Červinka Jaroslav. FPF2. 20.4. Vědecká obrazotvornost.
Obrazotvornost, tu má nějakým způsobem každý člověk, a je určitě velmi rozmanitá. Představit si, je prakticky možné cokoliv, a proto se domnívám, že vědecká obrazotvornost může být rozdílná pouze v tom, že u vědce se předpokládá větší suma teoretických znalostí než u standardního člověka. Z hlediska představivosti objevitelské nemá vědecká erudice na obrazotvornost nijak zvláštní význam, naopak se může stát překážkou rozvíjení fantazie. Nezatížená obrazotvornost je pro objevitelskou obrazotvornost nezbytná. Někteří vědci z ohromnými encyklopedickými znalostmi mají velmi často omezený intelektuální prostor pro obrazotvornost, protože ta je limitovaná schopnosti snadno přijímat jednoduché ideje, které nekorespondují s jejich encyklopedickými informacemi. To uvádím proto, aby si čtenář uvědomil, že lépe je použít výraz tvůrčí obrazotvornost, tím se při přemýšlení odstraní zbytečný respekt ze slova vědecká. Přídavné slovo, vědecky, často skrývá neschopnost srozumitelně vysvětlit teoretickou podstatu tvrzení, která jsou předkládaná k věření, a proto je pojem zavádějící.
Předchozí odstavec jsem věnoval těm případným čtenářům, kteří mají tendenci se leknout, jen když jim někdo řekne: „představ si elektromagnetické pole“. Richard Feynman si klade řadu otázek, jak přistoupit k představám o elektromagnetickém poli. Nemá smysl rozvíjet představu nějakých neviditelných andělů, ale musíme si připustit, že si budeme muset představovat něco co přesně nevíme jak vypadá. Ale to není zas tak velký problém, protože na základě vlastních zkušeností si dovedeme představit, vytvořit abstraktní obraz, něčeho jen na základě vyprávění, nebo četby. Protože dodnes nikdo nevytvořil absolutně dokonalý obraz toho, co vlastně je elektromagnetické pole, je uzda fantazie volná. Určitě jste si všimli, že pokud možno, elektrické a magnetické pole slučuji, protože cítím, jak to bude nutné pro představu elektromagnetického pole podle Nové relativně (ne)částicové, ((ne)hmotné fyziky. Na místo představ (ne)viditelných andělů doporučuji, představovat si fyzikální jevy, které již dobře známe z reálného života. To je podle mne klíč, jak si představovat jevy v EM poli, a tím vlastně to co EM pole je. To, že to určitou míru abstrakce, pro někoho možná dost velkou, bude vyžadovat, je zřejmé. Na citovaný požadavek k profesorovi „Profesore, dejte mi, prosím, přibližný popis elektromagnetických vln, třeba ne úplně přesný, abych je mohl vidět stejně tak, jako mohu vidět téměř neviditelné anděly. Pak si budu moci upravit obraz potřebnou abstrakcí.“ Profesor odpovídá: „Nemám žádný obraz tohoto elektromagnetického pole, který by byl v nějakém ohledu přesný. O elektromagnetickém poli vím už dávno, byl jsem ve stejné situaci, jako jste nyní vy, a mám už za sebou 25 roků přemýšlení o těchto třepotajících se vlnách. Když jsem začal s popisem magnetického pole pohybujícího se prostorem, mluvil jsem o polích E a B a mával a mával jsem při tom rukama a vy se snad domníváte, že jsem opravdu schopný je vidět. Povím vám, co vidím. Vidím jakési nejasné, zastíněné třepotající se čáry, tu a tam je napsané E a B, a tu a tam jsou některé označeny šipkami a šipka mizí, když se na ni pozorně podíváme. Hovoříme-li o polích která se ženou prostorem, úžasně se pletou symboly, které používám k popisu, které používám k popisu objektů, s objekty samotnými. Ve skutečnosti si nedokážu vytvořit nějaký obraz, který se alespoň přibližně podobá reálným vlnám. Máte-li tedy i vy určité těžkosti s vytvořením takového obrazu, nemusíte se obávat, že vaše těžkosti jsou něco výjimečného.“
Postupně uvidíme, že zejména strukturální modely atomových a molekulových struktur týmu prof. Ošmery a Nová relativní (ne)částicová, ((ne)hmotná), fyzika dává snadnější, a reálnější šanci představovat si elektromagnetické pole a jeho vlny, docela srozumitelně na základě obrazové zkušeností z reálného světa.
Každá věda, a vůbec přemýšlení o problémech vyžaduje představivost, ale myslím si, že vůbec ne nějakou úžasnou. Pokud je nám vnucována potřeba nějaké úžasné představivosti, pak to znamená, že neumíme jevy vykládat srozumitelně. Je pravdou, že lidská představivost se v čase vyvíjela, a proto si myslím, že dnešní člověk jí má dostatečně rozvinutou, než aby se muselo hovořit o něčem úžasném. Moderní pojmy nesmí být těžko představitelné. Je pravda, že velmi nápomocné jsou matematické rovnice, ale ne z toho důvodu abychom jim věřili, ale abychom jim rozuměli. Pokud nepochopíme jejich fyzikální podstatu a omezení jejich platnosti, moc nám nepomohou. Vizionářská je Feynmanovo konstatování: „Teď si uvědomuji, že když hovořím o elektromagnetickém poli v prostoru, vidím nějakou superpozici všech grafů, které jsem kdy viděl o těchto polích nakreslené. Před mým zrakem nejsou žádné svazky siločar táhnoucí se prostorem, neboť mě trápí, že kdybych se pohyboval jinou rychlostí, tyto svazky by zmizely. Ani vždy nevidím elektrická a magnetická pole, neboť se někdy domnívám, že bych si měl svou představu vytvořit pomoci vektorového a skalárního potenciálu, neboť ty snad byly fyzikálně významnějšími realitami.“
Feynman si možná ani neuvědomoval, jak přesně definoval problémy, které má lidská obrazotvornost řešit. Nicméně v té době nemohl na postavené problémy uspokojivě odpovídat, protože věda neměla dostatek experimentálních zkušeností, neznal EM vírovou podstatu strukturálních modelů částic, a jejich relativně (ne)hmotnou podstatu, tak jak je formulována v Nové relativně (ne)částicové, ((ne)hmotné) fyzice. O to lépe jme na tom dnes my, protože aniž bychom přepínali svoji obrazotvornost můžeme využít znalostí vírových procesů v atmosféře, případně v kapalinách.
Proto zásadně nesouhlasím s preferováním matematického hlediska. Je pravda, že k popisu EM pole musíme používat dosud známé matematické popisy, ale zároveň musíme připustit, že mohou existovat problémy, které teprve musíme matematicky vyřešit. Tedy nejdříve musí být představa fyzikálního jevu, a potom její matematické vyjádření. Nesmíme při tom zapomínat, že každá matematická rovnice má svůj okruh platnosti, zatím co příroda žádnému matematickému omezení nepodléhá.
Feynman sám zpochybnil možnost matematiky při práci s vektorovými poli a přiřazování čísel každému bodu řadu čísel. A to je právě ten moment, abychom se rozhodli, že se musí najít matematické modely, aby bylo možno každý fyzikální jev popsat, a aby byl v určitém rozsahu dostatečně věrný. Dnešní matematické metody umožňují přiřazovat čísla k jakémukoliv bodu v prostoru, a to umožňuje překonat obavy z matematiky. Tím matematicky podpořit naši obrazotvornost.
Jak odpovědět na otázku: „Můžeme reprezentovat elektromagnetické pole něčím, co se více podobá teplotě, řekněme, jako přemísťování jakéhosi želé?“ O Maxwell-Faradově etheru jsem hovořil již na jiném místě, a víme na jaké problémy teoretici fyziky narazili. Nicméně nelze jím upřít, že jejich obrazotvornost byla natolik přesvědčivá, a že předložila teoretikům otázku, „Jak by takové želé neboli ether muselo vypadat, aby vyhověl experimentálně ověřeným výsledkům měření chování elektromagnetického pole?“ Úsilí vědců jako Maxwell, Ampér a Faraday, kteří se usilovali jít tímto směrem, bylo limitování technologickými možnostmi výzkum elektromagnetických poli, zejména v mikrokosmu. Zároveň v té době nebyla chápána vazba mezi elektrickým a magnetickým polem tak neodlučitelně, jak se prokázalo v teorii Nové relativně (ne)částicové ((ne)hmotné) fyzice. Na rozdíl od Maxwellovy doby Nová fyzika umožňuje novou představu „želé-etheru“, na principu kvantově mechanických a relativistických elektrodynamických vlastností energie v elektromagnetických polích. Na rozdíl od tvrzení Feynmanova, že pokusy představovat si elektromagnetické pole jako nějaké želé stojí ve skutečnosti v cestě pokroku se ukázalo, že jejich obrazotvornost směřovala správným směrem, a že jen bylo třeba doplnit ji poznatky o chováním elektromagnetických vírových polí v mikrosvětě. Není potřeba říkat, že bohužel jsme odkázáni na abstrakce (obrazotvornost), na použití přístrojů k detekci pole, na použití matematických symbolů k jeho popisu atd. Obrazotvornost, detekční metody a matematika se vyvíjí, takže elektromagnetická pole lze popsat v daleko reálnějším smyslu, než bylo Maxwellově době možné. Dokonce takovým způsobem, že můžeme začít rozumět transformaci energie mezi elektrickým a magnetickým polem ve vírových strukturách bosonů ZoCelo. Samozřejmě, s dosahem na porozumění všeobecné jednoty vesmíru prostřednictvím neustále transformace energie v elektromagnetickém poli do všech známých forem sil, energie a hmoty.
Velmi důležitá je myšlenka, že cokoliv, co je přípustné představit si ve vědě, musí být v souladu se vším ostatním co známe. V podstatě to znamená, že čím hlubší jsou poznatky o vědeckém problému, tím reálnější a přesvědčivější obraz o přírodě si můžeme udělat. Vůbec to však neznamená, že jen encyklopedické znalosti jsou zárukou úspěšné obrazotvornosti. Ty jsou zejména důležité ve fázi ověřování správnosti vyslovené hypotézy, jako výsledku tvůrčí obrazotvornosti. Mnohdy zahlcení sumou encyklopedických znalostí může být brzdou vědeckého pokroku, a to zejména tehdy, pokud je jejich nositel nechápe v jejich neustálém vývoji.
Asi jste si všimli, že na rozdíl od Fynmana mnohem méně používám elektrické pole samostatně, a častěji je používám ve spojení jako pole elektromagnetické. Ale to je již snad dosti dobře vysvětleno. Naše vědecká obrazotvornost, pokud jde o vědecké výsledky, bude prověřována se všemi známými zákony fyziky. To znamená, že musí vyhovovat známým zákonu za podmínek jejich definice, ale vůbec to neznamená, že naše představivost zamezuje vytvářet podmínky pro definování zákonů nových. Vědecká obrazotvornost by měla vést k hlubšímu porozumění způsobu existence přírody. Věřte, není to jednoduché. Já jsem si to uvědomoval při studiu strukturálních elektromagnetický modelů atomů, tak jak je první na světě formuloval prof. Ošmera se svým týmem. Uvědomil jsem si, kolik nádherných myšlenek bylo vědci v historii vyjádřeno na dané téma, avšak bohužel nikdo je nedokázal spojit a sjednotit jejich obrazy v ucelenou teorii, tak jak je to v Nové relativně (ne)částicové ((ne)hmotné) fyzice. Samozřejmě, že to nebylo bez problémů, ale co by pak dělali vědci v laboratořích vědeckých institucí, kdyby nebyly problémy a otázky k zodpovězení. Vědecká obrazotvornost je mnohotvárný myšlenkový proces, který se upřesňuje s hloubkou poznání zkoumaného jevu, a trvale se vylepšuje a mění. Někdy se tomu říká myšlenkový pokus. Co se zdá byt zpočátku jasné a nejvýznamnější, to se časem možná ukáže jako méně důležitý krok k poznání nových zákonů přírody, a naopak. Bez dialektického přístupu ke zkoumání by však asi žádný významný pokrok nebyl možný. To je realita praxe. V tom je ovšem krása vědecké práce, kterou snad dovedou vychutnat jen sami vědecky uvažující lidé.
Já si osobně myslím, že obecně krásné je to co do sebe pěkně zapadá, tak jako noty v krásné melodii. Ale ne všem se líbí stejná skladba, a proto není krása pro všechny stejná. Prostě musí zapadat do vnitřní obrazotvornosti každého jednotlivce. U vědecké obrazotvornosti je to trochu jiné, protože když krása obrazotvornosti vědce neosloví, je to pro vědce neštěstí. Je to stejné jako u tak zvané vážně hudby, některé projevy krásna se učí člověk vnímat postupně. S tím je potřeba počítat, že když přijde vědec s novými neokoukanými motivy, nemůže počítat s tím, že je orchestr jeho kolegů hned s pochopením přijme. Čím zásadnější jsou změny motivů, tím déle trvá orchestru, aby své partitury zvládl. A k tomu je třeba vzít v úvahu, že jsou takoví hráči, kteří budou odmítat hrát podle nových not, samozřejmě k jejich škodě, protože vypadnou z vědeckého orchestru.
Pokud se týká příkladu vnímaní krásy na příkladu duhy, domnívám se, že vědec, který se podíval na duhu z hlediska lomu světla v závislosti na vlnové délce jeho spektra, pocit krásy z duhy je v jeho případě umocněn. Protože, něco pochopit, to je přece také krása. Vědec, který se podívá na graf intenzity elektromagnetických vln jako funkce vlnové délky pro tři úhly, měřené z opačného směru, než je Slunce, vidí za tímto grafem krásu duhy umocněnou tím, že ví, proč ji vidí. Chtěl bych vidět vědce, který když stvořil nějaký graf, který potvrdil nějakou vědeckou teorii, že by přímo nezakřičel ke svým kolegům: „Pojďte se podívat jaká je to krása, jak mě to krásně vyšlo.“
Naučit se vidět krásu v rovnicí, protože si za nimi dokážeme představit, například nějaké fyzikální jevy, to je podle mne dost důležitý předpoklad pro tvůrčí vědeckou činnost. Pokud k nám rovnice nebudou promlouvat tak, abychom troch využili svoji obrazotvornost, budeme asi mít dost problémů s nimi tvůrčím způsobem pracovat.
Příklad krásy matematických rovnic, jak je představen na rovnici (20.9), není jenom v tom, jaká je v rovnici určitá pravidelnost vyjadřující vztahy souřadnic x, y, z, ve vztahu k času t, a k tomu ještě sním spojenou konstantu rychlosti světla c. Ale také v tom, že na základě těchto rovnic si můžeme s pomoci obrazotvornosti představovat procesy podmíněné časem v mikrokosmu.