Aktuální číslo:

2021/6

Téma měsíce:

Fluor

Modré, těžké a kulaté věci

 |  5. 8. 1998
 |  Vesmír 77, 423, 1998/8

Vše, co je kulaté a modré, je těžké, a vše, co je modré a těžké, je kulaté. Nedivte se tomu a raději si představte, že žijete v pohádkovém světě, v němž to platí. Přesněji: v němž je to empirické, mnohým pozorováním ověřené tvrzení o vztazích tří empirických, dobře pozorovatelných vlastností (kterým se v onom světě shodou okolností říká „modré“, „těžké“ a „kulaté“). Octli jsme se tak v příběhu, který vypráví Jiří Fiala v tomto čísle (s. 464–466) a který doporučuji vaší pozornosti. Jde totiž o důležitou otázku, co si můžeme a co si nemáme dovolit při tvorbě přírodovědeckých teorií.

Představte si, že máte za úkol vybudovat teorii, která by vysvětlila shora popsané souvislosti mezi třemi empirickými vlastnostmi (modré, těžké a kulaté). V obdobném smyslu, jako Maxwellova teorie vysvětluje vychýlení magnetické střelky v blízkosti vodiče nebo jako inflační teorie vesmíru vysvětluje strukturu jeho pozorované části. Možná že si pro svou teorii vymyslíte (podobně jako ve Fialově příběhu) nějaké teoretické vlastnosti či veličiny – nazývejme je třeba „modatost“, „těžrost“ a „kulkost“ – a postulujete jejich vztah k empirickým vlastnostem takto: konjunkcí kulkého a modatého vzniká kulaté, konjunkcí modatého a těžrého vzniká modré a konjunkcí těžrého a kulkého vzniká těžké. Když vám pak někdo předloží zcela nová pozorování, například že vše, co je kulaté a velké, je mokré, a vše, co je mokré a kulaté, je velké („velké“ a „mokré“ jsou dříve nepozorované empirické vlastnosti), lze tato pozorování (a možná mnohá další) vysvětlit postulováním jen jedné další teoretické vlastnosti, řekněme „vekrosti“, a to tak, že konjunkcí vekrého a kulkého vzniká velké a konjunkcí modatého a vekrého vzniká mokré.

Dále již odkazuji na zmíněný Fialův příběh (kde je to vše přesněji a v písmenech). Nevšímejte si, že je to velice zjednodušená parodie na vznik vědecké teorie, zato si však povšimněte zádrhele, který se v onom příběhu objeví, jakož i poučení, které z toho zádrhele plyne. Poučení je zhruba takovéto: nebuďme zbrklí v touze po úspornosti našich teorií a mysleme trochu i na netušené empirické objevy našich potomků.

Úspornost teorií je jejich velkou předností, ba do jisté míry i důvodem jejich existence: příroda nám přece předvádí nepřeberné množství jsoucen a jevů, v nichž bychom se nevyznali, kdyby nám zkušenost neodhalovala a nepojmenovávala rozličné podobnosti, pravidelnosti a zákonitosti. Ale i ty podobnosti, pravidelnosti a zákonitosti by se mohly nezvládnutelně rozmnožovat, nebýt teorií, které do nich vnášejí pořádek a radikální zjednodušení, byť za cenu nově zaváděných teoretických pojmů, vlastností, veličin a vztahů. (Na našem příkladu, tak jak byl popsán v prvních dvou odstavcích, nebylo ovšem toto zjednodušení příliš výrazné: k „vysvětlení“ tří empirických pojmů byly zavedeny tři teoretické pojmy; jen v poslední větě se skóre vylepšilo na pět ku čtyřem.)

Odtud pramení ona všeobecně požadovaná tendence k úspornosti či jednoduchosti vědeckých teorií. V nejostřejší (a tudíž nejošemetnější) podobě je vyjádřena známým pravidlem Occamovy břitvy: 1) nevkládat do navrhovaných teorií víc (axiomů, typů, predikátů, konstant atd.), než je nezbytně třeba. Ve slabší, vágnější a emotivnější podobě lze zmíněnou tendenci vidět v oblíbenosti těch teorií, které jsou hodnoceny jako „elegantní“.

Jak se tedy chovat? Máme se Occamovou břitvou ohánět, či před ní uhýbat? Myslím, že je třeba vzít v úvahu dějinný aspekt vývoje vědeckých teorií: occamovsky oholená teorie může být ve své době vynikajícím vysvětlujícím nástrojem (jak i vidno ve Fialově příběhu) a zádrhel se může objevit až po mnoha letech. Takže bychom k eleganci teorie měli přičíst i  otevřenost. Naučit se ponechávat místa (snad pro ně mít i jména) pro vstup nových (případně pro modifikaci či štěpení starých) pojmů, veličin, jevů, faktů a souvislostí. I to ovšem uváženě. Occamova břitva nebudiž útočnou zbraní, nýbrž znamením, v němž se vědecká teorie rodí.

Určitý dějinný aspekt má i samo rozlišení na entity empirické a teoretické. Neurčité a pružné rozhraní mezi nimi je i propustné. Nejeden pojem, původně odvozený z pozorování, byl později povýšen (možná zprvu jako metafora) na pojem čistě teoretický a naopak: až banálně známé jsou případy, kdy se entita postulovaná teoretikem časem přestěhovala do zorného pole důmyslných empirických metod. Fyzika vysokých energií stejně jako astrofyzika o tom vědí své. (Nezapomeňme však, že důmyslné empirické metody jsou přímo či nepřímo závislé na postulátech teoretiků a že ono přestěhování může být i zjednané.)

Nevím, přiznávám se, jak pohlížet na odvážné, mnohdy elegantní a možná nutné předpoklady teoretiků, které z principu nic nemohou nabídnout pro zkoumání empirické. Příkladem jsou některé kosmologické teorie o obrovském a stále rostoucím počtu paralelních vesmírů (jedním z nich je ten náš), vzájemně nepřekonatelně a navěky od sebe odříznutých stále pokračující inflací mezilehlého prostoru.

Poznámky

1) William Occam, 1285–1347, angl. filozof a teolog pozdní scholastiky

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Různé
RUBRIKA: Úvodník

O autorovi

Ivan M. Havel

Doc. Ing. Ivan M. Havel, CSc., Ph.D., (11. 10. 1938 – 25. 4. 2021) Po vyloučení z internátní Koleje krále Jiřího pro „buržoazní původ“ dokončil základní školu v Praze a poté se vyučil jemným mechanikem. Později však večerně vystudoval střední školu a večerně také vystudoval automatizaci a počítače na Elektrotechnické fakultě ČVUT (1961–1966). V letech 1969 až 1971 postgraduálně studoval na Kalifornské univerzitě v Berkeley, kde získal doktorát v matematické informatice. Po návratu se v Ústavu teorie informace a automatizace ČSAV zabýval teorií automatů. Z politických důvodů musel ústav v roce 1979 opustit a až do roku 1989 se živil jako programátor v družstvu invalidů META. Nespokojil se však s prací pro obživu. Organizoval bytové semináře, věnoval se samizdatové literatuře. Po sametové revoluci od listopadu 1989 do června 1990 působil v Koordinačním centru Občanského fóra. V polovině roku 1990 se stal spoluzakladatelem a prvním ředitelem transdisciplinárního pracoviště Centra pro teoretická studia UK a AV ČR. Nadále se zabýval kybernetikou, umělou inteligencí a kognitivní vědou, v souvislosti s transdisciplinaritou jej zajímala komplexita, emergentní jevy, vznik vědomí. V roce 1992 se habilitoval v oboru umělá inteligence. Do roku 2018 přednášel na MFF UK. Od srpna 1990 do konce roku 2019 byl šéfredaktorem časopisu Vesmír. Stejně jako v CTS i zde svou zvídavostí i šíří zájmů propojoval vědce, filosofy, umělce. Editoriály, které psal do Vesmíru, daly vznik knihám Otevřené oči a zvednuté obočí, Zvednuté oči a zjitřená mysl a Zjitřená mysl a kouzelný svět. Soupis významnějších publikací: (Úplný soupis publikací I.M. Havla je v knize Jana Lukeše „Právě proto, že jsem“ – rozhovor s Ivanem M. Havlem). Havel, I. M., The theory of regular events, I., II., Kybernetika 5, 400–419, 520–544, 1969. Havel, I. M., Strict deterministic languages, Ph.D. dissertation, Department of Computer Science, California at Berkeley, December 1971. Štěpánková O., Havel, I. M., A logical theory of robot problem solving, Artificial Intelligence 7, 129–161, 1976. Havel, I. M., On branching and looping I., II., Theoretical Computer Science 10, 273–295, 1980. Havel, I. M., Robotika. Úvod do teorie kognitivních robotů, Státní nakladatelství technické literatury, Praha 1980. Havel, I. M., Hájek P., Filosofické aspekty strojového myšlení, in Sborník SOFSEM’83, 7–64, 1983. Havel, I. M., Podivná setkání, In: Laudatio Z. N., samizdat 1982. Havel, I. M., Palouš M., Neubauer Z., Svatojanský výlet, s. 145–157 in Laudatio R. P., Edice Expedice, sv. 196. Později též jako kniha Svatojanský výlet, Malvern & B. Just, Praha 1999. Havel, I. M., Způsoby poznání, s. 137–148 in: samizdat, Edice Expedice, sv. 209, 1985. Později tiskem in: Hostina, Sixty-Eight Publishers, Totonto 1989, též in: Slovenské pohľady č. 7, 1991. Angl. Překlad pp. 222–232 in Good-bye, Samizdat, ed. M. Goetz-Stankiewicz, NorthwesternUniversity Press, Evanston, Ill. 1992. Neubauer Z. Havel I. M., Sidonia a Sakateky dialogů patero, ed. D. Bohdan, samizdat Praha 1986. Později rozšířené tiskem in: Sidonia a Sakateky Čtrnáctero vykročení, SOFIS, Praha 2004. Havel I. M., Artificial Thought and Emergent Mind, pp. 758–766 in Proc. IJCAI’93, Morgan Kaufman Profesional Book Center, Denver, SO, USA, 1993. Havel I. M., Scale Dimensions in Nature, Int. J. of General Systems 24, 295-324, 1996/3. Havel I. M., Arsemid, Hrnčířství a nakl. Michala a Evy Jůzových, Praha 1997, druhé rozšířené vydání: KANT, Praha 2004. Třetí, třikrát rozšířené vydání KANT – Karel Kerlický, Praha 2016. Havel I. M, Otevřené oči a zvednuté obočí, Vesmír, Praha 1998. Havel I. M., Causal Domains and Emergent Rationality, pp. 129–151 in: Rationality and Irrationality, B. Brodgaard and B. Smith (eds.), Vienna 2001, öbv & hpt. Havel I. M., Přirozené a umělé myšlení jako filosofický problém, s. 17–75 in Umělá inteligence III., ed. V. Mařík a kol., Academia, Praha 2001. Havel I. M., Modality subjektivně prožívaných situací, s. 159–178 in Kognice a umělý život IV., J. Kelemen a V. Kvasnička (eds.), Slezská univerzita v Opavě, Opava 2004. Havel I. M., Zvednuté obočí a zjitřená mysl. Dokořán, Praha 2005. Havel I. M., A structure of Experienced Time, pp. 163–188 in Endophysics, Time, Quantum and Subjective, R. Buccheri et al. (eds.), World Scientific Publisching Co., 2005. Ajvaz M., Havel I. M., Snování. Rok dopisů o snech. Nakl. Pavel Mervart, Červený Kostelec 2008. Havel I. M., Sixty years of cybernetics: Cybernetics still alive, Kybernetika 44, 314, 2008/3. Ajvaz M., Havel I. M., Sindibádův dům. Korespondence o epizodických situacích a také o dvou scénách, okamžicích, vzpomínkách, počátcích, prostředcích a koncích, pobřežních skaliskách, vlnách a gejzírech, hromadách, skládkách, patafyzických a jiných strojích, nakl. Pavel Mervart, Červený Kostelec 2010.  Havel I. M., Dopisy od Olgy. Knihovna Václava Havla, Praha 2010. Havel I. M., Epizodické situace našeho života, s. 213–238 in Spor o přirozený svět, eds. B. Velický et al., Filosofia, Praha 2010. Havel I. M., Seeing numbers, pp. 312–329 in Best Writings on Mathematics 2010, ed. Mircea Pitici, Princeton University Press 2011. Havel I.M., Cestou k inteligenční singularitě, s. 183–217 in Hlavou zeď – Úvahy nad civilizací a její budoucností, ed. A. Pelán, dybbuk, Praha 2011.  Havel I. M., Slavná Hofstadterova kniha konečně v českém překladu, část I., Vesmír 91, 746, 2012/12, část II. Vesmír 92, 51, 2013/1 , část III. Vesmír 92, 116, 2013/2, část IV. Vesmír 92, 181, 2013/3. Havel I. M., Zjitřená mysl a kouzelný svět, Dokořán, Praha 2013. Havel I. M., Odvěta, s. 171–237 in Protázky a odvěty, Lucerna & nakl. Lidové noviny, Praha 2015. Havel I. M., Model prožívaného času podle Petra Vopěnky, Filosofický časopis 2016/4, s. 539-560. Havel I. M., Mitášová M., Vnímání pohybu: Reflektovaný a nereflektovaný pohled v souvislosti s architekturou, s. 64–70 in Kognicia a umelý život 2017, eds. I. Farkaš a kol., Univerzita J.A. Komenského, Bratislava 2017. Ajvaz M., Havel I. M., Pokoje u moře. Sedm let korespondence o živém těle, o trčení a vyčnívání, o větvení a sítích, o písmenech, houbách, kostrách a kostlivcích, o škálových úrovních, o agregátech a seskupeních, o totalizaci a diferenciaci, o prázdnotách, o přidávání a odebírání, o moři, o vánicích a sněhových vločkách, o obrazech, o jednotícím rozvrhu a nakonec i o rámech uvnitř rámů. Nakl. Pavel Mervart, Červený Kostelec 2017. Havel I. M., Zápisky introspektora, OIKOYMENEH, Praha 2018
Havel Ivan M.

Doporučujeme

Havlův Vesmír

Havlův Vesmír

Ivan Boháček  |  31. 5. 2021
Vesmír byl časopis mých prvních námluv s vědou a dodnes se pamatuji, jak jsem jako kluk měl vždy radost z nového čísla…
35 let s HIV

35 let s HIV

Eva Bobůrková  |  31. 5. 2021
Přítomnost nové záhadné choroby oficiálně potvrdily americké úřady, když 5. června 1981 oznámily podezřelý výskyt pneumocystické pneumonie u pěti...
Fluor v organických sloučeninách

Fluor v organických sloučeninách

Jaroslav Kvíčala  |  31. 5. 2021
Z přírody známe jen asi dvacet organických sloučenin obsahujících atomy fluoru. Člověk jich ale syntetizoval mnohem víc a organofluorová chemie...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné