Współczesna fizyka, a buddyzmAutor: Rene StaritzbichlerTłumaczenie: Ewa Zachara
Dualność i komplementarność, czyli "Albo-albo"
oraz "zarówno to, jak i to"
Czy można zrozumieć naturę rzeczy, dzieląc je na
części? Ponieważ łąka jest zbyt skomplikowana, pakujemy samą trawę do pudełka,
przyglądamy się tylko jej i uczymy czegoś na jej temat. Następnie robimy pudło
na kwiatuszki i jeszcze jedno - na pszczółki. Aby pojąć łąkę jako całość,
ustawiamy pudła z trawą, kwiatuszkami i pszczółkami jedno na drugim i patrzymy
na nie równocześnie. Czy widzimy przy tym łąkę, czy rozumiemy ją? Nauki przyrodnicze,
filozofia i języki funkcjonują w oparciu o pojęcia. Każde pojęcie jest jak
pudło, w którym zebrane zostają różne obiekty lub różne właściwości. Kiedy
ustawiamy pudła jedno na drugim, mamy do czynienia z "albo - albo". Gdy natykamy
się na ograniczenia tego sposobu widzenia i nie pomaga nam już dzielenie pojemników
na coraz mniejsze pudełka, stoimy w obliczu "zarówno tego, jak i tego", gdzie
wszelkie granice się rozmywają.
Filozofie Wschodu, takie jak buddyzm i taoizm,
dążą do jedności, muszą jednak posługiwać się operującym pojęciami językiem,
którego naturą jest dzielenie rzeczy. Aby usunąć ograniczenia narzucone przez
myślenie pojęciowe, używa się często paradoksów (takich jak na przykład koany
w buddyzmie zen) - sprzeczności niemożliwych do rozwiązania, ponieważ opierających
się na pojęciach, które nawzajem się wykluczają. Zachodni sposób poznawania
polega na próbach zrozumienia całości poprzez analizę, różnicujący podział.
Dopiero wtedy, gdy dochodzimy do granic tej metody, pojawia się "zarówno to,
jak i to". Przy tym kilka pojęć może stać się jednym, kiedy rozpozna się ich
tożsamość. Na przykład w 1864 roku Maxwell odkrył, że elektryczność i magnetyzm
mają to samo Ąródło i są różnymi obliczami tej samej przyczyny. Ładunek w
stanie spoczynku wytwarza pole elektryczne, poruszający się ładunek dodatkowo
tworzy pole magnetyczne, a ładunek, któremu nada się przyspieszenie - falę
elektromagnetyczną, która w zależności od długości manifestuje się jako fala
radiowa, światło, promieniowanie rentgenowskie itd. Wszystkie te zjawiska,
przedtem uznawane za niezależne, mają tę samą naturę - liczne pojęcia stapiają
się w jedno: elektromagnetyzm.
Dalej idących odkryć dokonała w minionym stuleciu
mechanika kwantowa. Jasne jest, że fale na wodzie różnią się od kul armatnich.
Kula armatnia nie może rozprzestrzeniać się równocześnie we wszystkich kierunkach,
okrążać przeszkód i łączyć się z innymi w jedną wielką kulę. W świecie postrzegania
fale i cząstki są czymś zupełnie różnym, fala nie może być cząstką, a cząstka
falą. Kiedy jednak fizycy wykroczyli poza ten obszar i zaczęli badać atomy,
odkryli, że cząstki mają właściwości fal, a fale (np. światło) są podobne
cząstkom; w mikroskali wszystko jest zarówno falą, jak też cząstką. Nosi to
nazwę dualizmu korpuskularnofalowego.
Istnieją jednak nie tylko te dwa aspekty. Kiedy
rozważamy właściwości charakterystyczne dla cząstek, znikają na ten czas właściwości
falowe, gdy zaś rozważa się właściwości falowe, znikają właściwości korpuskularne.
Właściwości charakterystyczne dla fal i dla cząsteczek wykluczają się nawzajem,
mimo że wszystko jest zarówno falą, jak też cząstką. Właściwości te nazywamy
"komplementarnymi", gdyż dopiero ich nałożenie się może wytłumaczyć właściwości
cząstek i światła. Potrzebne są oba aspekty, mimo że się nawzajem wykluczają.
Komplementarność oznacza "zarówno to, jak i to", ale w głębszym znaczeniu
niż miało to miejsce w przypadku elektromagnetyzmu, kiedy po prostu rozpoznana
została ta sama przyczyna. W przypadku komplementarności dwa pojęcia nie stają
się jednym, gdyż nawzajem się wykluczają.
Komplementarność spotyka się wśród wielu par pojęć,
które opierają się na przeciwieństwie - w fizyce jest to na przykład "porządek
i chaos", a w kategoriach oceniania "dobro i zło". U ich podstawy leży jedność,
która znajduje się poza myśleniem pojęciowym, dokonującym polaryzacji na przeciwieństwa.
Jak już wyżej wspomniałem, obecnie znane są trzy
klasy cząstek i cztery rodzaje oddziaływań zmiennych. Od dłuższego czasu podejmowane
są próby zniesienia tego podziału - znalezienia jednej przyczyny wszystkich
zjawisk i ujednolicenia wszystkich teorii. Wykorzystuje się przy tym pierwotną
zasadę wibracji i postrzega jako "praesencję" jednowymiarowe struny (ang.
strings) , ewentualnie dwuwymiarowe membrany, które w zależności od napięcia
wibrują z różną szybkością. Różnorodne cząstki odpowiadałyby drganiom o różnej
częstotliwości tej samej struny lub membrany (strun nie należy sobie wyobrażać
zbyt plastycznie - teoretycy strun poruszają się w większej ilości wymiarów
niż ich bliĄni) .
Do wsparcia tej teorii doświadczeniem, potrzebne
byłyby energie wielokrotnie większe od tych, które mamy obecnie do dyspozycji
- im głębiej chcemy przeniknąć w materię, tym więcej energii potrzebujemy.
Często słyszy się, że odkrycia mechaniki kwantowej
stoją w sprzeczności z fizyką klasyczną. Nie znaczy to jednak, że fizyka klasyczna
jest w błędzie! Obie te gałęzie fizyki odnoszą się do różnych poziomów rzeczywistości.
Byłoby absurdalne - jeśli nie niemożliwe - obliczanie trajektorii pocisku
na podstawie obliczeń zachowania 10 do potęgi 23 (jedynka z dwudziestoma trzema
zerami) cząsteczek w świetle mechaniki kwantowej. Innymi słowy, mechanika
klasyczna jest szczególnym przypadkiem mechaniki kwantowej - jest w niej zawarta.
Mechanika kwantowa natomiast jest teorią o ogólniejszym i bardziej zasadniczym
znaczeniu.
Obserwator i rzeczywistość
Jaką rolę odgrywa ten, kto postrzega - obserwator
- w fizyce i w buddyzmie? Budda szukał własnej esencji, tego, co ponadczasowe
i niezmienne - rozpoznał swoją naturę dzięki nakierowaniu swej zdolności postrzegania,
swej przytomności na siebie, na samego postrzegającego. Istnieje coś, co jest
postrzegane - ciało, myśli i uczucia - a także coś, co postrzega - umysł,
obecny za wszystkimi zjawiskami. To, co jest postrzegane ma granice i zmienia
się. Umysł, który szuka siebie samego, traci wszelką przedmiotowość charakterystyczną
dla tego, co jest postrzegane - odkrywa, że jest niezmienny, wolny od jakichkolwiek
ograniczeń, ponadczasowy i tożsamy z przestrzenią. Myśli i uczucia nie są
oddzielone od tego co je postrzega - pojawia się jedność, niedualność. Myśli
i umysł są od siebie nieoddzielne, a jednak nie są tym samym. Nie są ani jednością,
ani dwiema różnymi rzeczami - są komplementarne.
Ponieważ "rzeczywistość" jako taka jest trudna
do uchwycenia i zdefiniowania, fizyka klasyczna trzyma się rzeczywistości,
która może być przez każdego postrzegana w taki sam sposób w każdym miejscu
i zawsze - tej, którą można opisać prawami natury. Obserwator nie może mieć
na nią żadnego wpływu - jest oddzielony od tego, co obserwowane. Oznacza to,
że rzeczywistość ta musi być taka sama bez względu na to, czy się ją obserwuje,
czy też nie. Można to z grubsza opisać w następujący sposób: dżentelmen z
maczugą stoi przed nami, niezależnie od tego, czy mamy oczy. W przypadku obiektów
sto milionów razy mniejszych wygląda to inaczej - po pierwsze dlatego, że
tylko aparatura pomiarowa może je "widzieć". Każda obserwacja wpływa na tak
małe obiekty, zmienia je. Aby możliwe było dokonanie pomiaru, między aparaturą
pomiarową a obiektem musi zajść coś, co zawsze oddziałuje na obiekt. Tutaj
każda obserwacja zmienia "rzeczywistość". Poza tym przyszłość pojedynczego
obiektu tej wielkości nie jest zdeterminowana, co oznacza, że wkrótce po pomiarze
nie można niczego wiedzieć o badanym obiekcie na pewno. Kiedy nie trwa obserwacja,
nie wiadomo niczego pewnego o "rzeczywistości", która może się zmienić w nieprzewidywalny
sposób. Te dwa odkrycia doprowadziły mechanikę kwantową do stwierdzenia, że
nie można powiedzieć niczego o rzeczywistości w przypadku braku obserwatora.
Światło w komórkach
Podczas medytacji możliwe są doświadczenia związane
ze światłem. Czy to światło jest fizycznie "realne", należałoby dopiero zbadać.
W każdym razie pewne jest, że komórki produkują światło. W ciele ludzkim znajduje
się światło, które wytwarzają. Światło wypromieniowywane przez ciało może
być mierzone i zmienia się podczas choroby i w czasie umierania. Podczas śmierci
komórek intensywność (jasność) światła wzrasta na krótki czas, po czym światło
gaśnie. Jak powstaje światło? Fizyka kwantowa została nazwana w ten sposób,
ponieważ Max Planck w 1901 roku odkrył, że elektrony okrążające jądro atomu
nie mogą posiadać dowolnych energii ruchu, lecz mogą przybierać tylko określone,
stopniowo "skwantowane" wartości. Kiedy atom, a co za tym idzie również krążący
w nim elektron, ma energię różną od najniższej możliwej (jest w stanie wzbudzonym)
, może powrócić do swojego podstawowego stanu oddając energię równą różnicy
między dwoma poziomami. Czyni to poprzez wysłanie kwantu światła - wspomnianego
już fotonu.
Każdy złożony system może istnieć tylko przez wymianę
informacji. Aby powstające światło mogło pełnić tę funkcję, musi być uporządkowane
(koherentne) . Poszczególne fotony muszą nakładać się w ten sposób, by stały
się wspólnie falą taką, jak światło laserowe. Inaczej wygląda to w przypadku
zwykłego światła, składającego się z nie pasujących do siebie nawzajem fal
- mechanizm ten można porównać do orkiestry, w której każdy muzyk gra własną,
dziką melodię. Porządek powstaje w ten sposób, że foton wyemitowany przez
atom pobudza następny atom i w ten sposób "zmusza" go także do emisji fotonu,
przez co fala narasta. "Laserem" komórki jest cząsteczka DNA.