt, annak nyomán, ahogy olvastam a korábbi hozzászólásokat. Logikailag nem függ szorosan össze az előzőleg tárgyaltakkal, de valahogy mégis ezek nyomán merült fel bennem.

De előbb kis kitérő.
Mélységesen egyetértek mindazokkal, akik arra igyekeznek felhívni a figyelmet, hogy a mikrovilág történései a szemünktől elzárva, számunkra láthatatlanul, közvetlenül nem megtapasztalható módon zajlanak. Ilyeténképpen ezekről csupán közvetett módon informálódhatunk. Áttételesen. A konkrét jelenség és az általa a makrovilágban kiváltott (és általunk már érzékelhető) következmény között akár többszörös áttételek, kölcsönhatások sorozata állhat. Hogy pontosan mi és hogyan, az majdnem kideríthetetlen, de nem is ez a lényeg. A lényeg a jósolhatóság. Ha a mikrovilág makroszkopikus megnyilvánulásai alapján olyan matematikai modelleket tudunk felállítani, amelyek jól előre jósolják a dolgok működését, az már elég. Majdnem lényegtelen, hogy ténylegesen a valóságban valójában mi történik. Az agyunk arra fejlődött ki, hogy a környezet információit begyűjtve összefüggéseket, törvényszerűségeket találjon. Azért, hogy aztán ezeket felhasználva minél pontosabb és adekvátabb válaszreakciókat dolgozzon ki. Az egész a túlélést szolgálja. Az egyedfenntartást. És ezen keresztül végső soron a fajfenntartást. Minél pontosabban tudjuk előre "jósolni" a jövőt, annál jobban fel tudunk készülni rá. És annál jobbak a túlélési esélyeink. Meggyőződésem, hogy az evolúció és általánosságban az idegrendszer fejlődése során ez volt az első komoly haszna a magasabbrendű idegtevékenységnek. De ennek aztán lett egy "járulékos" pozitív hozadéka is. Nevezetesen az, hogy ha már megismertük az összefüggéseket, képessé váltunk a környezet és az események tudatos manipulálására is. Az általunk kívánatos cél elérése érdekében. Ami természetesen tovább növelte a túlélési esélyeinket. Ugyanakkor ne gondoljuk, hogy ez valami egyedülálló, különleges és csak az emberi fajra jellemző dolog a természetben. Korántsem. Kísérletekből tudjuk, hogy pl. egyes varjak egészen meglepő dolgokra képesek. Adunk nekik egy kukacot egy hosszúszájú lombikban. A csőrük nem ér le az aljáig. Meg adunk egy egyenes drótot. Egyes egyedek képesek a csőrükkel meghajlítani a drót végét kampószerűen és azt a lombikba dugva "kihorgászni" a kukacot. Teljesen maguktól. Kreatívan. Na, pontosan erre fejlődött ki a központi idegrendszer.

Őszintén szólva - némi malíciával persze - pontosan annyival vagyunk jobbak a varjaknál, amennyivel többet tudunk a matematikáról. Ugyanakkor az is valószínű, hogy egy bizonyos jelenségcsoportot többféle matematikával is le lehet írni. Igazából csak egy dolog számít: a végén az eredmény egyezzen a megfigyeltekkel. Vagyis az általunk használt metodika - jelen esetben egy matematikai modell - valójában nem sokat mond a fizikai valóságról. Vagy a fizikai történésekről. Csupán szabályok és bizonyos belső törvényszerűségek alapján kimutat egy végeredményt. Ha az stimmel, akkor minden oké. Használatba vesszük. Ilyen módon lehet, hogy nincsenek is elektronok. Például. Soha senki nem látott még elektront. Nem is fog. Ugyanakkor az erre épülő matematikai modell történetesen működik. De ki mondta, hogy biztosan létezik az elektron? Na mindegy, csak arra szeretném felhívni a figyelmet, hogy hogy működik az agyunk. Van két állapot. Egy kezdeti, meg egy végső. Közöttük történik valami. Jobb esetben a két állapot oksági kapcsolatban áll egymással. Elegendő számú megfigyelés és gondolkodás után "találunk" fizikai magyarázatot arra is, hogy mi történt közben, meg találunk rá matematikai modellt is. Ugyanakkor a kezdeti állapotból a végállapotba mondjuk el lehet jutni fizikailag (egy általunk még feltáratlan) más úton is. Esetleg. Mondjuk egy összetettebb, bonyolultabb úton. Ehhez pedig találhatunk egy másfajta matematikát is. Egy bonyolultabbat. De amelynek a végeredménye ugyanaz. Ebben az esetben természetesen az egyszerűbb utat gondoljuk "valóságnak". És pontosan ez a baj az általunk nem érzékelhető, nem látható mikrovilággal, hogy lényegében fogalmunk sincs róla valójában, hogy mi történik ott. Csak következményeket detektálunk. És ebből próbálunk következtetni a tényleges fizikai történésekre. Amit viszont kizárólag a matematikai modelljeinkkel tudunk alátámasztani. Vagyis jelenleg az történik, hogy minél mélyebbre próbálunk hatolni a fizikai világ rejtelmeibe, annál inkább kell támaszkodnunk a matematikára. De ez talán egy paradoxon is. Minél inkább támaszkodunk a matematikára, annál kevésbé tudjuk, hogy mi történik ténylegesen fizikailag... És az agyunk nem erre fejlődött ki... Elméletileg el kell jutnunk a világ megismerésének egy olyan szintjére, amely már kizárólag tiszta matematika. (amely persze működik, prediktív) És akkor már lényegében semmi konkrétumot nem tudunk mondani arról, hogy a matematikai modelljeink álltal leírt világ hogy nézne ki a maga fizikai valóságában. Szerintem ma ennek a határát súroljuk. És minden problémánk ebből eredeztethető. Ott tartunk, hogy nem tudjuk, hogy az általunk feltárt legmélyebb fizikai világ hogyan néz ki? Már elveszítettük a kapcsolatot vele. De vannak rá működő matematikai modelljeink. Az egy jó kérdés, hogy ha még sokáig mennek ebben az irányban tovább a dolgok, az agyunk meg tud-e bírkózni vele...? Azt hiszem, az egész fentebbi vitánk is ennek köszönhető. Ti már matematikai modellekkel értelmeztétek a véletlenszerűség fogalmát. Én még a hagyományos, fizikai módon.
(Most azt már szinte szóba sem merem hozni, hogy milyen szinten kavar be az a dolog, ha a kvantumvilág részéről véletlenszerű viselkedést tételezünk fel, vagyis lényegében bármi bármikor megtörténhet. (bizonyos kereteken belül, persze)) Mert ezzel az a legnagyobb baj, hogy az emberi agyunk nem ehhez a rendszerhez fejlődött. Hanem a ténylegesen létező, ok-okozati összefüggések felismeréséhez. Hasonlóan egyébként sok magasabb rendű állat agyi működéséhez. És éppen ezért van az, hogy a kvantumbizonytalanság, a véletlenszerű jelenségek elfogadása igencsak nehézkesen megy. Vagy sehogy. Mert akkor át kell lépni egy küszöböt. El kellene fogadni, hogy minden megismert, megtapasztalt törvényszerűséggel ellentétben van a fizikának, a létező világnak egy olyan szintje, ahol "normális", hogy dolgok kiváltó ok nélkül történnek. Pl. úgy jelennek meg részecskék a semmiből, hogy annak nincs semmi kiváltója. Vagy úgy bomlanak el egyedi atommagok, hogy annak sincs semmi oka. Úgy jelenik meg az egész Univerzumunk a semmiből, hogy annak nincs semmi előzménye. Egyáltalán, úgy történnek dolgok, hogy nincs előzményük. Itt megszakad az ok-okozati lánc. Az ok-okozat, akció-reakció törvényszerűsége annyira erős az általunk érzékelhető fizikai világban, hogy egyenesen ennek értelmezésére fejlődött ki az agy. Még Einsteiné is...

Nos, lehet, hogy a fizika egy mélyebb szintjén tényleg nincs ok-okozat. Csak valószínűségek. Ez elég szomorú lenne, de ettől még lehetséges. Ugyanakkor én foggal-körömmel ragaszkodom ahhoz, hogy a kauzalitás a világ minden szintjén működik. Még kvantumszinten is. Reménykedem abban, hogy az általunk véletlenszerűnek érzékelt jelenségek mögött is van rendszer, ok-okozati összefüggések, hívhatjuk akár rejtett paramétereknek is, vagy számolhatunk több dimenzióval... Csak legvégső esetben vagyok hajlandó elfogadni, hogy a világban bármi véletlenszerűen történhet. Ha ezt el kell fogadnom, akkor akár hívő is lehetek...
Kitérő vége.

Nem ez jutott eszembe. Hanem az időutazás. Lépten-nyomon azt olvasom, hogy semmilyen, általunk feltárt fizikai törvényszerűség nem akadályozza az időutazást. Vagyis eddig még nem találtunk törvényt, ami lehetetlenné tenné. Az egyenleteink szimmetrikusak az időre, oda-vissza "lejátszhatók". Ebből az optimisták azt olvashatják ki, hogy akkor lehetséges az időutazás. És valóban. Einstein óta tudjuk, hogy ha nem is gyakorlatilag, de legalábbis elméletileg lehetséges egyfajta időutazás. Ha pl. fénysebesség közeli sebességgel utaznánk, akkor a saját időnk lasabban telne, mint a környező világegyetemé. Ilyenkor "odakint" gyorsabban járnak az órák. Ha pedig egyszer lefékezünk, akkor lényegében a jövőben találjuk magunkat. Ugyanez a jelenség van, ha erős gravitációs erőtérben múlatjuk az időt. Ezek szerint a jövőbe legalábbis elméletileg elutazhatunk. De létezik-e ennek az ellenkezője? Van-e olyan elméleti elrendezés, amikor éppenséggel lasabban múlik a sajátidőnk, mint a környező világegyetemé? Ilyen módon utazhatunk-e a múltba? Persze ez nem lenne "igazi" múltba utazás, hiszen nem a saját kezdeti időpillanatomhoz képest kerülnék visszább az időben, hanem csak a környező világhoz képest lennék közelebb a kezdő pillanathoz. Ezért ezt nevezhetnénk "relatív" múltba utazásnak. Amennyiben "odakint" ezúttal több idő telt el, mint "idebent". De nem hallottam ilyesmiről. Elméletileg lehetséges? Vagy elméletileg sem?

Amúgy ehhez az egész kérdéskörhöz a szakmám szerint hozzáállva azt mondhatnám, hogy egészen biztosan nem lehetséges az időutazás. Legalábbis a múltba utazás biztosan nem. És most nem a relatív, hanem az "abszolút" múltba utazásra gondolok. Azért nem, mert millió eset, tapasztalat támasztja alá, hogy amit az ember képes megcsinálni, azt meg is fogja csinálni. Csak idő kérdése. Nem számítanak sem morális, sem etikai, sem racionális megfontolások. Ha lehetséges az "abszolút" múltba utazás, akkor az ember élni fog ezzel. Ha tehát bármikor a jövőben építünk egy időgépet és visszajövünk, akkor annak már tapasztalnunk kellett volna a nyomait. Nem, az ember nem olyan fegyelmezett, mint az idealista regényekben...

[api]

Én úgy látom, hogy a fizikai jelenségek nem csupán a mikrovilágban, hanem jóval szélesebb körben is "a szemünktől elzárva" történnek, és néha még a jól látható történésekre is kénytelenek vagyunk nem szemléletes, absztrakt magyarázatokat adni. Ezek némelyikét évszázadok óta megszoktuk, így már észre se vesszük, hogy tulajdonképpen "nem tudjuk, mi történik ott a valóságban".

Gondolj például csak az Arkhimédész törvényre, a vízbe mártott testekről. Látod te magad előtt a mechanizmust, ahogy azok "veszítenek a súlyukból"? Látod, miként keletkezik a felhajtóerő? Vagy a folyadékoszlop alján a nyomás? Hogy erre szemléletes képet találj, a vizet már valami golyószerű "vízrészecskékből" kell elképzelni . . . De nem csak ilyen irányban próbálkozhatunk, hisz az úszó testek vízkiszorítását meg lehet magyarázni azzal is, hogy akkor áll be az egyensúly, amikor minimális a folyadék és a test helyzeti energiájának összege. De láttál te már energiát? És az ugyan miért akar minimális lenni?

Ugorjunk sok száz évet! Van arról valami szemléletes képed, miként keletkezhetne a távolba ható Newtoni gravitációs erő? Vagy, hogy miként is tud ellenállni a tömeg a gyorsításnak?

Megint kétszáz év: Mi a hő? Mi a csuda az az elektromos töltés? És a mágneses erő?

Pedig eddig a pontig szinte mindenki azt hiszi, hogy "látja", a dolgokat. Annyiszor találkozott velük, hogy előállt a "megértés" illúziója. És én csak kekeckedek itt a kérdőjelekkel. De az elektromágneses jelenségek további magyarázó eszközei már a legtöbb ember számára túl vannak ezen a szemléletességi határon: A mezők, és azok furcsa egymásba kapcsolódásai, hullámaik terjedése minden közvetítő közeg nélkül, sőt még a forrásuktól is függetlenedve. Az energiájuk, impulzusuk és nyomásuk, és sorolhatnám a közvetlen szemlélet számára hozzáférhetetlen dolgokat, de legyen itt elég már csak annyi, hogy a 230V-os hálózatban az energia egyáltalán nem a vezetékekben áramlik, hanem a szigetelésben és a levegőben.

Amivel megszoktuk az együttélést, amit megtanultunk használni, szerintem az szemléletes, az felfogható az agyunk számára. Azon a szinten, amin kitapasztaltuk. Ilyen értelemben tűzrakó őseink is "értették" a tűz működését. Persze voltak talán róla a praktikus használaton túlmenő elméleteik is. A későbbiekről legalábbis fennmaradtak mindenféle fantasztikus részletek. De mai értelemben magyarázó erejű fizikai képet csak sokkal később, a kifinomultabb alkalmazások elterjedésével párhuzamosan kellett alkotnunk a hő mibenlétéről és a tűz mechanizmusáról.

Amíg célirányosan működő eszközöket tudunk konstruálni a világ dolgaiból, addig nem veszítettük el velük a kapcsolatot. Bármilyen mesterséges nyelven is kell róluk beszélnünk. Ráadásul mindig akad néhány elvetemült alak, aki olyan dolgok kifürkészésével szórakoztatja magát, amelyekre valószínűleg soha az életben nem lesz szüksége. Mint mi is itt.

Én nem aggódom, hogy a jövőben mivel tud majd megbirkózni az agyunk. Nincs itt semmiféle előre kitűzött szint. Valószínűleg léteznek korlátok, amiken képtelenek leszünk túllépni. Lesznek olyan folyamatok, amelyekből nem tudunk magunknak hasznos eszközt készíteni. Ezek egy részét talán észre se vesszük. Lesznek helyek ahová nem tudunk elutazni. Lesznek társadalmi problémák is amiken nem tudunk úrrá lenni. Eddig is voltak. Populációnk ezektől és a forrásoktól meg a konkurensektől függő mértékben nő és csökken.
És?
Nincs itt bérelt helye senkinek.