Abstrakt
Mechanika kwantowa należy do najbardziej skutecznych empirycznie teorii współczesnej nauki, a zarazem pozostaje przedmiotem głębokich sporów interpretacyjnych. Fakt ten tworzy szczególnie interesującą sytuację metodologiczną: wspólny formalizm i bardzo wysoka zgodność przewidywań z eksperymentem mogą współistnieć z odmiennymi odpowiedziami na pytanie, co teoria mówi o rzeczywistości.
Artykuł proponuje logodygmatyczną analizę przejścia od wyniku eksperymentalnego przez dane, formalizm i model fizyczny do interpretacji ontologicznej, metafizyki oraz światopoglądu. Główna teza głosi, że granica między fizyką a metafizyką nie jest pojedynczą linią. Jest stopniowym przechodzeniem między poziomami organizacji znaczenia, na których zmieniają się kryteria kontroli twierdzeń.
Na poziomie fizyki interpretacja jest silnie ograniczana przez eksperyment, formalizm matematyczny i zgodność z istniejącymi wynikami. Na poziomie ontologicznym pojawiają się pytania o to, czym są stany kwantowe, pomiar, prawdopodobieństwo i obserwowane rezultaty. Na poziomie metafizycznym można natomiast konstruować szersze modele rzeczywistości, których zakres wykracza poza empiryczną zawartość teorii fizycznej.
Analizie poddano przykładowo mechanikę Bohma, interpretację Everetta, interpretacje kopenhaskie i relacyjną mechanikę kwantową. Osobne studium przypadku stanowi projekt metafizyczny Zbigniewa Jacyny-Onyszkiewicza, który sam explicite wskazuje moment przekroczenia metodologicznych granic fizyki i przejścia ku metafizyce.
Logodygmat proponuje pojęcie operatora przejścia interpretacyjnego: dodatkowego założenia umożliwiającego przejście od tego, co wynika z teorii, do tego, co zostaje na jej podstawie ontologicznie lub metafizycznie postulowane.
Słowa kluczowe: logodygmat, fizyka kwantowa, formalizm, interpretacja, metafizyka, ontologia, pomiar, Bohm, Everett, Rovelli, Jacyna-Onyszkiewicz, logos naukowy.
1. Problem nie zaczyna się od pytania „która interpretacja jest prawdziwa?”
Mechanika kwantowa posiada wyjątkową pozycję.
Jej przewidywania zostały potwierdzone w ogromnej liczbie eksperymentów, a jej formalizm stanowi podstawę współczesnej fizyki atomowej, chemii kwantowej i wielu technologii.
Jednocześnie nie istnieje powszechna zgoda co do tego, jaki obraz rzeczywistości należy z tym formalizmem połączyć.
Współczesna filozofia fizyki podkreśla, że określenie „interpretacje mechaniki kwantowej” jest nawet częściowo mylące. Istnieje wspólny rdzeń operacyjny umożliwiający obliczanie prawdopodobieństw wyników eksperymentów, ale niektóre rozwiązania problemu pomiaru — przykładowo teorie zmiennych ukrytych albo teorie obiektywnego kolapsu — nie są wyłącznie słownymi interpretacjami tego samego formalizmu, lecz wprowadzają dodatkową strukturę fizyczną albo modyfikacje dynamiki.
Dlatego właściwe pytanie nie brzmi:
Która „interpretacja” jest najlepszym komentarzem do gotowej fizyki?
Problem jest głębszy:
Które elementy naszego obrazu świata wynikają z formalizmu i eksperymentu, a które zostają dodane przez dalszą organizację interpretacyjną?
2. Formalizm nie jest metafizycznie samowystarczalny
Łatwo wyobrazić sobie idealny podział.
Po jednej stronie:
czysta matematyka fizyki.
Po drugiej:
filozoficzna interpretacja.
Taki obraz jest jednak zbyt prosty.
Formalizm fizyczny nie funkcjonuje w całkowitej semantycznej próżni.
Trzeba przecież wiedzieć:
co oznacza przygotowanie układu,
co uznajemy za obserwowalną,
co stanowi rezultat eksperymentu,
jak wiążemy matematyczne wielkości z pomiarami.
Dlatego nawet wspólny rdzeń operacyjny mechaniki kwantowej zawiera reguły łączące formalne struktury z praktykami eksperymentalnymi.
Nie mamy więc:
matematyki bez znaczenia
i dopiero później
dowolnej interpretacji.
Mamy już zorganizowaną relację:
formalizm ↔ procedura eksperymentalna ↔ możliwy wynik.
3. Siedem poziomów przejścia
Dla potrzeb logodygmatu warto rozdzielić następującą strukturę:
rzeczywisty proces
→ zdarzenie eksperymentalne
→ dane
→ formalizm
→ interpretacja fizyczna
→ ontologia
→ metafizyka i światopogląd.
Granice pomiędzy tymi poziomami nie zawsze są ostre.
Ale ich rozdzielenie posiada ogromną wartość metodologiczną.
Błąd powstaje szczególnie wtedy, gdy zdanie należące do poziomu szóstego lub siódmego przedstawia się odbiorcy tak, jakby było bezpośrednim rezultatem poziomu drugiego.
4. Eksperyment nie mówi
Detektor rejestruje zdarzenie.
Ekran pokazuje ślad.
Urządzenie generuje dane.
Ale sam ślad nie wypowiada zdania:
„rzeczywistość jest indeterministyczna”.
Ani:
„istnieje wiele światów”.
Ani:
„cząstka posiada ukrytą trajektorię”.
Ani:
„własności istnieją wyłącznie relacyjnie”.
Takie twierdzenia wymagają przejścia od wyniku do szerszego modelu znaczenia.
To właśnie jest obszar interpretacji.
5. Formalna obserwabla nie jest jeszcze rzeczą
Jedną z najważniejszych zasad semiotycznych logodygmatu jest rozróżnienie:
znaku
od
przedmiotu znaku.
Podobne rozróżnienie powinno obowiązywać w fizyce.
Element formalizmu nie musi być automatycznie elementem ontologii.
Symbol matematyczny jest częścią modelu.
Dopiero dodatkowa interpretacja odpowiada na pytanie:
co w rzeczywistości temu symbolowi odpowiada?
Problem staje się szczególnie widoczny w przypadku funkcji falowej.
Możemy pytać:
Czy reprezentuje realny obiekt?
Stan wiedzy?
Dyspozycję?
Informację?
Relację między systemami?
Element prawa?
Te pytania nie są rozstrzygane samym faktem, że określona funkcja występuje w równaniu.
6. Najważniejszy operator: „to oznacza, że…”
W dyskusjach popularnych szczególnie często występuje pozornie niewinne przejście:
„Eksperyment pokazuje X. To oznacza, że rzeczywistość jest Y”.
Właśnie wyrażenie:
„to oznacza, że”
może ukrywać najważniejszy etap rozumowania.
Logodygmat proponuje nazywać go:
operatorem przejścia interpretacyjnego.
Jest to dodatkowa reguła pozwalająca przejść:
od wyniku
do znaczenia ontologicznego.
Schemat brzmi:
wynik X
operator interpretacyjny I
→
ontologia Y.
Inny operator może prowadzić od tego samego empirycznego rdzenia do odmiennego Y.
7. Ten sam formalizm, różne organizacje ontologiczne
To szczególnie dobrze widać w historii mechaniki kwantowej.
Bohm, Everett, Bohr i Rovelli nie tworzą jedynie czterech różnych metafor opisujących identyczny obraz świata.
Proponują odmienne organizacje tego, co powinno zostać uznane za ontologicznie podstawowe.
I właśnie dlatego spór jest filozoficznie tak interesujący.
8. Bohr: ograniczenie sensowności pytania
Nie istnieje jedna, całkowicie jednolita „interpretacja kopenhaska”. W szczególności Bohr i Heisenberg nie byli zgodni we wszystkich kwestiach, a sama etykieta została utrwalona później.
Dla Bohra zasadnicze znaczenie posiadał kontekst eksperymentalny oraz konieczność stosowania klasycznych pojęć do opisu aparatury i wyników.
Można to odczytać jako pewnego rodzaju dyscyplinę semantyczną:
nie pytaj o własność w oderwaniu od warunków, w których jej przypisanie uzyskuje sens fizyczny.
W języku logodygmatu:
znaczenie pojęcia fizycznego zostaje ograniczone przez organizację sytuacji eksperymentalnej.
Nie oznacza to jeszcze idealizmu.
Ani tezy, że świadomość tworzy świat.
9. Bohm: dodanie ontologii cząstek
David Bohm zaproponował w 1952 roku alternatywę zawierającą dodatkową strukturę ontologiczną.
W mechanice Bohma cząstki posiadają określone położenia, a ich ruch jest kierowany przez funkcję falową. Teoria zachowuje deterministyczną dynamikę konfiguracji cząstek i reprodukuje wyniki standardowej nierelatywistycznej mechaniki kwantowej w odpowiednich warunkach.
Tu operator interpretacyjny brzmi inaczej.
Formalizm kwantowy nie zostaje potraktowany jako całkowity opis ontologii.
Dodaje się:
istnieje określona konfiguracja cząstek.
Powstaje inny obraz rzeczywistości.
Eksperymenty kwantowe nie zmieniły się.
Zmieniła się organizacja ontologiczna.
10. Everett: usunąć kolaps zamiast dodawać ukryte zmienne
Hugh Everett w 1957 roku zaproponował rozwiązanie w przeciwnym kierunku.
Nie dodawał klasycznych trajektorii.
Próbował usunąć szczególny postulat kolapsu i traktować obserwatora wraz z aparaturą jako system podlegający tej samej dynamice kwantowej co pozostała część świata. Jego artykuł o „relative state formulation” ukazał się w lipcu 1957 roku.
W późniejszych rozwinięciach Everettowskiego programu pojawia się interpretacja wielu światów.
I znów:
formalizm nie wypowiada zdania:
„istnieją równoległe światy”.
To określona ontologiczna rekonstrukcja struktury formalizmu i problemu pomiaru.
Współczesna wersja Many-Worlds traktuje wielość światów jako sposób rozwiązania problemu pomiaru bez fundamentalnego kolapsu.
11. Rovelli: zmienić pojęcie własności
Relacyjna mechanika kwantowa proponuje jeszcze inną reorganizację.
Nie dodaje ukrytych trajektorii Bohma.
Nie wprowadza koniecznie Everettowskiej ontologii wielu światów.
Podważa natomiast klasyczne założenie, że wartości własności fizycznych należy zawsze przypisywać systemowi absolutnie.
W RQM wartości wielkości fizycznych uzyskują status w relacji pomiędzy systemami podczas interakcji. Obserwatorem nie musi przy tym być świadomy człowiek; może nim być inny układ fizyczny.
To szczególnie dobrze pokazuje logodygmatyczny charakter problemu.
Zmienia się niekoniecznie równanie.
Zmienia się gramatyka ontologiczna jego interpretacji.
12. Cztery pytania, cztery różne odpowiedzi
Możemy więc zapytać:
Co jest realne?
Bohr może próbować ograniczyć sens takiego pytania niezależnego od eksperymentalnych warunków.
Bohm odpowiada:
cząstki i ich konfiguracja posiadają określony status ontologiczny.
Everett:
uniwersalna dynamika kwantowa nie wymaga fundamentalnego kolapsu.
Rovelli:
fakty kwantowe mają charakter relacyjny.
Wyniki eksperymentalne mogą pozostawać w dużej części te same.
Organizacja znaczenia teorii jest radykalnie różna.
13. Czy zatem fizyka się skończyła?
Nie.
Byłoby błędem powiedzieć:
„Skoro istnieje wiele interpretacji, fizyka niczego nie mówi o rzeczywistości”.
Fizyka bardzo silnie ogranicza przestrzeń interpretacyjną.
Nie każda metafizyka jest zgodna z eksperymentem.
Nie każda ontologia potrafi reprodukować właściwe przewidywania.
Bell, Kochen i Specker oraz rozwój eksperymentalny znacznie ograniczyły klasę modeli, które można utrzymywać jako możliwe opisy kwantowego świata. W szczególności wyniki typu Bell–Kochen–Specker nie eliminują wszystkich teorii zmiennych ukrytych, ale wykluczają określone klasy prostych, niekontekstualnych konstrukcji.
Interpretacja nie oznacza więc dowolności.
14. Przestrzeń interpretacji jest ograniczona
Można powiedzieć:
Formalizm i eksperyment tworzą przestrzeń osiągalnych interpretacji, ale nie zawsze wybierają w jej obrębie jeden punkt.
To szczególnie ważna teza logodygmatu.
Nauka może bardzo silnie ograniczyć:
co wolno powiedzieć,
bez konieczności jednoznacznego rozstrzygnięcia:
co ontologicznie istnieje.
Przestrzeń interpretacji może być mała, lecz nadal wieloelementowa.
15. Gdzie więc przebiega granica?
Nie ma jednej kreski.
Lepszy jest model gradientowy.
Im bliżej eksperymentu, tym większa jest bezpośrednia kontrola empiryczna.
Im bardziej przechodzimy ku ontologii i metafizyce, tym większą rolę zaczynają odgrywać:
spójność,
oszczędność ontologiczna,
zdolność wyjaśniająca,
zgodność z innymi teoriami,
ogólna architektura filozoficzna.
Zmienia się reżim stabilizacji znaczenia.
16. Fizyka jako logos o silnej kontroli semiozy
W poprzednich tekstach logos został określony jako społeczna przestrzeń stabilizacji znaczenia.
Nauka jest szczególną odmianą logosu.
Jej znaki są kontrolowane przez:
eksperyment,
pomiar,
matematykę,
reprodukowalność,
krytykę.
Dlatego nie wystarczy powiedzieć:
„to jest moja interpretacja”.
Interpretacja naukowa musi pozostawać zgodna z ograniczeniami formalnymi i empirycznymi.
17. Metafizyka jako rozszerzenie przestrzeni
Metafizyka pyta jednak o rzeczy, których eksperyment nie zawsze potrafi rozstrzygnąć bezpośrednio.
Na przykład:
Co znaczy „istnieć”?
Czym jest własność?
Czy relacje są ontologicznie pierwotne?
Czy prawa przyrody są częścią rzeczywistości czy opisem regularności?
Czy stan kwantowy reprezentuje obiekt, informację czy relację?
Takie pytania nie są bezsensowne.
Ale kryteria ich rozstrzygania są inne niż kryteria pomiaru długości.
Metafizyka rozpoczyna się więc nie wtedy, gdy „przestajemy myśleć naukowo”, lecz wtedy, gdy zakres twierdzenia przekracza bezpośrednio kontrolowaną treść empirycznej teorii.
18. Trzy stopnie oddalania się od formalizmu
Możemy mówić o trzech kolejnych krokach.
Interpretacja fizyczna
Co oznacza formalizm w odniesieniu do pomiarów?
Interpretacja ontologiczna
Jakiego rodzaju rzeczywistość może odpowiadać formalizmowi?
Konstrukcja metafizyczna
Jak proponowana ontologia wpisuje się w ogólną teorię rzeczywistości?
Każdy kolejny krok wymaga dodatkowych przesłanek.
To jest kluczowe.
19. Najczęstszy błąd: kasowanie przesłanek pośrednich
Rozumowanie może rzeczywiście wyglądać tak:
fizyka kwantowa
→ interpretacja I
→ ontologia O
→ metafizyka M
→ światopogląd W.
W przekazie popularnym cały środek zostaje czasami usunięty:
fizyka kwantowa
→ światopogląd W.
Powstaje wrażenie, że ostatni wniosek został bezpośrednio wyprowadzony z eksperymentu.
Tymczasem pomiędzy nimi znajdowało się kilka silnych operatorów interpretacyjnych.
20. „Fizyka kwantowa dowodzi, że świadomość tworzy rzeczywistość”
Jest to dobry przykład.
Historia mechaniki kwantowej rzeczywiście zawierała stanowiska przypisujące świadomości szczególną rolę w pomiarze. London i Bauer rozwijali taką interpretację, a później Wigner rozważał szczególną rolę świadomości w problemie pomiaru.
Nie wynika z tego jednak:
mechanika kwantowa jako teoria empiryczna udowodniła, że świadomość tworzy rzeczywistość.
To konkretna ścieżka interpretacyjna.
Inne interpretacje nie przypisują świadomości takiego statusu.
Mechanika Bohma wręcz podkreśla możliwość opisu bez przyznawania obserwacji szczególnego, tajemniczego statusu.
21. Dekohorencja również nie zamyka problemu
Rozwój teorii dekoherencji pozwolił znacznie lepiej zrozumieć, dlaczego interferencja pomiędzy makroskopowo różnymi stanami zostaje w praktyce silnie tłumiona wskutek oddziaływania z otoczeniem.
Jest to niezwykle ważny element problemu przejścia kwant–klasyka.
Nie należy jednak mówić, że sama dekoherencja automatycznie i bez reszty rozwiązuje problem pomiaru. Współczesne opracowania filozofii fizyki wyraźnie zwracają uwagę, że dekoherencja nie wyprowadza sama przez się unikalnego faktycznego rezultatu pomiaru ze standardowej dynamiki.
Znów widzimy różnicę:
bardzo ważny mechanizm fizyczny
nie jest tym samym co
pełne rozwiązanie problemu ontologicznego.
22. Ehrenfest i zasada korespondencji
W tym miejscu warto uwzględnić uwagę dotyczącą związku mechaniki klasycznej i kwantowej.
Twierdzenie Ehrenfesta pokazuje ważne relacje pomiędzy ewolucją wartości oczekiwanych wielkości kwantowych a równaniami przypominającymi odpowiedniki klasyczne. Historycznie należy do ważnych elementów analizy wyłaniania się klasycznego zachowania z mechaniki kwantowej.
Jeszcze szerszy charakter posiada zasada korespondencji.
Nowa teoria musi w odpowiedniej dziedzinie odtwarzać skuteczność teorii wcześniejszej.
Nie oznacza to jednak, że problem pojawienia się świata klasycznego z teorii kwantowej zostaje wyczerpany przez jedno twierdzenie.
Współczesne badania granicy klasycznej obejmują również między innymi dekoherencję i analizę układów otwartych.
23. Korespondencja jako relacja pionowa
Z logodygmatycznego punktu widzenia można wprowadzić interesujące rozróżnienie.
Relacja pionowa
Łączy poziomy teorii:
kwantowy → klasyczny.
Pytamy:
Jak z organizacji kwantowej wyłania się lokalna skuteczność opisu klasycznego?
Relacja pozioma
Łączy konkurencyjne interpretacje tego samego lub podobnego rdzenia empirycznego:
Bohm ↔ Everett ↔ Bohr ↔ Rovelli.
Pytamy:
Jak różne ontologie organizują znaczenie tych samych przewidywań?
To dwa odmienne problemy.
Nie powinny być mieszane.
24. A gdzie umieścić metafizykę religijną?
Możemy teraz wrócić do problemu, który zainicjował tę analizę.
Czy można wykorzystać fizykę kwantową do budowania metafizyki religijnej?
Odpowiedź brzmi:
można.
Ale trzeba jawnie pokazać moment przejścia.
Nie wolno automatycznie utożsamić:
„zgodne z fizyką”
z
„wynika z fizyki”.
To dwa zasadniczo różne twierdzenia.
25. Przypadek Jacyny-Onyszkiewicza
Twórczość Zbigniewa Jacyny-Onyszkiewicza jest pod tym względem bardzo interesującym studium przypadku.
Nie należy przedstawiać jego projektu tak, jakby autor po prostu pomieszał fizykę i religię.
Przeciwnie.
W dostępnych tekstach sam wyraźnie zaznacza moment zmiany poziomu.
W artykule dotyczącym jego projektu stwierdza, że aby odpowiedzieć na pytanie o pozafizyczny element rzeczywistości, należy przekroczyć metodologiczne ograniczenia fizyki i przejść na poziom metafizyki. Dodaje również, że metafizyka — w przeciwieństwie do fizyki — nie dysponuje analogicznym empirycznym i ilościowym kryterium weryfikacji hipotez. Następnie przedstawia własny model akosmizmu.
To metodologicznie bardzo istotne.
Autor sam oznacza granicę.
26. Akosmizm jako model metafizyczny
Również opis książki Akosmizm określa proponowaną konstrukcję jako model należący nie do fizyki, lecz do metafizyki. Fizykę kwantową, termodynamikę czarnych dziur czy kosmologię autor wykorzystuje następnie jako argumenty mające model uwiarygodniać.
To daje bardzo przejrzysty schemat:
wyniki współczesnej fizyki
→ interpretacja ich znaczenia
→ dodatkowe założenia metafizyczne
→ akosmizm
→ konsekwencje światopoglądowe.
Można dyskutować zasadność każdego z tych przejść.
Ale nie należy przedstawiać ostatniego poziomu jako zwykłego równania fizyki kwantowej.
27. „Zgodność” jest słabsza niż „wynikanie”
To rozróżnienie zasługuje na szczególne podkreślenie.
Jeżeli powiemy:
model metafizyczny M jest zgodny z fizyką kwantową,
oznacza to co najwyżej:
fizyka nie wyklucza M w rozpatrywanym zakresie.
Nie wynika z tego:
fizyka kwantowa implikuje M.
Może istnieć:
M₁,
M₂,
M₃
i wszystkie mogą pozostawać zgodne z tym samym rdzeniem empirycznym.
Wtedy fizyka nie dokonała jeszcze selekcji pomiędzy nimi.
28. Uwiarygodnienie również nie jest dowodem
Istnieje także pośrednia kategoria:
„wyniki fizyki uwiarygodniają metafizykę”.
To twierdzenie mocniejsze niż zwykła niesprzeczność, ale słabsze niż dedukcyjne wynikanie.
Aby było uzasadnione, trzeba wskazać:
dlaczego dany wynik zwiększa prawdopodobieństwo właśnie tej metafizyki,
czy istnieją alternatywne metafizyki zgodne z tym samym wynikiem,
jak silna jest zależność argumentu od konkretnej interpretacji mechaniki kwantowej.
To już jest analiza filozoficzna.
Nie wynik pomiaru.
29. Logodygmatyczna mapa przejścia
Można zaproponować pełną architekturę:
Rzeczywistość
→ zdarzenie
→ pomiar
→ dane
→ formalizm
→ model fizyczny
→ interpretacja
→ ontologia
→ metafizyka
→ światopogląd.
Każda strzałka jest operacją.
Każda wymaga reguł.
Każda może zmienić przestrzeń osiągalnych znaczeń.
Najważniejszy błąd polega na traktowaniu całego łańcucha tak, jakby był jednym bezpośrednim aktem obserwacji.
30. Im dalej od danych, tym mniej znaczy „dowodzi”
Można wprowadzić prostą zasadę metodologiczną:
Wraz ze wzrostem liczby operatorów interpretacyjnych pomiędzy wynikiem eksperymentalnym a twierdzeniem końcowym należy coraz ostrożniej używać słowa „dowodzi”.
Blisko eksperymentu można powiedzieć:
„wynik jest zgodny z przewidywaniem teorii”.
Dalej:
„wynik wspiera ten model fizyczny”.
Jeszcze dalej:
„model jest zgodny z określoną ontologią”.
A następnie:
„ontologia może zostać włączona do określonego systemu metafizycznego”.
To nie są równoważne roszczenia poznawcze.
31. Czy metafizyka jest więc całkowicie dowolna?
Nie.
Odejście od bezpośredniej kontroli eksperymentalnej nie oznacza dowolności.
Metafizyka może być oceniana przez:
spójność,
zdolność integracji wiedzy,
brak sprzeczności z dobrze potwierdzonymi teoriami,
oszczędność założeń,
zdolność wyjaśniania problemów pojęciowych.
Ale są to kryteria innego rodzaju.
Nie powinniśmy ich przedstawiać tak, jakby były wynikami detektora cząstek.
32. Nauka także posiada metafizyczne przedpole
Nie należy również popadać w przeciwną skrajność.
Naukowiec nie funkcjonuje całkowicie bez założeń ontologicznych.
Pojęcia takie jak:
obiekt,
przyczyna,
prawo,
własność,
czas,
przestrzeń,
realność
posiadają znaczący komponent filozoficzny.
Problem nie brzmi więc:
fizyka bez metafizyki kontra metafizyka bez fizyki.
Problem brzmi:
które założenia są wymagane do operacyjnego funkcjonowania teorii, które są jej interpretacją, a które stanowią dalsze rozszerzenie światopoglądowe?
33. Metaobserwacja własnych założeń
W tym miejscu tekst łączy się bezpośrednio z kategorią obserwatora jako pozycji relacyjnej.
Obserwator pierwszego rzędu pyta:
jaki wynik uzyskałem?
Obserwator drugiego rzędu:
jak teoria organizuje interpretację tego wyniku?
Metaobserwacja:
jakie dodatkowe założenia umożliwiają mi przejście od teorii do określonego obrazu rzeczywistości?
Właśnie trzeci poziom jest szczególnie potrzebny w sporach o mechanikę kwantową.
34. Interpretacja jako organizacja przestrzeni możliwości
Logodygmat pozwala ująć interpretację inaczej niż jako komentarz słowny.
Interpretacja jest organizacją przestrzeni możliwych znaczeń.
Formalizm może dopuszczać kilka ontologicznych rozwinięć.
Każde z nich:
uprzywilejowuje pewne kategorie,
odrzuca inne,
zmienia znaczenie „stanu”,
„pomiaru”,
„obserwatora”,
„faktu”.
Interpretacja działa więc jak operator ograniczający przestrzeń osiągalnych ontologii.
35. Formalizm jako ograniczenie, nie jako fotografia
W tym sensie formalizm nie musi być traktowany jako fotografia rzeczywistości.
Pełni bardziej fundamentalną funkcję:
ogranicza klasę dopuszczalnych relacji.
Jeżeli określona metafizyka prowadziłaby do przewidywań sprzecznych z doświadczeniem, fizyka zaczyna ją ograniczać.
Jeżeli jednak dwie metafizyki prowadzą do tych samych przewidywań, sam eksperyment może nie wystarczyć do ich rozdzielenia.
Pojawia się niedookreślenie ontologiczne.
36. Przypadek szczególny: kiedy interpretacja staje się nową teorią
Granica może również przebiegać w drugą stronę.
Jeżeli określona interpretacja wprowadza nowe równania albo nowe przewidywania empiryczne, przestaje być wyłącznie interpretacją.
Staje się kandydatem na odmienną teorię fizyczną.
Dobrym przykładem są teorie spontanicznego kolapsu typu GRW, które modyfikują standardową dynamikę Schrödingera poprzez rzeczywiste procesy lokalizacji.
To niezwykle ważny przypadek.
Metafizyczny pomysł może wrócić do fizyki, jeżeli zostanie przekształcony w testowalną strukturę.
37. Spirala fizyka–metafizyka–fizyka
Relacji nie należy więc przedstawiać liniowo:
fizyka → metafizyka.
Możliwy jest proces:
problem fizyczny
→ interpretacja
→ hipoteza ontologiczna
→ nowy model formalny
→ nowe przewidywanie
→ eksperyment.
Metafizyczna intuicja może stać się inspiracją nowej teorii.
Jeżeli jednak wraca do laboratorium, musi ponownie poddać się kontroli logosu naukowego.
To spiralna organizacja poznania.
38. Granica nie jest miejscem, lecz zmianą reguł
Możemy teraz odpowiedzieć na pytanie zawarte w tytule.
Gdzie kończy się fizyka, a zaczyna interpretacja?
Nie w jednym punkcie.
Granica znajduje się tam, gdzie zaczynamy wprowadzać twierdzenia, których prawdziwości nie wyznacza już sam formalizm wraz z uzgodnionymi regułami jego eksperymentalnego zastosowania.
Gdzie zaczyna się metafizyka?
Tam, gdzie pytanie przestaje dotyczyć wyłącznie zachowania badanych układów, a zaczyna dotyczyć ogólnej struktury tego, co istnieje.
To zmiana reżimu uzasadniania.
39. Zasada jawności operatorów interpretacyjnych
Z tego można wyprowadzić ważną zasadę metodologiczną logodygmatu:
Każde przejście od formalizmu naukowego do twierdzenia ontologicznego lub metafizycznego powinno ujawniać dodatkowy operator interpretacyjny, który to przejście umożliwia.
Zamiast:
„mechanika kwantowa pokazuje, że…”
należałoby często pisać:
„jeżeli przyjmiemy interpretację I oraz założenie ontologiczne O, wówczas wyniki mechaniki kwantowej można włączyć do modelu M”.
Zdanie staje się dłuższe.
Ale metodologicznie znacznie uczciwsze.
40. Zasada rozdzielenia statusów
Druga zasada brzmi:
Zgodność, inspiracja, uwiarygodnienie, wyjaśnienie i wynikanie są różnymi relacjami poznawczymi.
Nie należy ich wymieniać zamiennie.
Metafizyka może być:
inspirowana fizyką;
zgodna z fizyką;
próbować wyjaśniać strukturę fizyki.
To nadal nie musi oznaczać:
wynika z fizyki.
41. Zasada wielości kompatybilnych metafizyk
Trzecia zasada:
Jeżeli ten sam rdzeń empiryczny pozostaje zgodny z wieloma ontologiami, żadna z nich nie może powoływać się wyłącznie na ten rdzeń jako na własny rozstrzygający dowód.
Właśnie dlatego pluralizm interpretacyjny mechaniki kwantowej jest filozoficznie tak ważny.
Pokazuje granicę przejścia od skuteczności przewidywania do jednoznaczności ontologii.
42. Zasada powrotu do eksperymentu
Czwarta zasada:
Interpretacja może ponownie stać się problemem fizycznym, jeżeli prowadzi do odmiennych testowalnych przewidywań.
Wtedy przestrzeń metafizyczna zostaje ponownie zawężona przez rzeczywistość.
To mechanizm pozwalający metafizyce przechodzić w hipotezę naukową.
43. Fizyka nie kończy metafizyki
Sukces fizyki nie usuwa pytań metafizycznych.
Może je natomiast:
ograniczać,
reorganizować,
eliminować niektóre możliwości,
otwierać nowe.
Mechanika kwantowa nie zlikwidowała metafizyki.
Wręcz przeciwnie.
Stworzyła nowe pytania o:
realność,
własność,
relację,
możliwość,
prawdopodobieństwo,
tożsamość systemu.
Nie oznacza to jednak, że każda odpowiedź na te pytania stała się fizyką.
44. Metafizyka nie może zawłaszczyć autorytetu fizyki
Symetrycznie:
metafizyka może korzystać z fizyki,
ale nie powinna przejmować jej empirycznego autorytetu bez zachowania przesłanek pośrednich.
Zdanie:
„moja metafizyka jest zgodna z mechaniką kwantową”
jest filozoficznie dopuszczalne.
Zdanie:
„mechanika kwantowa dowiodła mojej metafizyki”
wymaga znacznie silniejszego uzasadnienia.
Ta różnica jest jednym z centralnych problemów współczesnego dyskursu popularnego wokół fizyki kwantowej.
45. Logodygmat nie rozstrzyga interpretacji
Logodygmat nie powinien wybierać pomiędzy:
Bohmem,
Everettem,
Bohrem,
Rovellim.
Nie jest teorią fizyczną.
Nie posiada danych pozwalających rozstrzygać problemy fizyki lepiej niż fizyka.
Jego funkcja jest inna.
Ma analizować:
jak przebiega transformacja znaczenia.
Pyta:
Co zostało zmierzone?
Co zostało zapisane formalnie?
Co zostało do formalizmu dodane?
Jaki status posiada dodatkowe założenie?
Jak zmieniło ono przestrzeń interpretacji?
46. Schemat logodygmatyczny
Całość można zapisać jako proces:
RZECZYWISTOŚĆ
↓
ZDARZENIE
↓
POMIAR
↓
DANE
↓
FORMALIZM
↓
MODEL
↓
OPERATOR INTERPRETACYJNY
↓
ONTOLOGIA
↓
MODEL METAFIZYCZNY
↓
ŚWIATOPOGLĄD
Jednocześnie istnieje możliwość ruchu zwrotnego:
METAFIZYCZNA INTUICJA
↓
NOWY MODEL
↓
NOWY FORMALIZM
↓
NOWE PRZEWIDYWANIE
↓
EKSPERYMENT.
Nie jest to więc hierarchia jednostronna.
Jest pętlą transformacji.
47. Dwanaście tez
Teza pierwsza.
Formalizm fizyczny nie jest całkowicie pozbawiony interpretacji, ponieważ musi być powiązany z procedurami eksperymentalnymi.
Teza druga.
Empiryczna skuteczność formalizmu nie przesądza automatycznie jednej ontologii.
Teza trzecia.
Interpretacja fizyczna, ontologia, metafizyka i światopogląd są odmiennymi poziomami organizacji znaczenia.
Teza czwarta.
Przejście między poziomami wymaga dodatkowych operatorów interpretacyjnych.
Teza piąta.
Operator interpretacyjny powinien być ujawniany, a nie ukrywany w sformułowaniu „fizyka dowodzi, że…”.
Teza szósta.
Pluralizm interpretacyjny nie oznacza całkowitej dowolności, ponieważ formalizm i eksperyment ograniczają przestrzeń dopuszczalnych ontologii.
Teza siódma.
Zgodność modelu metafizycznego z fizyką nie oznacza jego wynikania z fizyki.
Teza ósma.
Uwiarygodnienie metafizyki przez fizykę wymaga osobnej argumentacji porównującej również konkurencyjne modele.
Teza dziewiąta.
Metafizyczna propozycja może powrócić do domeny fizyki, jeżeli prowadzi do nowych testowalnych przewidywań.
Teza dziesiąta.
Relacja pomiędzy fizyką i metafizyką ma charakter spiralny, a nie wyłącznie hierarchiczny.
Teza jedenasta.
Granica pomiędzy fizyką i metafizyką jest zmianą reżimu uzasadniania, a nie pojedynczą linią formalną.
Teza dwunasta.
Rolą logodygmatu nie jest rozstrzyganie sporów fizycznych, lecz rekonstrukcja organizacji przejść pomiędzy pomiarem, formalizmem, interpretacją i metafizyką.
48. Zakończenie
Mechanika kwantowa stworzyła szczególną sytuację epistemologiczną.
Wiemy niezwykle dobrze, jak obliczać wiele wyników.
Znacznie trudniej odpowiedzieć jednym zdaniem:
co właściwie musi istnieć, aby te obliczenia działały?
Nie jest to słabość teorii.
Jest to ujawnienie różnicy między dwoma problemami.
Pierwszy brzmi:
Jak zachowuje się badany układ?
Drugi:
Co musi istnieć, aby taki opis świata był ontologicznie prawdziwy?
Fizyka może bardzo silnie ograniczać drugie pytanie.
Nie zawsze jednak odpowiada na nie jednoznacznie.
Właśnie w tej szczelinie pojawia się interpretacja.
Następnie ontologia.
Następnie metafizyka.
A czasami światopogląd.
Problem nie polega na tym, że takie przejścia są niedozwolone.
Filozofia powstaje właśnie dlatego, że człowiek pyta dalej niż pozwala pojedynczy pomiar.
Problem rozpoczyna się dopiero wtedy, gdy usuwa się z argumentacji ślady dokonanych przejść.
Wynik eksperymentalny zostaje wtedy przedstawiony tak, jakby sam wypowiedział metafizyczną konkluzję.
Nie wypowiedział.
Pomiędzy nimi znajdował się interpretator.
Model.
Założenie.
Operator przejścia.
Dlatego podstawowa zasada metodologiczna powinna brzmieć:
Im dalej twierdzenie oddala się od bezpośrednio kontrolowanego rdzenia empirycznego teorii, tym bardziej konieczne staje się ujawnienie operatorów interpretacyjnych, które umożliwiły przejście do ontologii, metafizyki i światopoglądu.
Nie prowadzi to do eliminacji metafizyki.
Prowadzi do jej metodologicznego uporządkowania.
Fizyka może ograniczać metafizykę.
Metafizyka może inspirować fizykę.
Ale jedna nie powinna podszywać się pod drugą.
W języku logodygmatu można powiedzieć:
Formalizm organizuje przestrzeń dopuszczalnych wyników, interpretacja organizuje przestrzeń ich znaczeń, ontologia organizuje przestrzeń postulowanych bytów, a metafizyka organizuje relacje pomiędzy nimi w ogólnym obrazie rzeczywistości.
I dopiero wtedy możemy prawidłowo postawić pytanie:
gdzie kończy się fizyka?
Nie tam, gdzie rozpoczyna się myślenie.
Lecz tam, gdzie zmieniają się reguły uzasadniania tego, co wolno uznać za wynik wiedzy fizycznej.
Przypisy
[1] „Interpretacja mechaniki kwantowej” nie jest terminem całkowicie jednorodnym. Niektóre konkurencyjne programy zachowują wspólny rdzeń operacyjny, inne — jak teorie kolapsu — wprowadzają rzeczywistą zmianę teorii fizycznej. Por. Philosophical Issues in Quantum Theory, Stanford Encyclopedia of Philosophy.
[2] Niels Bohr, Werner Heisenberg i inni twórcy mechaniki kwantowej nie tworzyli jednej w pełni jednolitej „interpretacji kopenhaskiej”. Etykieta ta obejmuje historycznie różne stanowiska. Por. Copenhagen Interpretation of Quantum Mechanics, Stanford Encyclopedia of Philosophy.
[3] D. Bohm, „A Suggested Interpretation of the Quantum Theory in Terms of ‘Hidden’ Variables. I–II”, Physical Review 85, 1952, s. 166–193. Bohm pokazywał, że teoria z dodatkową strukturą deterministyczną może reprodukować standardowe przewidywania nierelatywistycznej mechaniki kwantowej.
[4] H. Everett III, „Relative State Formulation of Quantum Mechanics”, Reviews of Modern Physics 29, 1957, s. 454–462.
[5] Współczesne interpretacje wieloświatowe stanowią rozwinięcia programu Everettowskiego, ale termin „Many Worlds” nie powinien być bez zastrzeżeń utożsamiany z każdym elementem oryginalnego tekstu Everetta. Por. Stanford Encyclopedia of Philosophy, Many-Worlds Interpretation of Quantum Mechanics.
[6] C. Rovelli, „Relational Quantum Mechanics”, International Journal of Theoretical Physics 35, 1996. W RQM fakty i wartości wielkości fizycznych ujmowane są relacyjnie względem innych systemów; „obserwator” nie wymaga świadomości. Por. Stanford Encyclopedia of Philosophy.
[7] Teoria dekoherencji opisuje fizyczne mechanizmy tłumienia interferencji wskutek oddziaływania systemu z otoczeniem, jednak sama dekoherencja nie jest powszechnie uznawana za kompletne rozwiązanie całego problemu pomiaru.
[8] H.S. Arodź, „Ehrenfest’s Theorem revisited”, Zagadnienia Filozoficzne w Nauce 66, 2019, s. 73–94. Autor przedstawia twierdzenie Ehrenfesta jako historycznie pierwszy ważny przypadek pokazujący możliwość pojawienia się zachowania klasycznego jako przybliżenia opisu kwantowego.
[9] Powstanie klasyczności jest problemem szerszym niż samo twierdzenie Ehrenfesta. Współczesne analizy uwzględniają między innymi oddziaływania z otoczeniem, dekoherencję oraz zachowanie układów otwartych.
[10] Z. Jacyna-Onyszkiewicz explicite odróżnia fizykę od własnego projektu metafizycznego. W jednym z opracowań stwierdza konieczność przekroczenia metodologicznych ograniczeń fizyki i przejścia na poziom metafizyki; następnie przedstawia model określany jako akosmizm.
[11] Także w opisie książki Akosmizm proponowany model zostaje określony jako należący nie do fizyki, lecz do metafizyki. Wyniki fizyki kwantowej i innych nauk mają według autora stanowić argumenty uwiarygodniające proponowany model.
[12] Pojęcia „operator przejścia interpretacyjnego”, „kontrola semiozy”, „przestrzeń osiągalnych ontologii” oraz przedstawiona wielopoziomowa architektura przejścia od danych do światopoglądu są kategoriami proponowanymi w ramach logodygmatu. Nie stanowią terminologii standardowej filozofii mechaniki kwantowej.
Bibliografia
Arodź H.S., „Ehrenfest’s Theorem revisited”, Zagadnienia Filozoficzne w Nauce 66, 2019.
Bohm D., „A Suggested Interpretation of the Quantum Theory in Terms of ‘Hidden’ Variables. I”, Physical Review 85, 1952.
Bohm D., „A Suggested Interpretation of the Quantum Theory in Terms of ‘Hidden’ Variables. II”, Physical Review 85, 1952.
Bohr N., „The Quantum Postulate and the Recent Development of Atomic Theory”, Nature 121, 1928.
Everett H. III, „Relative State Formulation of Quantum Mechanics”, Reviews of Modern Physics 29, 1957.
Jacyna-Onyszkiewicz Z., Akosmizm, Agape, 2015.
Rovelli C., „Relational Quantum Mechanics”, International Journal of Theoretical Physics 35, 1996.
Bohmian Mechanics, Stanford Encyclopedia of Philosophy.
Copenhagen Interpretation of Quantum Mechanics, Stanford Encyclopedia of Philosophy.
Collapse Theories, Stanford Encyclopedia of Philosophy.
Many-Worlds Interpretation of Quantum Mechanics, Stanford Encyclopedia of Philosophy.
Philosophical Issues in Quantum Theory, Stanford Encyclopedia of Philosophy.
Relational Quantum Mechanics, Stanford Encyclopedia of Philosophy.
The Role of Decoherence in Quantum Mechanics, Stanford Encyclopedia of Philosophy.
Komentarze
Pokaż komentarze (1)