Niels Bohr and the problem of the objectivity of cognizance Głównym punktem mej argumentacji jest teza, że do obiektywnego opisu i harmonijnego pojmo wania trzeba niemal w każdej dziedzinie wiedzy wziąć pod uwagę warunki, w których zbieramy doświadczenie.-Niels Bohr W filozoficznej myśli Bohra podstawowe znaczenie dla zagadnienia obiek tywności poznania ma zasada komplementarności, która stanowi centralną ideę sformułowanej wspólnie z Heisenbergiem kopenhaskiej interpretacji mechaniki kwantowej.Jest ona schematem interpretacji doświadczeń w dziedzinie mikrofizyki w przypadku, gdy oddziaływanie między obiektem a przyrządem pomia rowym stanowi integralną część zjawiska.Zasada komplementarności wyraża, w rozumieniu Bohra, racjonalną modyfikację aparatury pojęciowej w dziedzi nie przekraczającej stosowalność pojęć fizyki klasycznej.Rozumiana jako pojęcie teoriopoznawcze, prowadzi do odrzucenia ostrego przeciwstawienia podmiotprzedmiot oraz podania w wątpliwość sensowności tradycyjnej opozycji realizm idealizm epistemologiczny.Odkrycia w dziedzinie fizyki atomowej prowadzą do "odrzucenia pewnych założeń dotychczas uważanych za niezbędne w fizycznym opisie zjawisk"6.Pro wadzi to do prób wypracowania nowej, szerszej perspektywy opisu rzeczywistości fizycznej.Sformułowaną na podstawie badań nad atomistyczną strukturą materii zasadę komplementarności Bohr uważał właśnie za rozszerzenie obiektywnego opisu przyrody w dziedzinie wykraczającej poza stosowanie pojęcia przyczy-.nowości i próbował stosować również poza dziedziną fizykiw biologii czy psychologii.Jako przykłady wykrycia dzięki rozwojowi fizyki nie zauważanych uprzednio epistemologicznych założeń Bohr podaje analizę pojęcia równoczesności, prowa dzącej Einsteina do szczególnej teorii względności i rewizję problemu obserwacji w dziedzinie zjawisk atomowych zapoczątkowaną przez Heisenberga.
Niels Bohr and the problem of the objectivity of cognizance Głównym punktem mej argumentacji jest teza, że do obiektywnego opisu i harmonijnego pojmo wania trzeba niemal w każdej dziedzinie wiedzy wziąć pod uwagę warunki, w których zbieramy doświadczenie.-Niels Bohr W filozoficznej myśli Bohra podstawowe znaczenie dla zagadnienia obiek tywności poznania ma zasada komplementarności, która stanowi centralną ideę sformułowanej wspólnie z Heisenbergiem kopenhaskiej interpretacji mechaniki kwantowej.Jest ona schematem interpretacji doświadczeń w dziedzinie mikrofizyki w przypadku, gdy oddziaływanie między obiektem a przyrządem pomia rowym stanowi integralną część zjawiska.Zasada komplementarności wyraża, w rozumieniu Bohra, racjonalną modyfikację aparatury pojęciowej w dziedzi nie przekraczającej stosowalność pojęć fizyki klasycznej.Rozumiana jako pojęcie teoriopoznawcze, prowadzi do odrzucenia ostrego przeciwstawienia podmiotprzedmiot oraz podania w wątpliwość sensowności tradycyjnej opozycji realizm idealizm epistemologiczny.Odkrycia w dziedzinie fizyki atomowej prowadzą do "odrzucenia pewnych założeń dotychczas uważanych za niezbędne w fizycznym opisie zjawisk"6.Pro wadzi to do prób wypracowania nowej, szerszej perspektywy opisu rzeczywistości fizycznej.Sformułowaną na podstawie badań nad atomistyczną strukturą materii zasadę komplementarności Bohr uważał właśnie za rozszerzenie obiektywnego opisu przyrody w dziedzinie wykraczającej poza stosowanie pojęcia przyczy-.nowości i próbował stosować również poza dziedziną fizykiw biologii czy psychologii.Jako przykłady wykrycia dzięki rozwojowi fizyki nie zauważanych uprzednio epistemologicznych założeń Bohr podaje analizę pojęcia równoczesności, prowa dzącej Einsteina do szczególnej teorii względności i rewizję problemu obserwacji w dziedzinie zjawisk atomowych zapoczątkowaną przez Heisenberga.
Streszczenie wystąpienia na Szkole Dydaktyki Fizyki w Kudowie, jesień 2007.Autorka przedstawia swoje stanowisko w kontrapunkcie do prezentacji Ludwika Lehmana, którego referat opublikowano w Fizyce w Szkole.Nauczanie elementów fizyki kwantowej w szkole i przedstawianie jej laikom w ogólności, jest sztuką karkołomną, stanowi nie lada wyzwanie, które zresztą wielu wybitnych ludzi i nauczycieli podejmuje, nota bene, z różnym skutkiem.W powszechnym kanonie wielu krajów europejskich model Bohra znajduje miejsce w programach szkolnych.U nas także znalazł się w podstawie programowej.Ten fakt spotyka się często z krytyką.Argumentuje się, że model ma znaczenie wyłącznie historyczne, że jest niespójny, że ma założenia zupełnie ad hoc, że ma bardzo ograniczone możliwości zastosowania i przewidywania.Jednym słowem, że jest modelem bardzo ubogim w konfrontacji ze współczesną mechaniką kwantową.Padają mocne argumenty, że należy uczyć prawdy, tak by niczego nie musieć później "odszczekiwać".Pan Krzysztof Prałat z II LO w Poznaniu w liście do Redakcji Fizyki w Szkole (2/2007, s. 63) słusznie zwraca uwagę na szereg błędów metodycznych popełnianych przy nauczaniu o modelu Bohra.Problemem nie do pokonania wydaje się być brak synchronizacji z nauczaniem chemii.Na lekcjach chemii, znacznie wcześniej niż na lekcjach fizyki, uczniowie dowiadują się o orbitalach i chmurach elektronowych.Wiedza ta, nie oparta na solidnej podstawie, wpada w szufladkę o nazwie "chemia" i pozostaje bez związku z fizyką.Oczywiście ograniczenia modelu Bohra jako takiego są znane.Inna sprawa, że te ograniczenia i krytyka modelu, tak jak i sam model wcześniej są przez uczniów przyjmowane na zasadzie informacji podanej przez autorytety, a nie poparte własną wiedzą i zrozumieniem.Uczniowie nie posiadają dostatecznej wiedzy, choćby z elektrodynamiki, aby sami mogli zauważyć te ograniczenia.Wprawdzie nie jest to argument istotny za modelem Bohra w szkole, ale warto go mieć na uwadze.Panu Ludwikowi Lehmanowi ostro atakującemu model Bohra w szkole (Dość bohrowania, Fizyka w Szkole, 3/2007, s. 17) trzeba przyznać rację, gdy zauważa on niepoprawne sformułowania przy nauczaniu modelu.Trzeba dobrze samemu rozumieć jaka jest istota modelu, co on przewiduje i jakie ma ograniczenia.Jeśli nie ma tego zrozumienia, to jest wrażenie, że model Bohra to kłamstwo, a dopiero mechanika kwantowa zapodaje prawdę.
Dziwne twierdzenie z teorii kwantówTwierdzenie Kochena -Speckera jest twierdzeniem frapującym (mimo, że na pierwszy rzut oka wygląda na zupełnie zwyczajne twierdzenie matematyczne), zwłaszcza jeśli bierze się pod uwagę jego konsekwencje.W niniejszym artykule przedstawię jego sformułowanie, a następnie postaram się omówić najbardziej intrygujące implikacje tego twierdzenia. Zagadnienia wstępneTeoria kwantów jest teorią fizyczną, o której interpretację toczą się nieustanne boje. 1 Wielu uczonych uważa pragmatyczne podejście do teorii kwantów za zupełnie wystarczające, choćby z tego powodu, że nie trzeba się wtedy zajmować trudnymi i czasem niewygodnymi pytaniami.W ramach takiej interpretacji teorii kwantów nie przypisuje się znaczenia pojedynczym pomiarom, lecz ich seriom.Interpretacje takie ideowo znajdują się blisko rezultatów charakterystycznych dla klasycznej fizyki statystycznej
Obecnie uważa się, że teoria kwantów przewiduje splątanie stanów odległych obiektów, wyrażające się w tym, że wyniki pomiaru na jednym z nich natychmiast wpływają na rozkład statystyczny wyników pomiaru odpowiedniej wielkości na drugim. Kluczowe znaczenie dla uzasadnienia tego poglądu ma twierdzenie Bella. Można przypuszczać, że powodem fiaska dotychczasowych prób podważenia tego wyniku teoretycznego jest brak wystarczająco wnikliwej refleksji nad specyfiką pomiarów kwantowych, których wyniki odtworzyć miałby taki model. Przeszkodą może tu być specyficzne dla interpretacji kopenhaskiej przeświadczenie, że przed pomiarem badany obiekt nie będący w stanie własnym odpowiedniej obserwabli nie ma żadnej z własności odpowiadającej pomiarowi aktualnie. Być może należałoby powrócić do wcześniejszych wyobrażeń opartych na „mikroskopie Heisenberga” i zreinterpretować redukcję stanu jako reorientację wektora stanu. Naturalną strategią poszukiwania modelu klasycznego, który miałby odtworzyć łamiące nierówności Bella korelacje kwantowe, jest próbować złożyć je na karb wspólnej przyczyny. Decydującym założeniem twierdzenia Bella jest jednak warunek będący uszczegółowieniem jednego z warunków występujących w teorii wspólnej przyczyny Reichenbacha. Kluczem do jego podważenia może okazać się odróżnienie od determinizmu „prima facie” determinizmu naukowego, dokonane przez Poppera w kontekście zjawisk deterministycznego chaosu. Zgodnie z tą sugestią, nieodłączny od pomiaru kwantowego proces reorientacji miałby być właśnie procesem chaotycznym. Należałoby jeszcze wykazać, że redukcje stanu w eksperymentach EPR, o których mowa w twierdzeniu Bella, można zreinterpretować jako reorientacje. W pracy przedstawiony został jakościowy argument przemawiający za takim przypuszczeniem.
Artykuł składa się z dwóch części. W części pierwszej rekonstruuję filozoficzne poglądy polskiego filozofującego fizyka Czesława Białobrzeskiego, a w drugiej części przedstawiam jego biografię oraz wkład w rozwój fizyki. Filozoficzne rozważania Białobrzeskiego kształtowały się na bazie wiodących problemów w fizyce końca XIX i przede wszystkim XX wieku; Białobrzeski prowadził te rozważania w ścisłym związku ze swoją praktyką naukową. Działalność polskiego uczonego przypada na okres powstawania i rozwoju mechaniki kwantowej. Białobrzeski – jak wielu innych ówczesnych fizyków – był świadomy konieczności spójnego wyjaśniania fundamentalnie nowych zjawisk świata atomowego. Jego wyjaśnienie jest oryginalne – odwołał się mianowicie w nim do klasycznej, filozoficznej teorii kategorii i zaproponował jej własną ontologiczną interpretację.
Do czasu sformułowania teorii kwantów (TK) istniało przekonanie, że rzeczywistość jest otwarta dla naszego poznania i ze poznanie polega tylko na biernym przyjmowaniu obrazów przedmiotów. Sądzono, że uogólniające działanie umysłu nie wnosi niczego nowego do treści przyjmowanej i że inny jest tylko sposób istnienia tej treści w umyśle. Niektóre jednak fakty z mikroświata wydają się domagać zmodyfikowania owego poglądu. Istnieje pewna naturalna granica naszego poznania indywidualnych przedmiotów, której w żaden sposób przekroczyć nie możemy. Stwierdzenie tego ograniczenia przybrało postać zasady nieoznaczoności. Wiąże się ją z nazwiskiem Heisenberga, który sformułował ją w 1927 r. Słuszności samej zasady nieoznaczoności nikt nie kwestionuje, trudności pojawiają się w jej zrozumieniu. John Polkinghorn pisze: „Największym paradoksem teorii kwantów jest to, że po ponad 50 latach pomyślnego wykorzystywania jej technik, jej wyjaśnienie jest ciągle przedmiotem dyskusji. Wszyscy się zgadzamy co do tego, jak przeprowadzać rachunki, a nasze odpowiedzi pasują do doświadczeń jak rękawiczka, a jednak nie możemy się zgodzić wszyscy co do tego, o co właściwie tu chodzi". Istnieją więc przynajmniej dwie interpretacje TK: ontologiczna i teoriopoznawcza.
W pracy uzasadniono, ze w badaniach naukowych systemow empirycznych, zwlaszcza maszyn jak rowniez i innych urządzen energetycznych, nalezy uwzglednic istniejącą w ich eksploatacji przypadkowośc i nieprzewidywalnośc zdarzen. Nawiązano do osiągniec mechaniki kwantowej wskazując na wynikający z nich postulat, ze wielkości nazywane komplementarnymi, mają istotną wlasnośc, ktora polega na tym, ze niemozliwy jest jednoczesny i zarazem dokladny pomiar ich wartości. Wykazano, ze z mechaniki kwantowej wynika, iz przy powtarzaniu badan empirycznych, niezaleznie czy są to obserwacje, doświadczenia, czy eksperymenty, nie mozna oczekiwac takich samych wynikow, ale mozna oczekiwac tej samych czestości uzyskania poszczegolnych wynikow. Wynika z tego, ze uzyskanie konkretnego wyniku badan jest zdarzeniem losowym. W artykule zwrocono tez uwage, ze odkrycie w nauce zasady niejednoznacznej przyczynowości doprowadzilo do zakwestionowania dawnego poglądu o istnieniu determinizmu jednoznacznego (czyli jednoznacznego wynikania skutku z kazdej przyczyny) i przyjecia determinizmu wieloznacznego, czyli determinizmu wynikającego z probabilistycznych praw mechaniki kwantowej, dopuszczającej (jak wiadomo) istnienie wyboru.Uwzgledniając wspomniane dokonania mechaniki kwantowej jak tez wyniki badan empirycznych uzyskiwane w fazie eksploatacji maszyn i innych urządzen energetycznych, zaproponowano uwzglednienie w badaniach empirycznych dorobku mechaniki kwantowej.