Albert Einstein(1)

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
ROZDZIAŁ PIERWSZYUprzedzenia, które trzeba przezwyciężyćW roku 1955 teoria względnoci ukończyła pół wieku. Dzi fizycy uważajš jš za teorie klasycznš, a czasy, w których była przedmiotem dyskusji i ataków, wydajš się bardzo odległe. A przecież nie tak dawno, bo w roku 1921, znakomity fizyk von Laue pisał w przedmowie do swego podręcznika teorii względnoci:""Wielbiona i obrzucana obelgami - oto jaka jest dzi teoria względnoci. Największych krzykaczy po obu stronach łšczy przy tym to, że rozpaczliwie mało z niej rozumiejš".Dzi hałas ucichł, a teoria względnoci - otoczona szacunkiem - stała się kamieniem węgielnym nowoczesnej fizyki. Jej twórca okrelany jest mianem największego uczonego naszych czasów i jednego z największych uczonych wszystkich czasów. Nadszedł czas, by spojrzeć wstecz, przyjrzeć się rozwojowi wprowadzonych przez Einsteina rewolucji, zobaczyć, jaki wpływ wywarły one na naszš epokę.Zanim to uczynimy, spróbujmy się uwolnić od przesšdów powtarzanych po tysišc razy z ust do ust, rozpowszechnianych przez radio i prasę.Jeden z takich przesšdów głosi, że zrozumienie idei Einsteina jest dla przeciętnego miertelnika rzeczš nie-ť 7 <możliwš. Einstein - to kapłan wiedzy matematycznej, a takich, którzy go naprawdę rozumiejš, jest nie więcej niż dwunastu.Zwalczanie przesšdów nie jest rzeczš łatwš. Nie będę nawet twierdził, że poglšd, iż tylko dwanacie osób rozumie teorię względnoci, jest fałszywy. Jest on równie niedorzeczny jak stwierdzenie: "Tylko dwanacie osób na wiecie naprawdę rozumie Beethovena".Matematyka i fizyka matematyczna sš, podobnie jak muzyka, dziedzinami twórczoci artystycznej. Podobnie jak w muzyce, musimy w nich odróżnić technikę od idei. Kto nie opanował odpowiedniej techniki, nie zagra dobrze Beethovena ani nie napisze pracy naukowej o teorii względnoci. A jednak - podobnie jak muzyka Beethovena może dostarczyć najgłębszych wzruszeń człowiekowi, który nie zna nut, tak i zrozumienie podstawowych idei teorii względnoci może stać się ródłem wielkiej radoci nawet dla człowieka nie obeznanego z technikš matematycznš.Wiedza nie zna jednego poziomu poznawczego;takich poziomów jest wiele. Być może udałoby się nam wybrać poziom tak wysoki, że tylko nieliczni mogliby go osišgnšć. Nieliczni, to znaczy ilu? Pewien mój kolega - wybitny matematyk - wyraził poważnš wštpliwoć, czy sam Einstein jest jednym sporód trzech ludzi, którzy najlepiej rozumiejš Einsteina.Zazwyczaj uważa się, że człowiek albo zna matematykę, albo jej nie zna. Prawda jest jednak inna: istniejš rozmaite poziomy techniki matematycznej. Od ich opanowania zależy poziom poznawczy, jaki może osišgnšć człowiek studiujšcy teorię względnoci.Na ogół odróżnia się szczególnš i ogólnš teorię względ-ť g enoci. Opanowanie ogólnej teorii względnoci wymaga głębszej znajomoci matematyki niż opanowanie teorii szczególnej. Techniki tej można się jednak nauczyć i z biegiem czasu ludzi wprowadzonych w tajniki matematycznej teorii względnoci będzie coraz więcej.W zakresie badań naukowych - setki uczonych pisały prace na temat teorii względnoci i zagadnień z niš zwišzanych. Jest ona, jak każda inna dziedzina wiedzy, otwartš księgš. Liczba nowych prac z tej dziedziny - choć znacznie mniejsza niż w dziedzinie teorii kwantów - jest jednak pokana. W zakresie nauczania - co roku opuszczajš mury uniwersytetów nowi studenci znajšcy podstawy teorii względnoci i jej zasadniczy aparat matematyczny. Za moich czasów studenckich programy studiów nie uwzględniały teorii względnoci. Dzi, przynajmniej na niektórych uniwersytetach, studenci trzeciego roku uczš się podstawowych równań szczególnej teorii względnoci, a studenci czwartego lub pištego roku studiujš matematycznš teorię względnoci.Myl, którš chcę teraz wypowiedzieć, wydaje mi się szczególnie ważna. Einstein nie mógłby być jednym z tych, których wpływ na nasze stulecie był najgłębszy, gdyby jego idee były zrozumiałe tylko dla nielicznych. Kiedy, w przyszłoci zasady teorii względnoci będš może wykładane nawet w szkole redniej. Idee leżšce u jej podstaw sš proste i zarazem zasadnicze, choć proces przetłumaczenia wynikajšcych z nich wniosków na język życia codziennego wymaga czasu. Ludzi, którzy przyswoili sobie niektóre idee teorii względnoci, jest coraz więcej i liczba ich długo jeszcze będzie wzrastać. To włanie jest powodem wpływu Einsteina na naszš współczesnš kulturę.ť 9 ŤTeoria względnoci nie jest teoriš kapłanów wiedzy. W dalszym cišgu przekonamy się, jaki wpływ na cale nasze życie wywarł ten pozornie abstrakcyjny wytwór myli. Był co prawda okres, około roku 1917, kiedy tylko nieliczni ludzie w pełni rozumieli teorię względnoci. V tym to włanie okresie rzekł pewien fizyk do profesora Eddingtona: "Pan jest jednš z trzech osób, które rozumiejš teorię względnoci". Gdy na twarzy Eddingtona l pojawił się wyraz powštpiewania, fizyk dodał: "Panie \ Profesorze, nie powinien Pan czuć się zakłopotany. Pan i jest nazbyt skromny". Eddington odpowiedział: "Niejestem zakłopotany, zastanawiam się tylko, kto jest tym [ trzecim".Teoria względnoci, jak każda nauka, opiera się na założeniach zgodnych z dowiadczeniem. Z tych założeń wyprowadza ona wnioski, przy czym narzędziem dedukcji jest matematyka. W dalszym cišgu zakładać będziemy, że czytelnikowi nie sš znane nowsze zdobycze matematyki i dlatego będziemy pomijać większoć elementów procesu dedukcji. Mimo to jest rzeczš możliwš uchwycenie pewnych idei podstawowych i pewnych wyników nawet wtedy, gdy wypadnie nam opucić niektóre ogniwa łańcucha logicznego, łšczšcego założenia podstawowe z wnioskami dajšcymi się sprawdzić dowiadczalnie. Pewne założenia i wnioski będziemy musieli przetłumaczyć - poprzez obrazy i analogie - z abstrakcyjnego języka matematyki na język życia codziennego.Wszystko to razem oznacza "popularyzację". A gdy stajemy przed problemem popularyzacji teorii względnoci, napotykamy inny głęboko zakorzeniony przesšd, który wymaga omówienia. Wielu ludzi uważa, że teoria względnoci mówi nam,ť 10 Ťiż wszechwiat jest czym na podobieństwo wiata Alicji w krainie czarów, że do tego wniosku doszedł matematyk Einstein, który odkrył, że istnieje czwarty wymiar, że przedmioty skracajš się i wydłużajš, a wiat nasz kurczy się lub rozszerza na kształt balonu, że krótko mówišc, wszystko jest względne i tajemnicze. Że nie pocišg zatrzymuje się na stacji, ale stacja przy pocišgu. I w tym, stworzonym przez Einsteina, fantastycznym, względnym wiecie nagle zjawiła się bomba atomowa.Naukowe metody mylenia dlatego wydajš się tak odmienne od tych, jakimi się posługujemy w życiu codziennym, że sš od nich doskonalsze, bardziej skomplikowane i subtelne. W istocie rzeczy sš one jednak takie same. Kiedy widzšc zbliżajšcy się samochód nie przechodzimy przez jezdnię, postępujemy tak dlatego, że stosujemy teorię, rozumujemy i wnioskujemy. Łańcuch wniosków jest w tym wypadku tak krótki, że można go nieomal nazwać instynktem. W nauce łańcuch ten jest nieporównanie dłuższy. Jest znacznie dłuższy w teorii względnoci niż w mechanice klasycznej. Z postępem wiedzy staje się on coraz dłuższy i coraz trudniej jest go uchwycić. Ale drzewo nauki wyrasta z gleby naszych dowiadczeń. Odnosi się to również do teorii względnoci.W jaki więc sposób zrodziło się uprzedzenie dotyczšce mistycznego, względnego wszechwiata z Alicji w krainie czarów?W roku 1916, gdy teoria względnoci była znana głównie niemieckim fizykom i matematykom, a prawie zupełnie obca szerszej publicznoci, napisał Einstein niewielkš popularnš ksišżkę o szczególnej i ogólnej teorii względnoci. Oto kilka wyjštków z jego przedmowy; sšť 11 Ťto niemal dokładnie te same myli, jakie chciałbym wyrazić we wstępie do niniejszej ksišżki:"Ksišżeczka ta ma zaznajomić możliwie dokładnie z teoriš względnoci tych czytelników, którzy interesujš się niš ze stanowiska ogólnonaukowego, filozoficznego, a nie opanowali aparatu matematycznego fizyki teoretycznej. Jej lektura wymaga wiadomoci mniej więcej z zakresu szkoły redniej, a nadto doć znacznej dozy cierpliwoci i silnej woli czytelnika. Autor dołożył wszelkich starań, aby główne myli przedstawić w sposób możliwie jasny i prosty... Majšc na względzie zrozumiałoć wykładu, nie cofałem się przed powtórzeniami i nie przywišzywałem najmniejszej wagi do elegancji ujęcia;przestrzegałem raczej sumiennie wskazówki genialnego teoretyka L. Boltzmanna, aby troskę o elegancję pozostawić krawcom i szewcom." ^Mała ksišżka Einsteina stała się dziełem klasycznym. Póniej, około roku 1920, gdy sława teorii względnoci i jej twórcy objęła cały wiat, wydrukowano o Einsteinie i o teorii względnoci setki ksišżek, broszur i artykułów w czasopismach i w gazetach. Rozpoczęła się era płaskiej wulgaryzacji wiedzy.Szybko zauważono, że ksišżki, które podajšc naukę pomieszanš z mistykš i sensacjš - podniecajš czytelnika, cieszš się większš poczytnociš od takich, które pisane na podobieństwo ksišżki Einsteina - przedstawiajš podstawowe myli w sposób rzeczowy, bezporedni, niemal bezbarwny. Zaczęto więc powtarzać do znudzenia podane przez Einsteina przykłady, tyle tylko że upiększone zbędnš ornamentacjš; uczyniono wszystko, aby na tle pasjonujšcej scenerii przedstawić uczonego jako diabelnie sprytnego jegomocia, który wydzierať 12 <zyrodzie tajemnice, mimo iż usiłuje je ona podstępnie przed nim ukryć. Ksišżki te wywoływały metafizyczny dreszczyk; przy ich lekturze można się było podniecać i przeżywać napięcie dramatyczne nie rozumiejšc absolutnie nic. Niektórzy popularyzatorzy pisali z dużš zręcznociš artystycznš i tak powstał nowy (dzi już chyba zanikajšcy) styl popularyzacji. Ten włanie styl przyczynił się do powstania przesšdu dotyczšcego tajemniczoci wszechwiata i nauki.Nauka jest budowlš wzniesionš przez rozum; naj... [ Pobierz całość w formacie PDF ]