Pragmatický a dogmatický duch ve fyzice

Diskuse o „filozofickém“ pozadí přírodních věd nekončí. Fakt jisté izolovanosti české vědecké elity téměř od r. 1938 nepochybně přispěl k tomu, že někteří vědci jsou filozoficky již ve století 21., zatímco jiní v bezpečném století 19. Abychom připomenuli kontinuitu, rozhodli jsme se přetisknout předválečný text profesora Johanna Starka, což je postava ve fyzice zapsaná „zlatým písmem“. Nejsme sami. Britský časopis Nature tak učinil již 30. dubna 1938, časopis New Scientist to připomněl o 40 let později, r. 1978. Filozofický postoj J. Starka je blízký řadě našich přírodovědců. Jiným je bližší třeba postoj Wernera Heisenberga. Není rovněž bez zajímavosti si v této souvislosti připomenout článek Stevena Weinberga „První elementární částice“ (Vesmír 76, 305, 1997/6).

Johannes Stark se narodil 15. dubna 1874 v bavorském Schickenhofu. Na Mnichovské univerzitě graduoval r. 1897. Od roku 1909 byl řádným profesorem fyziky na Univerzitě v Cáchách. Jeho vědecké práce se týkají tří oblastí fyziky: vedení elektřiny v plynech, spektroskopie a chemické valence. Roku 1919 dostal Nobelovu cenu za objev Dopplerova jevu v kanálových paprscích a za štěpení spektrálních linií atomů v elektrickém poli (Starkův efekt). Byl dopisujícím členem akademií v Göttingenu, Římě, Leydenu, Vídni, nositelem četných cen. Od roku 1933 do roku 1939 byl prezidentem Říškého fyzikálně technického ústavu. Jeho biografie často zamlčují, že podporoval Hitlera a jeho antisemitské rasové teoretiky. Denacifikační soud v roce 1947 ho odsoudil ke čtyřem letům nucených prací. Zemřel 21. června 1957 v Traunsteinu.

Nebývalo obvyklé, aby časopis Nature publikoval politická prohlášení či projevy s výjimkou situací, kdy politika ovlivňovala vědu a naopak. V souvislosti s tím, že se časopis Nature věnoval perzekuci vědců, byl jedním z prvních britských časopisů, který byl v Německu zakázán. Ostatně ani v období do r. 1989 nebylo zvláštností, že některá čísla do Československa prostě nedošla.

Cílem fyzikální vědy je formulace a zkoumání zákonů, jimiž se řídí jevy a procesy odehrávající se na předmětech v neživé přírodě. Tyto inherentní zákony jsou nezávislé na lidské existenci, lidském konání či myšlení a jsou všude na světě stejné. Proto je předmět fyzikální vědy internacionální. Avšak způsob, jakým je fyzikální výzkum prováděn a popisován, záleží na duchu a charakteru lidí s vědou spjatých – a tento duch i charakter se vzhledem k různosti lidí, národů a ras individuálně mění.

Jestliže v následujícím textu budu mluvit o dvou základních typech mentality ve fyzikálním výzkumu, opírám se o své vlastní zkušenosti. Zkoumal jsem totiž u mnoha významných postav fyziky minulosti jejich duševní naladění, které je přivedlo až k objevům. Během své čtyřicetileté vědecké kariéry jsem si všímal mnoha více či méně úspěšných současných fyziků, tvůrců teorií a autorů spousty knih. Snažil jsem se rozpoznat hlavní zdroj uvažování, z něhož jejich práce čerpá. Na základě svých dlouholetých zkušeností jsem dospěl k názoru, že mezi pracovníky v oboru fyziky existují dva základní přístupy k vědě jako takové.

Pragmatický duch, který se stal zdrojem objevů mnoha úspěšných vědců jak v minulosti, tak dnes, je zaměřen k realitě. Jeho cílem je určit zákony, které popisují jevy už známé, a objevit tělesa či jevy nové, dosud neznámé. Dříve než se fyzikové této myšlenkové školy pustí do konkrétního problému, získávají jistý náhled na realitu zkoumaných jevů tím, že pečlivě prostudují všechna dříve zjištěná fakta tak či onak související s daným problémem. Na základě náhledu pak formulují koncepci, čemu by se zkoumané těleso nebo proces mohly reálně podobat. Taková koncepce je však pro ně jen prostředkem, jak empiricky formulovat experimentální uspořádání otázky, namířené k realitě samé. Jestliže pozorování zvoleným přístrojem původní koncepci nepotvrdí, což se stává často, bez váhání ji odmítnou a hledají zase novou podnětnou zkušenost pro další koncepci nových experimentů. Jejich konečným cílem je vždy popsat realitu, ať už získají nějaký nový poznatek, anebo je tato cesta odvede k dosud skrytým a neznámým rysům zkoumaného jevu. Matematicky formulovaná teorie pro fyziky pragmatického založení není sama o sobě cílem, ale pouze metodou, sloužící buď ke kvantitativní, co nejstručnější a nejjednodušší prezentaci poznatku získaného ze zkušenosti, anebo k matematickému odvození speciálních případů výsledků, které vyplývají ze základních zákonů zjištěných experimentem.

Fyzik dogmatické školy však na poli fyziky přemýšlí úplně jinak. Vystartuje totiž od myšlenek, které primárně vyvstaly v jeho vlastním mozku, anebo z libovolných definic vztahů mezi symboly, kterým může být připsán nějaký obecný či speciální fyzikální význam. Logickými a matematickými operacemi je pak kombinuje dohromady, a tak odvozuje výsledky ve formě matematických formulí. Potom zjišťuje, jak by těmto formulím mohl dát fyzikální význam tím, že je aplikuje na výsledky experimentu. Pokud se zjistí, že jeho formule souhlasí se zkušeností, podtrhne toto tvrzení s největším možným důrazem a poukazuje na to, že zkušenost vyvstala a nabyla vědecké důležitosti jen díky jeho teorii. Jestliže se objeví nějaké experimentální výsledky, které buď v jeho teorii nejsou zahrnuty, nebo jí dokonce odporují, zpochybní jejich platnost anebo je prohlásí za tak nepodstatné, že se o nich ani nezmíní. Dogmatičtí fyzikové dále prezentují fakta tak, jako kdyby jejich teorie a formule vyčerpávajícím způsobem pokrývaly veškerý rozsah jimi zkoumaných jevů, a nejsou schopni na tomto poli vidět další problémy. Jejich myšlenky i bádání jako by zamrzly do jejich formulí.

Pragmatický duch je zaměřen k realitě a jeho základní metodou je přiměřené a pečlivé pozorování. Konečným výtvorem dogmatického ducha je dogmatická formulka a jeho metodou je jedna z logicko-matematických konstrukcí. Pro pragmatického ducha je fyzikální výzkum procesem evoluce od toho, co je známé, směrem k novému experimentálnímu poznávání. Pragmatický duch nerozděluje fyziku na klasickou a moderní, pro něj existuje pouze fyzika jako celek. Pro dogmatického ducha je fyzika polem působnosti jeho formálně logické aktivity, zaměřené k revoltě proti existujícím principům a k dosažení obecného uznání jeho vlastních teorií, či vlastně jeho nového „obrazu světa“ (Weltbild). Pragmatický duch spojitě dospívá k novým objevům a novému poznání, dogmatický přístup vede k zmrzačení experimentálního výzkumu a k nadprodukci knih či článků, které jak jsou početné, tak jsou neplodné a nudné. Tento dogmatizmus vykazuje vnitřní souvislosti s teologickým dogmatizmem středověku, který stál rovněž v opozici proti nově založeným, pragmaticky orientovaným přírodním vědám.

Vědci jako P. Lenard a E. Rutherford představují současné příklady toho, jak se pragmatický duch projevuje ve fyzice. Lenard svým experimentálním výzkumem katodového záření připravil cestu pro největší objev posledních 50 let, objev elektronu. Navíc svým pečlivým měřením fotoelektrického jevu objevil souvislost mezi elektronem a světlem. Dalším příkladem je Rutherford, který díky intuitivnímu smyslu pro

realitu odvodil ze svých experimentů a měření poznatek o radioaktivní proměně atomů a jejich jaderné struktuře. Tyto skutečnosti by nikdy nemohly být odvozeny metodami dogmatického ducha.

Einsteinovy teorie relativity, založené na libovolné definici prostorových a časových souřadnic či jejich diferenciálů, jsou zřejmým příkladem uvažování dogmatického ducha. Dalším příkladem tohoto přístupu je Schrödingerova vlnová mechanika. E. Schrödinger totiž úžasným výkonem fyzikálně-matematické akrobacie získal nejdříve jako konečný výsledek diferenciální rovnici, a teprve poté si položil otázku, jaký druh fyzikální reality mohou funkce vystupující v jeho rovnici představovat. Jeho návrh zněl, že elektron je jaksi libovolně rozmazán ve velké prostorové oblasti kolem atomu. Další představitelé dogmatického ducha ve fyzice (M. Born, P. Jordan, W. Heisenberg, A. Sommerfeld) interpretovali Schrödingerovu funkci zcela v rozporu s fundamentálními zákony naší zkušenosti, avšak pro dogmatický přístup ve fyzice velmi charakteristicky. Nechávají totiž elektron nepravidelným způsobem tančit kolem atomu, přičemž ho z vnějšku popisují tak, jako by byl přítomen zároveň ve všech bodech okolo atomu, s nábojem odpovídajícím statistické váze jeho přítomnosti v těchto bodech.

Existuje ještě jeden podstatný rozdíl mezi pragmatikem a dogmatikem ve fyzice, ten však má co dělat spíše s lidskými charaktery zmíněných dvou typů. Fyzik pragmatického ducha nepropaguje své výsledky, aby si zjednal autoritu či vliv. Vnitřně jej uspokojuje už pouhý nový poznatek. Pragmatik věří, že jeho výsledky reprezentující realitu dojdou u odborníků zaslouženého uznání a poslouží jako další krok na cestě dál. Jak rozdílný je však přístup protagonistů dogmatického ducha! Nečekají totiž ani 5 let, aby se mohlo ve světle zkušenosti řádně prozkoumat, zda jejich revolučně ustrojené teorie odpovídají popisu fyzikální reality a zda v nich nejsou chyby. Naopak, snad ještě dříve, než jsou publikovány jejich výsledky, je již zahájena propagace jejich teorie sérií časopiseckých či novinových článků, v učebnicích, a pokud je to možné, uspořádají hned celosvětové přednáškové turné. Pokud vím, Rutherford nepodnikl žádné přednáškové turné, jímž by popularizoval výsledky svého výzkumu. O Lenardovi vím, že o svých výzkumech velmi nerad mluvil na veřejnosti a že se jenom dvakrát zúčastnil Německého kongresu přírodních věd (Naturforscherversammlung). Na druhou stranu si starší fyzikové pravděpodobně ještě dobře pamatují, s jakou neodbytností se na celém světě a před nejširším publikem propagovala Einsteinova teorie relativity. S novějšími dogmatickými teoriemi, známými jako kvantové teorie, kvantové mechaniky apod., to nebylo tak zlé, nicméně v rámci propagace těchto myšlenek bylo po celém světě proneseno nesčetně mnoho přednášek a bylo na toto téma sepsáno mnoho učebnic.

Pokud je úkolem fyziky zkoumání těles a zákonů týkajících se reality Přírody, je jedině pragmatický postoj vědců způsobilý k tomu, aby tyto problémy řešil, a tudíž je oprávněn tak činit. Jestliže se dogmatický duch neomezí jen na teologii a sociologii, ale vybere si jako arénu pro svá intelektuálně gymnastická cvičení i fyziku, je možné to tolerovat pouze za předpokladu, že tím fyzikální výzkum pragmatické myšlenkové školy potom nebude trpět. Avšak tato podmínka už celá tři desetiletí nebyla a v žádném případě dosud není splněna v Německu, kde reprezentanti dogmatického ducha mají největší vliv. Svým společným úsilím a propojením s úřední mocí získali početné profesury ve fyzice, a v teoretické fyzice zejména. V důsledku toho, a také vinou živé propagandy moderních dogmatických teorií, byl akademický dorost vychováván a vzděláván především ve vědeckém ideálu dogmatického ducha. Jako model vědeckého myšlení a práce nebyli vyzdvihováni mužové typu Lenarda či Rutherforda, ale Einstein a jeho dogmatičtí napodobitelé. Rozhodl jsem se vystoupit proti dogmatickému duchu v Německu, protože opakovaně pozoruji jeho zmrzačující vliv na vývoj vědeckého výzkumu v této zemi. ¹⁾