Fizikai Szemle honlap |
Tartalomjegyzék |
Fizikai Szemle 1992/11. 436.o.
Wigner Jenő
Princetoni Egyetem, USA
A természettudomány születése
Most nem annyira a fizika jelen eredményeiről szeretnék beszélni, hanem arról, hogy a tudomány kiterebélyesedése milyen hatást gyakorolt az emberiségre, az emberek boldogságára. Ez általánosabb kérdésföltevés, amit már sok bölcselő felvethetett én előttem. Mégis foglalkozom vele, mert mint Lévy-Leblond mondta, idős korában a fizikus érdeklődése az átfogóbb kérdések felé hajlik. Úgy is mondhatjuk, hogy bizonyos mértékig filozófus lesz belőle. De a fizikusok többnyire műkedvelő filozófusok maradnak. Attól félek, én sem fogom fölsorolni mindazon profi filozófusok nevét, akiknek a gondolatait újra föltalálom.
Azzal szeretném kezdeni, hogy számomra a természettudomány léte csodának tűnik. Az emberek biológiai értelemben állatok. A természetes kiválasztódás és fejlődés törvényei szerint fejlődtünk ki primitívebb állatokból. De mi a többi állattól eltérően olyan absztrakt tudás megszerzésére törünk, amilyen a fizika. Az ember csak néhány ezer éve kezdte meg a tudomány fejlesztését, pedig ez a speciális állat már millió éve él a Földön. A görögök erőfeszítései nyomán 2500 évvel ezelőtt geometria született. Amit én hívok fizikának, az Newton Principiájával kezdődőtt, mindössze 300 esztendővel ezelőtt. Ez a fizika később elképesztő gyorsasággal bontakozott ki, amit nehéz másként megérteni, mint úgy, hogy most egy instabilitás szemtanúi vagyunk
Az új elméletek sikere a pénzzel és hatalommal rendelkezők figyelmét is felkeltette. Az anyagi források megnyílása pedig további embereket vonzott a fizikához. Ezután a fizika fejlődése a jólétet és gazdagságot növelte. Ilymódon mind több embernek nyílt módja arra, hogy tudást szerezzen és teremtsen elvont és gyakorlati síkon egyaránt. A gyakorlati haszon nem volt a korai fizika sajátja: Newton Principiája senki ételét nem tette könnyebbé. Ma viszont a fizika elképesztő mértékben megkönnyíti az életünket. Úgy tűnik, millió évnek kellett eltelnie, hogy ez az instabilitás bekövetkezzék. Legalábbis ezt kell hinnünk, hiszen ha hasonló fizika már létezett volna korábban is, hiába felejtődött volna el, tárgyi bizonyítékokat hagyott volna maga után. Hogy az ember egy érdekes és hasznos fizikát tudott csinálni, a többi állatnak pedig ez nem sikerült, ez számomra épp olyan csoda, mint a benyomások, vágyak, érzelmek leírására alkalmas nyelv alkotása. De nyelv sokféle van. Az emberiség viszont egy fizikát hozott létre.
A fizika tudományos teljesítményei
A jelen természettudomány kétféle eredményt vallhat magáénak. Az absztrakt eredmény az a koherens világkép, amelyik nemcsak leírja a megfigyelt jelenségeket, hanem megdöbbentő módon a jövő bizonyos mértékű előrelátására is képesít. Be kell vallanunk, hogy a különböző természettudományok nem is alkotnak koherens rendszert. Büszkék lehelünk a fizika és kémia elvi egybeolvadására, ami a mi századunkban történt. De már sokszor hangsúlyoztam, hogy az ember számára legfontosabb jelenség, a tudat még kívül van ezen a rendszeren. Nem teljes még az élettelen világ leírása sem. A fizika két legalapvetőbb elmélete, a kvantummechanika és a relativitáselmélet még mindig nem váll eggyé. Ha ez meg is történne, tovább fönnmaradnak a mozgástörvények és a kezdőfeltételek Newton óta tudott különállása.
A fizika csak a mozgástörvények megtalálására és megfogalmazására vállalkozott, a Világmindenség kezdeti feltételeiről nem tud nyilatkozni. Utóbbiak valószínűleg továbbra is a misztika témái fognak maradni.
Léteznek más természettudományok, amelyek a fizikából kizárt témákkal foglalkoznak A lélek rettentően fontos jelenség, de azt az emberi pszichológia nagyon hiányosan írja le, nem is szólva más állatokról. Nem tudjuk, hogy a baktériumtól az emberig vezető úton hol bukkan fel a kín és a gyönyör. Vannak olyan tudományok is, amelyek nagyobb gondot szentelnek olyan témáknak, amit a fizika egyszerűen elintéz, mint kezdőfeltételeket: ezt teszi a földrajz és a leíró csillagászat. Az ilyen leíró tárgyalás például a populációk megismerésénél nagyon fontos lehet. A fontos és lényegtelen választóvonala, a tudomány és nemtudomány megkülönböztetése mindazonáltal bizonytalan; a határvonal erre is, arra is csúszhat. Az amerikaiak például tudják, hogy Washington az Egyesült Államok tóvárosa, hogy ott ülésezik az amerikai parlament, de a további részleteket ítélhetjük fontosaknak vagy lényegteleneknek. Az például, hogy a Potomac folyó képezi a főváros egyik határát, lehet fontos vagy lényegtelen, ahogy tetszik. Van erre példa a csillagászatban is. Egyszer egy kiváló csillagásszal néztük a csillagos eget. Mikor a Cassiopeia csillagkép szépségét dicsértem, megkérdezte: az hol van? Ez a fogalom tehát érdektelen volt annak a csillagásznak a számára. Ha a fizikában, a matematikában, feltehetően a kémiában is rájövünk, hogy - valamilyen tapasztalati vagy elméleti - dolgot nem tudunk, akkor legalább megpróbáljuk megérteni, megtanulni.
Van még sok tudomány, amit nem említettem. A tényközlő tudományok (földrajz, leíró csillagászat) és a törvényszerűséget feltáró tudományok (matematika, fizika) szelleme különbözik. A botanika, zoológia, orvostudomány valahol félúton van köztük. Ezek az átmeneti helyzetű tudományok lehetnek nagyon sikeresek és hasznosak, már ami a tudomány gyakorlati jelentőségét illeti. De be kell vallanom, hogy engem nyomaszt a tudományok ilyen nagy változatossága, és önnön képtelenségünk a bennük való legalább részleges tájékozódásra. Viszont csodálom, hogy egyes tudományok - elsősorban a fizika - milyen sikeres a dolgok megértésében. Amikor a fizikával kezdtem foglalkozni, az anyagok sajátságai például teljesen kívül estek a tudomány körén. Ma viszont valljuk, hogy a nem élő köznapi anyagok minden sajátsága megérthető lehet a fizikára támaszkodva. Az ilyen tudomány teljesítményeire nemcsak büszkék lehetünk, hanem azon el is ámulhatunk
Itt az ideje, hogy áttérjek a tudomány életünkre gyakorolt hatására.
A fizika befolyása életkörülményeink megjavítására
Már az egzakt tudomány kibontakozása előtt is sokat változott az ember élete. Fegyvereket talált ki, hogy védje magát és táplálékot szerezzen, mezőgazdaságot fejlesztett, észrevette az összefüggést a szexuális kapcsolat és új emberek teremtése közt. Ami még fontosabb, megtanult beszélni. Sokat módosult az életmód azáltal, hogy az ember megtanulta a tudás átadásának a technikáját. Az eszkimók nem ismerik az egzakt tudományt. Életvitelük érdekes betekintést enged a tudomány előtti emberiségre vonatkozólag.
A tudomány kibontakozása azonban alapvetően megváltoztatta életünket. A legtöbb változás jó irányba történt. Képtelenség mindet számításba venni. A legmegrázóbb az emberi életkor meghosszabbodása. Amikor születtem, az újszülött baba várható élettartama 30 év volt a fejlett országokban. Most ez 71 év. A növekedés még impresszívebb volt más országokban, ahol a század elején alacsonyabb volt az életszínvonal. Volt még sok más javulás. A legtöbb országban nem gond a táplálék biztosítása. A gyerekek nevelése is eredményesebb: az emberi egyenlőség sokkal inkább megvalósult, noha nem feltétlenül azokban az országokban, amelyek erre hivatkoznak. 2000 évvel ezelőtt elfogadott becslés szerint 300 millió ember élt a Földön, ma több, mint 5 milliárd. Ez 16-szoros növekedés! Ehhez nyilván hozzájárult a tudomány is. Szintúgy a biztonsághoz és a jóléthez Meg kell engednünk annak lehetőségét, hogy ez a folyamat nem fog korlátlanul fölfelé ívelni. Sok fejlett országban, így Franciaországban és Magyarországon gyakorlatilag állandó a népességszám. Az Egyesült Államok lakosságát a bevándorlás duzzasztja. A tudomány az emberi életet nemcsak hosszabbá tette, hanem könnyebbé is. Így van, még ha nem is ez volt a tudományos alapkutatás közvetlen célja. Newton műve nem volt közvetlen kapcsolatban a fizikai jóléttel. Ez igaz a legtöbb más tudományra is, talán az orvostudomány kivételével. Ma mégis sokkal könnyebb a földművelés, mint amikor az emberiség azt elkezdte. E század legtöbb - ma már magától értetődőnek tekintett - találmánya a tudományos alapkutatás eredményeire vezethető vissza. Amikor születtem, Magyarországon nem volt még autó, sem villanyvilágítás, sem rádió és televízió, sem villamos, sem konyhai gáz, sem villany hűtőszekrény. És ez a lista korántsem tejes.
De ad-e a tudomány életcélt? Boldoggá teszi-e az emberiséget? Ha igen: ez a hatás növelhető-e még tovább? Megpróbálom, hogy erről elmondjam néhány gondolatom. Ezek nem általánosan elfogadott nézetek. Bocsássanak meg értük.
Hozzájárulhat-e a tudomány az emberi boldogsághoz?
A tudósok esetében a válasz bizonyosan igenlő. Emlékszem, már az iskolában mennyi örömet szerzett nekem a geometria törvényeinek felismerése. Találtam egy bizonyítást arra, hogy a háromszög három magasságvonala egy pontban metszi egymást. Ez a bizonyítás nem szerepelt az általam ismert könyvek egyikében sem. Még többször okozott örömöt, hogy csütörtökönként egy közös egyetemi szemináriumra jártam, ahol egy-egy kollegánk mondta el gondolatait és eredményeit. Egyszer én is előadtam. Ezt is fölülmúlta az a gyönyörűség, hogy fölismertem a szimmetriaelvek fontosságát és hasznát az atomszínképek kiválasztási szabályainak megértésében. Így a Laporte-szabályt a természet tükrözési szimmetriájára sikerük visszavezetnem.
Nem dicsekvésből mesélem el mindezt, hanem abban a reményben, hogy az olvasóban hasonló örömteli tapasztalatokat idézek föl. A kérdés az, hogy ezt a gyönyörűséget közkinccsé tudjuk-e tenni, el tudjuk-e juttatni az emberek széles rétegeihez.
Azt szeretném válaszolni, hogy igen Ha tanítványainkat arra serkentjük, hogy maguk is csinálják a fizikát, például a gimnáziumok szakköreiben, akkor ezt valósítjuk meg. Ez a tanártól természetesen nagyobb figyelmet kíván, de azt hiszem, érdemes megtenni minden középiskolában. Nem csak boldoggá teszi a résztvevő fatatokat, ahogy engem is boldoggá tett. Megismertetné őket a fizika fő gondolataival és gondolkodásmódjával is. Eközben örömet okoz, és tovább serkenti a fiatalok kíváncsiságát és kutatásvágyát. Diákként aligha fognak nagy horderejű elveket fölfedezni, de a tudomány később is érdekelni fogja őket még akkor is, ha maguk nem válnak tudósokká.
Hasonló tevékenység más munkahelyeken is szervezhető: akár hivatalokban és gyárakban is. A kutatókörök a zenekörökkel, stb. párhuzamosan működhetnek. A résztvevők barátságos légkörben beszélhetnék meg azokat az új tudományos témákat, amelyek a társadalmat érintik. Így átjárhatóbbá válhatnak a munkásokat, adminisztrátorokat, főnököket elválasztó falak. A kellemes légkör a munkát is előrelendítheti.
Amit a tudomány emberi boldogsághoz való lehetséges hozzájárulásáról mondtam, azt nagyon komolyan gondolom. Remélem, hogy azok is megbocsátanak, akik nem értenek velem egyet. De nem kevésbé fontos az egzakt tudomány további fejtődése sem, mégpedig nem csupán a fizikában, kémiában, műszaki ismeretekben, amelyek már eddig oly sokat javítottak életkörülményeinken, hanem például a pszichológiában is, ahol az előrehaladás tempója sokkal mérsékeltebbnek tűnik.
Végezetül engedtessék meg egy pesszimista észrevétel. A fizika az én életemben nemcsak kiterebélyesedett, hanem el is komplikálódott. Fiatal koromban, a kvantummechanika érkezése előtt hihettem, hogy ismerem a fizika összes alapelvét, van áttekintésem a legérdekesebb alkalmazásaikról is. Ma ez a második áttekintés biztosan elérhetetlen. A fizikusok kutatómunkájukban sokkal jobban specializálódtak, mint azt a század elején tették. Vajon a dolgok ilyetén alakulása nem fogja-e mérsékelni a fizika, a tudomány iránt mutatkozó érdeklődést? Reménykedem, hogy ezt a nehézséget sikerül majd legyűrni: az emberek érdeklődése és öröme nem fog csökkenni a fizikában. Ehhez további átfogó felismerésre lesz szükség, de bízom benne, hogy erre van lehetőség. Ami egy kicsit mégis pesszimistává tesz - remélem, alaptalanul - az az a tény, hogy a Földet még nem látogatták meg más napok bolygóinak kutatói. Néhány bolygónak bizonyára fejlettebbnek kell lennie mint mi vagyunk. Így ők képesek arra, hogy idegen égitesteken fölfedezzék az élet jelenlétét. De minket nem fedezett föl senki. Bízom benne, hogy ennek a kutatás és érintkezés iránt való érdeklődésük elhalványulása az oka. Talán úgy találták, hogy az ilyen kapcsolat nem elég érdekes. Talán úgy döntöttek, hogy az ilyen kapcsolat előnytelenül befolyásolná más bolygók lakóinak önálló tudományos kutatáson alaputó fejlődését.
_____________________________
Journal of the Unity of Science 1/1 (1988) 5. A lap engedélyével közöljük.