Anna Lemańska
"Makroświat, mikroświat i ludzki
umysł", Roger Penrose, Warszawa
1997 : [recenzja]
Studia Philosophiae Christianae 34/1, 158-160
N ew tona połączyć się na stałe. Na zakończenie A utor podejm uje problem granic matem atyza- cji.
M .H eller ukazuje trudną drogę kształtow ania się pojęcia pochodnej, zw raca uw agę na to, ze bez tego pojęcia ścisła, m atem atyczna analiza ruchu była niem ożliwa. Jednocześnie problem y z opisem ruchu niejako w ym uszały „doskonalenie” pojęć - „pojęcia dojrzew ają w raz z proble m am i, a problem y stają się gotow e do rozw iązania, gdy są ju ż do dyspozycji dojrzałe pojęcia” (s. 205).
M .H eller dużo m iejsca pośw ięca m etodzie nauk przyrodniczych. W skazuje sposoby budow ania modeli zjawisk i konstruow ania teorii. Stwierdza, że z jednej strony, mamy for m alne struktury m atem atyczne, z drugiej, przyjm uje się, że „fizyczny św iat także ma pew ną strukturę i że ta struktura je st podobna do formalnej struktury danej m atem atycznej teorii” (s.206). W ten sposób tworzy się m odele pew nych aspektów św iata fizycznego. N astępnie m ożem y w ynikania w strukturze m atem atycznej przenieść na w ynikania w strukturze fizy cznego św iata, a tym samym dokonać przew idyw ań, które konfrontujem y z wynikam i dośw iad czeń. M .H eller konstatuje, że w praw dzie nie m ożna a priori stw ierdzić, że taka m etoda jest skuteczna, to jed n ak osiągnięcia nauk przyrodniczych ostatnich trzystu lat pokazują, że jest niezw ykle ow ocna (s. 207).
Trudności, jakie napotykano przy próbach opisu i analizy ruchu, a które znalazły swój wyraz w paradoksach Zenona, były m.in. spow odow ane brakiem pojęcia prędkości chwilowej. U w ażano, że każda prędkość m usi trw ać jak iś m om ent czasowy, nie w yobrażano sobie ciągłych zm ian prędkości, dlatego tak rozpow szechniony był atom izm m atem atyczny i trw ały długo- w iekow e zm agania się z pojęciem continuum . D opiero w prow adzenie pojęcia pochodnej, która oprócz innych interpretacji je st traktow ana jak o prędkość chw ilow a, pozw oliło na pozbycie się z opisu ruchu paradoksów. W takiej interpretacji przebyta przez jakieś ciało droga je s t uw ażana za funkcję czasu. Czas z form alnego punktu w idzenia jest zm ienną niezależną, przebiegającą zbiór liczb rzeczyw istych. Stąd w łasności continuum liczb rzeczyw istych są niejako autom a tycznie przenoszone na pojęcie czasu. M a to daleko idące konsekw encje odnośnie do rozu m ienia czasu. Czas w tym m odelu je st ciągły, liniowy, chw ila - punktow e teraz - rozdzielająca przeszłość od przyszłości m a rozm iar zerowy. Takie potraktow anie czasu pow oduje jednak, że czas zostaje w znacznym stopniu uprzestrzenniony. M .H eller nie zgadza się z takim poglądem . Tw ierdzi, że zarzuty dotyczące uprzestrzennienia czasu i ruchu są bezpodstaw ne. Co więcej, zw raca uw agę, że opis m atem atyczny pozw ala zlikw idow ać paradoksy Zenona (s. 213-215).
W edług H ellera „m atem atyzacja ruchu była zjaw iskiem przełom ow ym w dziejach naszej kultury” (s.216), otw orzyła olbrzym ie perspektywy, dzięki którym m ożem y coraz lepiej rozu m ieć św iat, poznać rozm aite zjaw iska od poziom u m ikrośw iata aż po zjaw iska odpow iedzialne za ew olucję K osm osu jak o całości.
Praca M .H ellera w perspektyw ie historycznej ukazuje zm agania się człow ieka z uchw yce niem najistotniejszych w łasności św iata, w którym żyjemy. Zaw iera też istotne przem yślenia A utora z zakresu filozofii nauki, filozofii m atem atyki i filozofii przyrody.
A nna Lem ańska
R. Penrose, M akroświat, m ikroświat i ludzki umysł.
Z udziałem A. Shim ony’ego, N. C artw right i S. Haw kinga, W arszawa 1997, ss. 181. W 1989 r. ukazała się książka R .P enrose’a The Em perior New M ind (polskie wydanie: Nowy
um ysł cesarza, W arszawa 1995). Autor, profesor m atem atyki U niw ersytetu w O xfordzie, przed
staw ia w niej w izję rzeczyw istości przyrodniczej począw szy od św iata cząstek elem entarnych aż po W szechśw iat jak o całość. U kazuje przy tym różne poziom y złożoności m aterii, a zw ła szcza najbardziej skom plikow aną strukturę, z ja k ą mamy do czynienia, czyli ludzki mózg. Z aw arte w The E m perior N ew M ind poglądy w yw ołały ożyw ioną dyskusję. S prow okow ała ona P en ro se’a do napisania w 1994 r. Shadow s o f the M itti, gdzie rozw ija niektóre ze sw oich w cześniejszych poglądów i ustosunkow uje się do ich krytyki. Z kolei książka M akroświat,
wygto-szonych przez P enrose’a w ykładów im. Tannera w 1995 r. A utor streszcza w nich istotę swoich poglądów, których szersza prezentacja jest zaw arta w jego dw óch poprzednich pracach, a także przedstaw ia nowe argum enty na ich korzyść. W książce zostały rów nież zam ieszczone w ypo w iedzi A .Shim ony’ego, N .C artw rigt i S.Hawkinga, a także odpow iedź na nie R .Penrose'a. K siążka jest poprzedzona Przedm ową M .Longaira.
Na początku pierw szego rozdziału (Czasoprzestrzeń i kosm ologia) R.Penrose deklaruje się jako platonista w kwestii istnienia św iata m atem atyki. Stw ierdza mianowicie, że „św iat fizy czny wyłania się z (pozaczasow ego) św iata m atem atyki” (s. 18). N astępnie zw raca uwagę, iż w rzeczyw istości fizycznej m am y do czynienia z dw om a poziomami: kw antow ym i klasycz nym , które są opisyw ane przy pom ocy dw óch odm iennych typów teorii: m echaniki kwantowej i fizyki klasycznej, obejm ującej sw ym zakresem dynam ikę N ew tona, elektrodynam ikę M axw ella i teorię względności Einsteina. Przejście z poziom u kw antow ego na poziom m akro skopow y dokonuje się w trakcie pom iaru, który „polega na w zm ocnieniu pew nego efektu kw antow ego d6 poziom u klasycznego” (s.23).
W dalszej części pierw szego rozdziału R.Penrose om aw ia teorie z poziom u klasycznego, zw łaszcza ogólną teorię w zględności. N astępnie przedstaw ia trzy standardow e, relatyw istyczne m odele kosm ologiczne: plaski, zam knięty i otwarty. Szczególną uw agę pośw ięca m odelowi o krzyw iźnie ujemnej, który, ja k sam deklaruje, najbardziej mu się podoba (s.41). Przekrój przestrzenny czasoprzestrzeni w szechśw iata otwartego m a geom etrię hiperboliczną, która „w ydaje się szczególnie elegancka” (s.48). N astępnie Penrose zw raca uwagę, że z II zasady ter m odynam iki wynika, iż stan końcowy w szechśw iata (bez względu na rodzaj m odelu) musi się istotnie różnić od stanu początkow ego, którym byl W ielki W ybuch. A utor w skazuje rów nież na niejasności i braki tzw. inflacyjnego m odelu W szechśw iata. U waża, że teoria inflacji nie w yjaś nia w szystkich osobliw ości zw iązanych ze stanem początkow ym w szechśw iata. K onieczna do jeg o opisu je st teoria łącząca w sobie praw a fizyki m ikro- i m akroświata.
W rozdziale drugim (Tajemnice fiz y k i kwantow ej) Penrose staw ia pytanie: „Czy potrafim y wyjaśnić w szystkie zjaw iska, korzystając jedynie z m echaniki kw antow ej?” (s.64). Aby odpo wiedzieć na to pytanie, om aw ia niektóre w łaściw ości tej teorii. W szczególności zw raca uw agę na istnienie zagadek i paradoksów m echaniki kwantowej. Zagadki m echaniki kwantow ej to dualizm korpuskulam o-falow y, spin, eksperym enty zerow e i efekty nielokalne. W praw dzie są to „niezw ykle zagadkow e zjaw iska, ale tylko nieliczni fizycy w ątpią w ich realność” (s.72). N atom iast paradoksy, w szczególności zw iązane z problem em pom iaru, wskazują, zdaniem Penrose’a, na niekom pletność lub w ręcz błędność m echaniki kwantow ej (s.72). Takim paradok sem, łączącym się z redukcją funkcji falow ej, jest paradoks kota Schródingera. W kontekście tego paradoksu Penrose referuje różne interpretacje m echaniki kw antow ej. Sam stwierdza, że „potrzebny jest jak iś nowy elem ent, który zmieni strukturę m echaniki kw antow ej” (s.81). Tym elem entem , w edług R .Penrose’a, będzie now a procedura, której jeszcze nie znamy, nazwana przez niego obiektyw ną redukcją (s.89-90).
W rozdziale trzecim (Fizyka i um ysł) A utor zajm uje się św iatem um ysłow ym i jego zw iązkam i ze św iatem fizycznym . U stosunkow uje się do K .Poppera koncepcji trzech światów: fizycznego, um ysłow ego i kultury. Penrose proponuje inne w idzenie zależności m iędzy tymi trzem a rodzajam i rzeczyw istości. M ianow icie stwierdza, że św iat fizyczny może być opisany za pom ocą m atematyki: „świat ten zachow uje się zgodnie z regułam i m atem atyki” (s. 103). Z kolei, świat um ysłow y m a „oparcie” w świecie fizycznym : „nie istnieją niezależne [od św ia ta fizycznego - przyp. A.L.] obiekty um ysłow e” (s.103), zaś obiekty z platońskiego świata m atem atyki „są dostępne d la naszego um ysłu” (s.103). W ten sposób koło się zamyka.
D alsza część rozdziału trzeciego je st pośw ięcona próbie przybliżenia tajem nic funkcjonow a nia ludzkiej św iadom ości. Z jednej strony, Penrose stw ierdza, że je st m ożliw e „zrozum ienie św iata um ysłow ego za pom ocą pojęć ze św iata fizycznego” (s.103). Z drugiej zaś, występuje przeciw ko zasadzie sztucznej inteligencji. O pow iada się zatem za stanow iskiem , według którego „odpow iednie procesy fizyczne w m ózgu pow odują pojaw ienie się św iadom ości, ale procesów tych nie m ożna naw et sym ulow ać za pom ocą obliczeń” (s.107). U zasadniając swój pogląd, Penrose odw ołuje się do osiągnięć neurofizjologii, biologii, m echaniki kwantowej, matem atyki (w szczególności do tw ierdzeń Gódla, Turinga, tw ierdzenia o pokryciu Bergera).
W następujących po zasadniczej części książki w ypow iedziach ich autorzy ustosunkow ują się do poglądów P enrose’a z Shadow s o f the Mind. A .Shim ony (O zjaw iskach umysłowych,
kw antow ym fizykalizm em . Zw raca także uwagę, że fizykalizm m ożna przezw yciężyć w yko rzystując nieco zm odyfikow aną W hiteheada filozofię organizmu.
N .Cartw right (D laczego fizyk a ? ) rów nież zarzuca P enrose’owi fizykalizm . Próbuje wskazać przyczyny, które spraw iają, że Penrose poszukuje wyjaśnień funkcjonow ania św iadom ości w fizyce, głów nie w m echanice kw antow ej, a nie w biologii. A utorka w ystępuje przeciw ko próbom zredukow ania biologii do fizyki i stw ierdza, że praw a fizyki „nie są w petni suw eren n e” (s. 165).
S.H aw king (Zastrzeżenia bezw stydnego redukcjonisty) deklaruje się z kolei jako redukcjo- nista i pozytyw ista. Zatem , w przeciw ieństw ie do Penrose’a, tw ierdzi, „że fizyczne teorie to tylko konstruow ane przez nas m odele m atem atyczne i nie ma sensu pytać o ich zgodność z rzeczyw istością” Cs. 166). W ysuw a też zastrzeżenia w stosunku do postulatu Penrose’a w prow adzenia obiektyw nej redukcji funkcji falowej i nadziei, że pozw oli to wyjaśnić funkcjonow anie św iadom ości.
W rozdziale siódm ym R .P enrose odpow iada na uwagi krytyczne zaw arte w trzech poprzed nich w ypow iedziach.
Tajem nica ludzkiej św iadom ości je st fascynująca i wszelkie próby jej przybliżenia w ydają się cenne. Praca Penrose’a prow okuje do postaw ienia now ych pytań i zw rócenia uwagi na niedostrzegane do tej pory aspekty starych problemów. Warto też dodać, że chociaż główny w ysiłek A utora je st skierow any na próbę zrozum ienia zjaw iska św iadom ości, to w pracy można znaleźć rów nież szereg poglądów P enrose’a na inne zagadnienia daleko w ykraczające poza kw estie zw iązane z funkcjonow aniem naszego um ysłu. W szczególności A utor deklaruje się jak o platonik, jeśli chodzi o kw estię istnienia obiektów m atem atycznych. Broni rów nież reali stycznej interpretacji fizyki.
Praca P enrose’a pow inna zainteresow ać filozofów zajm ujących się różnym i dziedzinam i, zw łaszcza filozofią fizyki, filozofią m atem atyki, zagadnieniem sztucznej inteligencji. Dodanie do książki w ypow iedzi polem icznych w stosunku do poglądów P enrose’a pow oduje, że m ożem y śledzić w ym ianę argum entów , toczoną dysputę, dzięki czem u widzim y żyw ych ludzi a nie tylko ich poglądy zapisane na kartach książki.
