Kvantová teorie ilustruje meze lidského poznání. Máme tu svět, který si žije svým vlastním životem, úspěšně se brání jakémukoli přesnému poznání a zřejmě nám zůstane navždy utajen.

Kvantová mechanika vnesla do fyziky „deprimující“, poněvadž neodstranitelné prvky nepřesnosti a náhody, které z kvantového světa dělaly cosi jako krajinu zázraků a přízraků (Gamowův literární Mr. Tompkins ji nazval podle Carrollovy Alenky „říší divů“). Předměty zde mají nepoznatelnou minulost i nepředvídatelnou budoucnost a mohou se chovat proti běžné zkušenosti – třeba vyskytovat se na více místech najednou (superpozice stavů), mizet a znovu se objevovat (dualistická oscilace mezi hmotou a vlnou) nebo spolu telepaticky komunikovat na dálku nekonečně velkou rychlostí (kvantová provázanost), popřípadě procházet zdí (tunelový jev).

V kvantovém světě bují vášně na každém kroku – pohyby bývají prudké a nárazy silné, všechno tu probíhá v jakýchsi rozmáchlých gestech, mezi nimiž se „neděje nic“. Předměty nelze přesně lokalizovat, navíc každý pokus o to, třeba jen pohledem, je z jejich původního místa odpálí.

Máme tu tedy svět, který si žije svým vlastním životem, úspěšně se brání jakémukoli přesnému poznání a zřejmě nám zůstane navždy utajen. O jeho zkoumání platí postřeh lídra kodaňské školy Nielse Bohra: „Je chybou si myslet, že úkolem fyziky je zjistit, jaká příroda je. Fyzika se týká jedině toho, co umíme o přírodě říci.“ Nu, pokud zůstaneme při zemi a spokojíme se s vědomě neúplným popisem, budiž. Pokud ale popustíme své ambice a pokusíme se kvantové jevy vyjádřit kompletně, vyplynou z toho rozpory. Naše tělo totiž nemá receptory schopné postihnout kvantové objekty a mozek zase zkušenosti vyhodnocovat správně chování mikrosvěta.

Už Kant před více než dvěma sty lety pochopil, že jde-li čistý rozum za meze lidské zkušenosti, pak nevyhnutelně zabředne do spekulací, kde tvrzení a protitvrzení jsou stejně platná. Moderní fyzikální teorie se stávají tak abstraktními a vznášejí se tak daleko za hranicemi naší přirozenosti, že je nelze ověřit a jsou stále kontroverznější. Vytváříme jakési konstrukty, které to, co nejsme s to vnímat a cítit, převádějí na to, čemu jsme schopni alespoň formálně porozumět. Příkladem je většina navrhovaných řešení problému Schrödingerovy kočky, ultimátními případy pak otázky typu: Je vesmír konečný, či nekonečný? Má nějaký smysl, nebo nemá? Má v něm navrch hmota, nebo duch?

Pokud je popis složitého systému úplný, pak nemůže být bezesporný a bude obsahovat protiřečení.

Kantovo omezení rozumu koresponduje se známou Gödelovou větou o neúplnosti: Pokud je popis složitého systému úplný, pak nemůže být bezesporný a bude obsahovat protiřečení.

Jakkoli „lučavka lidského poznání“ (krásný termín Vladimíra Neffa) není dost silná na to, aby kvantový svět úplně rozpustila, alespoň ho pořádně naleptala. Pravda, pohled na naleptaný svět nemusí být nic příjemného, ale tady platí známá sentence amerického nobelisty Richarda Feynmana: „Fyzici pochopili, že není vůbec důležité, jestli se jim nějaká teorie líbí, nebo ne. Důležité je, zda její předpovědi souhlasí s experimentem.“ To u kvantové teorie platí. Z řady jejích aplikací v praxi jmenujme alespoň tu zřejmě nejznámější – zařízení, stavějící do kvantové „latě“ soubory atomů tak, aby na povel najednou vyzářily svazek silného jednobarevného světla. To pak dokáže stejně přesně snímat nahrávku z kompaktního disku jako řezat kov, zažehovat termojadernou reakci jako operovat lidský mozek… Laser.

Panorama za klíčovou dírkou

„Příroda jakoby nám ukazovala jenom lví ocas. Já ale pevně věřím, že k tomu ocasu patří i celý lev, i když se nemůže odhalit najednou. Vidíme z něj jen to, co by viděla veš, která mu sedí na hřbetě.“ (Albert Einstein)

Poznávací tabu kvantového světa má i širší souvislosti. Připomíná nám, že i když to přírodnímu výběru evidentně stačilo, pro potřeby vědeckého poznání je náš smyslový arzenál k uzoufání chudičký. Člověk není jen „neschopen vidět nicotu, z níž byl přiveden na svět, stejně jako nekonečno, jímž je pohlcen“ (Pascal), jeho smyslům unikají i jiné projevy reality. Pár příkladů: Vlnová délka známého elektromagnetického záření se pohybuje od 10-15 metru (u nejtvrdšího záření gama) do 106 metru (u extrémně dlouhých radiových vln), z toho člověk vnímá viditelné světlo v pásmu 4–7,5.10-7  metru. To je tisícina bilióntiny celkového rozsahu! V oboru rozměrů svět varíruje od Planckovy délky 10-35 metru či rozměru atomového jádra 10-15 metru do miliard světelných let, u času zase od Planckova času 10-44 sekundy nebo procesů v atomech 10-16 s až k době trvání vesmíru…

Navzdory nejvyspělejším přístrojům realitu v její plnosti nikdy nepoznáme. Musí stačit aspoň drobty.

Zkrátka a dobře připomínáme koně u kolesek na Staroměstském náměstí, ale zatímco oni mají klapky na očích proto, aby je nerušil okolní provoz a tudíž lépe dělali svoji práci, my (někteří?) bychom tolik chtěli být rušeni (třeba dálkovým klábosením velryb, předzemětřesným chvěním země, nářkem namáhaných domů, pílí buněčných organel, emanací rozrušené mysli nebo třeba vznikem a zánikem kosmických objektů), ale svých klapek se zbavit nemůžeme. Navzdory nejvyspělejším přístrojům realitu v její plnosti nikdy nepoznáme.

A tak musí stačit alespoň drobty. „Člověk je veden k novému pochopení souvislého celku, které popírá klasickou představu rozložitelnosti světa na oddělené a nezávisle existující části… Převrátili jsme obvyklou klasickou představu, že základní realitou světa jsou nezávislé ´elementární části´ a že rozličné systémy jsou jen náhodnými tvary a uspořádáními těchto částí. Spíš bychom měli říci, že základní skutečností je nerozdělitelná vzájemná kvantová propojenost celého vesmíru a že relativně nezávisle vystupující části jsou jen zvláštními a náhodnými formami v rámci tohoto celku,“ napsal americký fyzik David Bohm.

Závěrem malá připomínka, která zajisté neplatí jen v kvantovém světě: Poznáváním se dá objekt zničit. A jak věděl už čaroděj Gandalf: „Ten, kdo rozláme věc, aby došel poznání, opustil cestu moudrosti.“

Tato úvaha navazuje na text Živá, mrtvá, nesmrtelná.

Titulní ilustrace Johna Tenniela z knihy Alenka v říši divů z roku 1869. Public domain.

Print Friendly