Přemysl Baroň
Katedra filosofie FF MU
I. ročník
20. století znamenalo velký otřes dosavadních paradigmat vědy, ne-li úplnou změnu v chápání a nazírání světa. Dosavadní věda věřila v objektivnost světa, pravdy, absolutní prostor a čas, kde pozorovatel nehraje roli. Některé tyto předpoklady zůstaly více méně zachovány, některé se radikálně změnily díky objevu teorie relativity. Tak se vědci museli rozloučit s absolutní vztažnou soustavou a do hry opět vstupuje pozorovatel, který není již jen trpným divákem, ale sám ovlivňuje výsledek pozorovaného děje.
Nicméně zanedlouho se objevily jevy jak v makrosvětě tak v mikrosvětě, které nebylo možno vysvětlit ani pomocí teorie relativity. Na scénu proto přichází kvantová fyzika. Vztah relativistické a kvantové fyziky je obdobný jako vztah klasické fyziky a teorie relativity.
“Stavy kvantových částic mají zvláštních vlastností: Např. elektron, když se na něj zrovna “nedíváme”, nemá žádnou konkrétní polohu, ale naopak v jistém smyslu je na všech místech současně. V kvantové mechanice se totiž stav částice popisuje vlnovou funkcí, která každému bodu prostoru přiřazuje určité komplexní číslo. I když vlnová funkce je pro popis toho, co se s částicí děje, naprosto nezbytná (např. umožňuje vysvětlit interferenční jevy), nemůžeme ji přímo měřit. Měření polohy pokaždé vede k výsledku, že částice v určitém místě (části prostoru) buď je, nebo není. Vlnová funkce určuje pouze pravděpodobnost těchto výsledků.”( Vesmír, roč. 77, Kvantové hlavolamy II., 189.)
V klasické mechanice se stavy částic v silovém poli popisují pomocí trojici polohových souřadnic r=(r , r ,r ) a hybnosti p=(p ,p ,p ) ( ta se vypočítá se vztahu p=mv. Z těchto veličin můžeme vypočítat všechny ostatní veličiny charakterizující částici, ale i všechny budoucí a minulé polohy.
Ovšem jinak se popisují vztahy kvantových systémů. Jinak by nebylo možné popsat některé jevy např. jednofotonovou interferenci (foton při průchodu tkz. Machovým - Zenderovým interferometrem interferuje sám se sebou, musí se tedy vyskytovat na dvou místech současně.
Hlavní změnou, kterou přinesla kvantová fyzika do chápání podobných kvantových systémů je ona slavná Heisenbergova relace nurčitosti Podle ni můžeme kvantovým částicím připsat buď polohu r, nebo hybnosti p. Hovoříme potom o částici s polohou r, ale neznáme její hybnost, nebo o částici s hybnosti p, v tom případě nelze určit její polohu. Nemůžeme tedy kvantovým částicím připsat polohu a místo zároveň.
Hlavní rozdíl, který charakterizuje vztah kvantového fyzika a řekněme klasického(ve smyslu nekvantového fyzika) je právě ona pravděpodobnost, se kterou pracuje kvantový fyzik při popisování chování jednotlivých systémů. Do hry vstupuje náhoda, všechny jevy se totiž popisují pravděpodobnosti( Einsteinovi kvantovou fyziku kritizoval právě pro tento indeterminismus, později však uznal její nároky). Jestliže fyzik řekne, že zítra vyjde slunce, kvan. fyzik vyjádří tento budoucí jev pravděpodobnosti. která bude sice blízká 100 procent, nicméně to bude stále pravděpodobnost. Známý je v této souvislosti i myšlenkový pokus (bůh ví jestli jen myšlenkový) Schrö dingera s kočkou zavřenou v bedně spolu s láhví s jedem, jejiž rozbití, řekněme, záleží na rozpadu nějaké částice, který je možný právě z 50 procent.
Kvantová fyzika také jednoznačně odpovídá na povahu prostoru, času a hmoty. Jelikož Max Planc zjistil v souvislosti se zářením černého tělesa, že se elektromagnetické záření vydává v kvantech, byla tato tkz. Plancova konstanta rozšířená univerzálně a stala se základem kvantové fyziky. Základní povahou času, prostoru, a hmoty je její diskontinuita. U času se např. udává elementární časový interval tkz. chronon 10-43 sekundy.
Čtyři živly a čtyři základní interakce Řecký filosof při hledání příčin tohoto světa vyslovil názor, že svět vznikl ze čtyř živlů. Fyzika od té doby prošla určitým vývojem a tak tyto živly nahradila čtyřmi (čtyřka je vůbec takové magické číslo) interakcemi. Jsou to tyto: gravitační, elektromagnetický, slabá a silná jaderná interakce. Gravitační je nejmarkantnější v makrosvětě, elektromagnetická se uplatňuje při všech formách záření, silná při udržování jader atomů, slabá naopak při jejich rozpadech. Zároveň probíhala snaha vědců tyto sily sjednotit. Podařilo se to u slabé a elektromagnetické interakci, dostala název elektroslabá. “Analogicky s předešlým sjednocením interakcí se fyzikové důvodně domnívají, že při dostatečně vysokých teplotách (tj. i energií částic) by bylo možné kvantovou chromodynamiku sjednotit s elektroslabou interakcí v jedinou sílu velkého sjednocení (v angličtině se užívá zkratky GUT - ze slov Grand Unification Theory). To znamená, že při teplotě vyšší než je jistá kritická mez bychom mohli oddělené popisy pří interakcí nahradit popisem jediným”. (Grygar, Vesmír, jaký je, 92.) Mnozí vědci se dokonce domnívají, že lze takto sjednotit gravitační interakci s GUT a dostali bychom tkz. SUSY- supersymetrickou interakci.Z tohoto modelu se také vysvětluje vznik vesmíru, v jeho ranných počátcích. “Vývoj velmi raného vesmíru lze chápat jako cestu od dokonalé souměrnosti počátečního chaosu k silně porušené symetrii v čase jedné desetimiliardtiny sekundy po velkém třesku. K narušování souměrnosti docházelo ve skocích při středních energií částic, které jsou nedostupné pro soudobé urychlovače”. (kromě elektroslabé int.)
(Grygar, Vesmír, jaký je 93.).
Co se týče ontologický kategorií jsoucna, pokud budeme přístupní poznatkům moderní vědy, došlo k posunu v chápání existence jsoucna. Zatímco v klasické metafyzice je hlavní kategorií substance. Dnes bychom mohli dát na první místo pohyb. Jsoucno jest díky svému pohybu. Základní charakteristikou jsoucna je jeho pohyb.
Použitá literatura: Grygar, Vesmír, jaký je. Praha 1997
Vesmír, roč. 77, 4 1998