Oblicza fizyki – między fascynacją a niepokojem. Rola fizyki w rozwoju naszej cywilizacji i kultury

Piąta Dyskusja Panelowa

 11 grudnia 2009 r. w Instytucie Fizyki UŚ odbyła się jubileuszowa Piąta Dyskusja Panelowa, której tematem przewodnim była „Fizyka – Medycyna – Filozofia”. Dyskusji tradycyjnie przewodniczył prof. dr hab. Jerzy Warczewski.
 
Prof. dr hab. Jerzy Warczewski
Prof. dr hab. Jerzy Warczewski
Jak zwykle nie obyło się bez różnych innych kontrapunktów tematycznych. Celem Dyskusji była – podobnie jak w czterech poprzednich – kolejna próba ukazania przedstawicielom innych nauk oraz sztuk, a także całemu społeczeństwu oraz władzom, roli fizyki jako fundamentu naszej cywilizacji i kultury. Chcemy jak zwykle ukazać rozmaite oblicza fizyki, która nie tylko fascynuje, lecz także może wywoływać niepokój. Pragniemy zasypać przynajmniej częściowo rów pojęciowy między fizykami a resztą społeczeństwa, wynikający m.in. z tego, że społeczeństwo jest wciąż za mało świadome znaczenia i osiągnięć fizyki oraz tego, jak głęboko nasze życie i egzystencja są zanurzone w morzu pojęć fizyki i urządzeń technicznych wytworzonych w oparciu o jej idee. Proponowany punkt wyjścia do Dyskusji – oczywiście w żadnym wypadku nieograniczający inwencji PT uczestników – stanowią: po pierwsze jej temat, a prócz tego tezy mego autorstwa (nieco zmienione i uzupełnione w porównaniu do ich pierwotnej wersji z pierwszych czterech Dyskusji) oraz rezolucja Graz Forum on Physics and Society, której jestem współautorem oraz sygnatariuszem (patrz www.wyp2005.at - Graz Forum Physics and Society – wybrać resolution). Należy podkreślić udział znakomitych przedstawicieli nauk przyrodniczych i matematycznych, humanistycznych, w tym filozoficznych i teologicznych, artystów oraz przedstawicieli nauk technicznych, a także studentów (ok. 350 osób).

Program Dyskusji był następujący: po powitaniu przez przewodniczącego Komitetu Organizacyjnego, słowo powitalne wygłosił prorektor ds. nauki i współpracy z gospodarką prof. dr hab. Andrzej Kowalczyk, chwaląc bardzo dotychczasowe Dyskusje Panelowe i wyrażając życzenie, aby za rok odbyła się kolejna taka Dyskusja. Potem zaczęły się 30-minutowe wystąpienia, traktowane również jako głosy w dyskusji. Ostatnie pięć minut każdego z nich przeznaczone było na dyskusję. Wystąpienia były podzielone na cztery kolejne sesje, piąta zaś była dyskusją podsumowującą. 

Sesja I: Etyka medyczna, etyka ewolucyjna, fizyka Wszechświata (prowadzenie: prof. Jerzy Warczewski – UŚ)

Autor pierwszego wykładu pt. „Wskaźniki jakości w rehabilitacji kardiologicznej – pomiędzy fizyką a etyką” dr n. med. Krystian Oleszczyk (dyrektor Górnośląskiego Centrum Rehabilitacji „Repty” im. gen. Jerzego Ziętka – Tarnowskie Góry) zauważył, że w ułomnej dyskusji publicznej na temat ochrony zdrowia, samo pojęcie zdrowia nie występuje już niemal w ogóle, etyka jest całkowicie nieobecna. Rozwój dyscyplin klinicznych, który – jako lekarz praktyk – śledzi od ponad trzydziestu pięciu lat, jest oszałamiający. W sposób oczywisty ten rozwój uwarunkowany jest postępem w dziedzinie nauk podstawowych. Na przykładzie obowiązujących w rehabilitacji kardiologicznej standardów postępowania diagnostycznego i terapeutycznego, autor zwraca uwagę na znaczenie elementów techniki medycznej w spełnieniu tzw. wskaźników jakościowych w tej dziedzinie medycyny. Interpersonalne relacje zachodzące pomiędzy leczącym a leczonym tradycyjnie opisywano, stosując pojęcia pochodzące z kręgu deontologii lekarskiej. Dziś pojęcie jakości opieki zdaje się wypierać tradycyjny język opisu. Czym jest owa jakość z perspektywy pacjenta? Na pewno liczy się jego bezpieczeństwo, oczekiwanie optymalnego wyniku leczenia oraz minimalizacja możliwych powikłań i zdarzeń niepożądanych. Jak zawsze: Primum non nocere.

Drugim mówcą był prof. Adam Chmielewski (Instytut Filozofii, Uniwersytet Wrocławski). Celem jego wykładu pt. „Piękno i obowiązek. Etyka ewolucyjna a estetyka Darwinowska” było wykazanie, wbrew twierdzeniom Thomasa Huxleya, iż powstanie i funkcjonowanie ludzkich zasad moralnych, w tym altruizmu, poświęcenia, sprawiedliwości, miłości i równości, a więc pojęć i kategorii, które konstytuują istotę ludzkiej moralności, można wyjaśnić za pomocą zasad zawartych w Darwinowskim rozumieniu ewolucji gatunków. Podstawową rolę w tym procesie odgrywają mechanizmy regulujące dobór seksualny oraz ściśle powiązane z nimi regulatywne idee piękna, definiujące wzorce estetyczne.

Trzecim mówcą był prof. Marek Demiański (Wydział Fizyki, Uniwersytet Warszawski). Jego wykład pt. „Wszechświat jako układ fizyczny” nawiązywał do Międzynarodowego Roku Astronomii 2009. Była to szczególna okazja do przedstawienia, w wykładzie, procesu poznawania Wszechświata z historycznej perspektywy z uwzględnieniem roli, jaką w tym procesie odegrały fizyka i osiągnięcia technologiczne.

Dr n. med. Krystian Oleszczyk, dyrektor Górnośląskiego Centrum Rehabilitacji „Repty” im. gen. Jerzego Ziętka w Tarnowskich Górach
Dr n. med. Krystian Oleszczyk, dyrektor Górnośląskiego Centrum Rehabilitacji „Repty” im. gen. Jerzego Ziętka w Tarnowskich Górach

Sesja II: Dzieje Wszechświata, światopogląd naukowy, fizyka jako strażnik naszej cywilizacji (prowadzenie: prof. Karol Kołodziej – UŚ)

Autor pierwszego wykładu Sesji II pt. „Posłańcy Stworzenia – kilka odsłon z dziejów Wszechświata” prof. Wiesław Kamiński (Wydział Matematyki, Fizyki i Informatyki, UMCS) zauważył, że – jak pisał Kepler – naszym zdumionym oczom ukazuje się ukryty w boskich pandektach plan Stworzenia. Na przykład skamielina zastygła w promieniowaniu reliktowym już teraz odsłania przed nami szczegóły struktury Wszechświata w niemowlęctwie, tj. po około 400 000 lat („Niech się stanie światło!”) od stanu początkowego. Neutrina reliktowe, świadkowie nukleosyntezy po kilku-kilkudziesięciu sekundach („Niech się stanie materia!”) w najbliższych latach pomogą prawie dotknąć obrazów Początku. Natomiast obserwowanie zmarszczek przestrzeni, efektu mechaniki kwantowej de Broglie’a pojawiającego się po ułamkowych częściach sekundy („Niech się stanie czasoprzestrzeń!”) właściwie pozwoliłoby stać się nam zuchwałymi świadkami aktu Stworzenia. W wykładzie omówione są fizyczne oraz techniczne przesłanki i warunki obserwacji takich skamielin. [Niestety, w przeddzień Dyskusji prof. Kamiński odwołał swój przyjazd z powodu grypy.]

Autor drugiego wykładu pt. „Od nauki do światopoglądu naukowego” prof. Jerzy Lukierski (Wydział Fizyki, Uniwersytet Wrocławski) rozumie światopogląd naukowy jako zespół przekonań opartych na naukowych podstawach naszej wiedzy. Taki światopogląd jest naturalistyczny przy wyjaśnianiu zjawisk oraz areligijny w kontekście ontologicznym. Biorąc pod uwagę rozwój historyczny koncepcji epistemologicznych, autor przedstawia zastrzeżenia wobec światopoglądu naukowego jako tego, który ogranicza możliwości podmiotu poznawczego (człowieka) oraz pomija istotne domeny rzeczywistości. Omawia także krótko problem złożoności i niespójności światopoglądowej, w szczególności postrzegania świata podług porządków epistemologicznych nauki i wiary.

Autor trzeciego wykładu pt. „Czy fizyka jest sama na tyle w dobrej kondycji, żeby móc ratować to, co sama stworzyła, tj. naszą cywilizację?” prof. Andrzej Staruszkiewicz (Instytut Fizyki, Uniwersytet Jagielloński) przedstawił specyfikę fizyki teoretycznej, która m.in. uniemożliwia ten spontaniczny postęp, który często zachodzi w dziedzinie technologii. Omówił też powody,dla których wielu niezależnych obserwatorów wyraża zaniepokojenie kondycją współczesnej fizyki teoretycznej.

Sesja III: Świat kwantowy, świadomość roli fizyki w społeczeństwie, matematyczność świata (prowadzenie: prof. Marek Zrałek – UŚ)

W pierwszym wykładzie tej Sesji pt. „Sygnatury świata kwantowego” prof. Paweł Horodecki (Katedra Fizyki Teoretycznej i Informatyki Kwantowej, Wydział Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej, Politechnika Gdańska) zauważył, że jedną z najbardziej fascynujących zagadek kwantowego opisu rzeczywistości fizycznej jest jego „wrodzona” odporność na próby zastąpienia go teorią lokalnych ukrytych zmiennych. Celem pierwszego wykładu w tej sesji była prezentacja, a także dyskusja różnych sygnatur kwantowych własności układów, włączając łamanie nierówności Bella, nierówności entropowych, nierówności reprezentujących tzw. kontekstualność kwantową. Omówiony był także związek między nierównościami Bella a świadkami splątania w kontekście tzw. splątania związanego potwierdzonego ostatnio doświadczalnie. [Niestety, w przeddzień Dyskusji prof. Horodecki odwołał swój przyjazd z powodu grypy.]

Prof. Leszek M. Sokołowski (Obserwatorium Astronomiczne, Uniwersytet Jagielloński) autor drugiego wykładu pt. „Alicja w krainie czarów, czyli społeczeństwo postindustrialne wobec fizyki” uzasadniał tezę, iż powszechna w nowoczesnym społeczeństwie niechęć do nauk ścisłych, do ich sposobu rozumowania i poszukiwania prawdy obiektywnej, ma dewastujący wpływ na kondycję i przyszły rozwój ludzkości, czyniąc ją nieodporną na zagrożenia zewnętrzne (kwestia ocieplania klimatu) i bezradną wobec manipulacji wewnętrznych (ułuda komunizmu). Nauki takie jak fizyka odsłaniają prawdę obiektywną i chronią nas przed pułapką relatywizmu.

Ks. prof. Janusz Mączka SDB (kierownik Katedry Filozofii Przyrody, dziekan Wydziału Filozoficznego, Uniwersytet Papieski Jana Pawła II, Kraków) autor ostatniego w tej Sesji wykładu pt. „Czy świat jest matematyczny?” stwierdził, że świat da się badać matematycznie, gdyby bowiem sąd ten nie był prawdziwy, to uprawianie takich dziedzin wiedzy, jak np. matematyka i fizyka stałoby się trudne czy wręcz niemożliwe. Czy jednak to przekonanie ma uzasadnienie? Celem wystąpienia był przegląd wybranych stanowisk, które argumentują za matematycznością świata, oraz wskazanie wyłaniających się z nich akcentów filozoficznych.

Sesja IV: Wiek XXI wiekiem elektroniki molekularnej i symulowania materii? (prowadzenie: prof. Andrzej Ślebarski - UŚ)

W pierwszym wykładzie tej Sesji pt. „Czy wiek XXI stanie się wiekiem elektroniki molekularnej? Niefrasobliwe rozważania chemika” autor prof. Adam Proń (Commissariat à l’Energie Atomique, Grenoble oraz Politechnika Warszawska) zauważył, że współczesny przemysł elektroniczny wykorzystuje, prawie wyłącznie, półprzewodniki i przewodniki nieorganiczne. Tymczasem spektakularny rozwój chemii organicznej pozwolił na wytworzenie wielu materiałów organicznych o bardzo ciekawych, niespotykanych dotąd właściwościach elektronowych. Te organiczne półprzewodniki i metale stanowią podstawowe materiały wykorzystywane w szybko rozwijającej się elektronice organicznej. Czy w tym dziesięcioleciu posuniemy się jeszcze dalej i półprzewodniki organiczne zastąpimy półprzewodnikami molekularnymi, w których pojedyncza cząsteczka (makrocząsteczka) pełnić będzie rolę elementu elektronicznego?

Prof. Maciej Maśka (Instytut Fizyki, Uniwersytet Śląski) przedstawił drugi i zarazem ostatni w Sesji IV wykład pt. „Symulowanie materii, czyli o kryształach ze światła”. Oto treść tego wykładu: gdy otaczający nas świat okazuje się zbyt skomplikowany, by badać go bezpośrednio, albo gdy z innych przyczyn nie możemy posłużyć się układami rzeczywistymi, posiłkujemy się modelami. Są modele, które wyglądają jak pomniejszone układy realne, ale bywają też takie, które nie są podobne w niczym, z wyjątkiem opisujących je równań. Przykładem tych ostatnich są tzw. sieci optyczne, za pomocą których próbujemy modelować realne kryształy. Dla wytworzenia nowoczesnych materiałów z pomocą przychodzą utworzone z wiązek laserowych sztuczne sieci krystaliczne, w których ultrazimny gaz atomów zachowuje się bardzo podobnie jak gaz elektronów w krysztale.

W trakcie wykładu przedstawione zostały sposoby wytwarzania sieci optycznych i kontrolowania ich parametrów, a także sposoby symulacji za pomocą tych sieci obecnie istniejących i przyszłych materiałów.

Następnie odbyła się Podsumowująca Dyskusja Panelowa, którą prowadzilił chemik prof. Adam Proń (CEA Grenoble oraz PW), matematyk prof. Maciej Sablik (UŚ) i fizyk prof. Andrzej Staruszkiewicz (UJ). Ta swobodna dyskusja trwała dwie godziny, ukazując wielką aktywność dyskutantów, w szczególności studentów (!). Całą konferencję zamknął dyrektor Instytutu Fizyki UŚ prof. Krystian Roleder, wyrażając podziękowanie organizatorom oraz zapowiadając, że w grudniu 2010 odbędzie się kolejna, tj. Szósta Dyskusja Panelowa. Pragnę dodać, że cały przebieg Piątej Dyskusji Panelowej został profesjonalnie sfilmowany przez Instytucję Filmową „Silesia-Film” i wkrótce będzie wydany na płytach DVD, wydanie to zaś będzie zaopatrzone w odpowiedni symbol ISBN, podobnie jak w przypadku Czwartej Dyskusji Panelowej.

 


Tezy do Dyskusji Panelowej

 

(Poniższe 12 tez oraz towarzyszące im szczegółowe hasła, nie stanowią listy zamkniętej)

1. Definicja cywilizacji i kultury

Cywilizacja jako kultura materialna. Kultura jako cywilizacja ducha.

Na czym polega ich rozwój? Bliskoznaczność obu tych pojęć.

2. Czym jest fizyka?

 Przedmiot fizyki. Hierarchia praw fizyki. Fundamentalne prawa fizyki. Teoria i eksperyment. Eksperymenty myślowe. Kanon (współczesnej) wiedzy fizycznej. Niekompatybilność dwóch fundamentalnych teorii: mechaniki kwantowej i ogólnej teorii względności. GPS – najbardziej zdumiewający przyrząd naszych czasów, którego działanie wymaga precyzyjnego zastosowania obu tych teorii a także szczególnej teorii względności!

Informacja i informatyka klasyczna oraz kwantowa!­

Nanotechnologia.

Energia i energetyka.

Przekaz wiedzy (fizycznej) jest tak samo ważny jak sama wiedza. W związku z tym właściwa dydaktyka na każdym szczeblu edukacji (popularyzacji) jest nie do przecenienia.

3. Etyczny wymiar zastosowań fizyki

 Liczne idee i wynalazki fizyki mogą być użyte zarówno dla dobra człowieka jak też i dla jego zagłady, podobnie jak – jeden z najstarszych wynalazków – nóż może służyć nie tylko do krojenia chleba w celu podzielenia się nim z bliźnim, lecz także do wbicia bliźniemu w plecy. W poczynaniach zatem fizyków (i wszelkich uczonych) potrzebna jest etyka.

4. Fizyka a nauki przyrodnicze

Nauki przyrodnicze, w szczególności medycyna, jako działy fizyki.

Tak pojęta fizyka stanowi najbardziej ogólną naukę o przyrodzie. Dwa aspekty medycyny: przyrodniczy i humanistyczny.

Metody fizyczne badania genomu i proteomu.

Metody fizyczne badania morfologii, skorupy i wnętrza Ziemi.

5. Fizyka a nauki techniczne

Fizyka fundamentem nauk technicznych.

Nauki techniczne fundamentem naszej cywilizacji.

Kultura przenika całą tę konstrukcję i wyrasta ponad nią.

6. Fizyka a kosmologia

Wielki Wybuch i ekspansja Wszechświata. Astrofizyka.

Teoria kosmologicznej inflacji. Teoria strun i Wszechświat przed Wielkim Wybuchem. Wszechświaty równoległe. „Atomy” czasu i przestrzeni.

7. Fizyka a filozofia

Filozofia przyrody. Rola matematyki w opisie i rozumieniu przyrody.

Człowiek jako podmiot i przedmiot fizyki (nauki). Ewolucjonizm teistyczny (kreacjonizm) i ateistyczny.

Zdolności poznawcze człowieka a ewolucja. Zasada antropiczna i podobne koncepcje.

Istniejący obiektywnie świat.

Sześć cytatów (z wielu możliwych) jako punkty odniesienia:

„Pierwsza mowa szatana do rodu ludzkiego zaczęła się najskromniej od słowa: dlaczego?” (Adam Mickiewicz);

„Jest pięć tysięcy pytań gdzie, siedem tysięcy pytań jak i sto tysięcy pytań dlaczego”. (Rudyard Kipling);

„Dla nich, powiedziałem, prawda nie byłaby niczym innym, tylko cieniami obrazów”. (Platon, Rzeczpospolita);

„Jest tylko jedno dobro, mianowicie wiedza, i tylko jedno zło, mianowicie ignorancja”. (Sokrates);

„Tej małej części ignorancji, którą porządkujemy i klasyfikujemy, nadajemy imię wiedzy”. (Ambrose Bierce);

„Wiem, że nic nie wiem” (Sokrates).

8. Fizyka (nauka) a wiara (religia)

Przedmiot fizyki i przedmiot wiary są różne.

Dwa cytaty (z wielu możliwych) jako punkty odniesienia:

„Nauka bez religii jest ułomna, religia zaś bez nauki ślepa”. (Albert Einstein);

„Wiara i rozum są jak dwa skrzydła, na których duch ludzki unosi się ku kontemplacji prawdy”. (Jan Paweł II).

9. Fizyka a sztuka

Fizyka jako opis stanów Przyrody. Sztuka jako przedstawienie stanów Ducha. Symetria i jej łamanie w Przyrodzie i w Sztuce.

10. Uczony a artysta

Co ich łączy? Co ich odróżnia? Co mają sobie nawzajem do zaoferowania?

11. Różnice i podobieństwa sensu poszukiwań twórczych

Różnice i podobieństwa sensu poszukiwań twórczych w fizyce oraz innych naukach przyrodniczych, a także w naukach technicznych, w naukach humanistycznych i w sztuce.

12. Zastosowania aparatu myślowego fizyki w innych dziedzinach

Na przykład w socjologii, ekonomii (ekonofizyka), grach rynkowych etc.

 


 

Autorzy: Jerzy Warczewski
Fotografie: Agnieszka Sikora