Vă invităm să citiți cartea „De la certitudine la incertitudine. O istorie a ştiinţei şi ideilor în secolul al XX-lea”, scrisă de fizicianul F. David Peat și tradusă integral de Scientia.ro. Cartea, scrisă într-un stil atrăgător, face o incursiune în istoria ştiinţei, evidenţiind evoluţia conceptelor ştiinţifice.
COPERTA CĂRŢII. EXPLICAŢII
Coperta superioară a cărţii conţine, în partea stângă, un detaliu al celebrei picturi a lui Diego Velazquez intitulată Las Meninas (Domnişoarele de onoare - 1656). În 1957 Pablo Picasso picta 58 de versiuni proprii ale tabloului lui Velazquez, iar partea dreaptă a imaginii de pe copertă reprezintă un detaliu al uneia dintre ele. Alăturarea originalului şi interpretării lui Picasso (ambele picturi pot fi văzute mai jos) simbolizează ciocnirea dintre certitudine şi incertitudine în ştiinţa secolului al XX-lea.
DE LA CERTITUDINE LA INCERTITUDINE
de F. DAVID PEAT
CUPRINS:
....PREFAŢĂ
1. INCERTITUDINEA CUANTICĂ
• Eterul și radiația corpului negru
• Înțelesurile relativității, după Einstein
• Apariția ideii de cuantă de lumină
• Dualitatea „particulă-undă”. Complementaritatea lui Bohr
• Werner Heisenberg și principiul incertitudinii
• Rolul observatorului în lumea cuantică
• Ce înseamnă „realitate” în mecanica cuantică
• De la un univers mecanic la incertitudinea cuantică
• Cum descriem realitatea? Suspendați în limbaj
• Dispariția realității fundamentale
2. DESPRE NEDESĂVÂRŞIRE
• Puterea și frumusețea matematicii
• Matematica - ultima certitudine?
• Ce este un număr? Cum numărăm?
• Paradoxul lui Russel
• Principia Mathematica
• Puterea logicii
• Proiectul lui Hilbert și intuiționismul
• Teorema lui Goedel
• Adevăruri nedemonstrabile
• Limitele algoritmilor
• Algoritmii și strategiile cognitive
• Inteligența artificială
• Dominația logicii
3. DE LA OBIECT LA PROCES
• Permanență și transformare
• Nașterea și evoluția teoriei atomice
• De la atomi la particulele elementare
• Simetria și marile teorii unificate
• O nouă ordine în fizică. Ordine implicită vs ordine explicită
• O nouă ordine în fizică. Continuare...
• Fizica indienilor Blackfoot
4. LIMBAJUL
• Incertitudinea limbajului - 1
• Incertitudinea limbajului - 2
• Incertitudinea limbajului - 3
• Incertitudinea limbajului - 4
• Incertitudinea limbajului - 5
• Incertitudinea limbajului - 6
• Bohr - limbajul uman este inadecvat pentru mecanica cuantică
• Blackfoot și Rheomode-1
• Blackfoot și Rheomode-2
• Limbajul și tu. Cine este stăpânul?
5. SFÂRŞITUL REPREZENTĂRII
• Sfârșitul reprezentării
• Cum funcționează vederea
• Cum ne reprezentăm ceea ce vedem
• Pictura și reprezentarea realității
• Arta ca teorie științifică
• Impresionismul
• Valori postmoderne
6. DE LA PRECIZIE LA HAOS
• De la precizie la haos
• Sisteme haotice
• Populații haotice
• Haos pretutindeni
• Tendințele. Intermitența
• Autoorganizarea sistemelor
• Organizarea organizațiilor
• Organizații și atractori
• Acțiune și haos
7. REIMAGINAREA PLANETEI
• Imaginând o altă planetă
• Mișcările ecologiste
• Experții. Cine ne spune ce să facem?
• Conspirații ireale și minciunile guvernului
• Universitățile. Ce au ajuns astăzi?
• Analiza de risc și limitările sale
• Progrese remarcabile dovedite nocive
• Importanța diversității și a redundanței
• Încălzirea globală
8. OPRIND COSMOSUL
• Un vis al iluminismului
• Somnul rațiunii
• Nevoia unei evaluări critice
• O schimbare de viziune
• Măștile personalității
• Povestea științei
• Spre ce ne îndreptăm?
• Post-scriptum
• Anexă: teorema lui Godel
PREFAŢĂ
Que sais-je ? (Ce ştiu?) Montaigne
Primul an al unui nou secol întotdeauna pare promiţător. Anul 1900 nu a fost o excepţie. Americanii l-au întâmpinat cu cei trei P: Pace, Prosperitate şi Progres. Era punctul culminant al multor realizări deosebite. Ei priveau către viitor cu încredere, văzând noul secol ca unul al progresului neîntrerupt. Secolul al XX-lea trebuia să fie o perioadă a cunoaşterii şi certitudinii. În mod ironic, s-a încheiat în incertitudine, ambiguitate şi îndoială. Această carte este istoria acestei transformări şi a unei modificări de substanţă a gândirii omeneşti. Veţi găsi argumente că deşi noul mileniu nu mai promite certitudine, acesta deţine un bun potenţial pentru creştere, schimbare, descoperiri şi creativitate pentru toate domeniile.
Pe 27 aprilie 1900, lordul Kelvin, eminentul fizician şi preşedintele Societăţii Regale Britanice s-a adresat Instituţiei Regale, evidenţiind "frumuseţea şi claritatea teoriei dinamice". Finalmente fizica lui Newton se extinsese pentru a se aplica tuturor domeniilor fizicii, inclusiv studiului căldurii şi luminii. În esenţă, orice putea fi cunoscut era, în principiu cel puţin, cunoscut. Kelvin putea privi către noul secol cu încredere totală. Teoria mişcării a lui Newton fusese confirmată de generaţii întregi de oameni de ştiinţă şi explica totul de la orbitele planetelor până la numărul mareelor, căderea mărului ori traiectoria unui proiectil. Mai mult, în deceniile anterioare James Clerk Maxwell stabilise o teorie definitivă a luminii. Luate împreună, cele două teorii ale lui Newton şi Maxwell păreau a fi capabile să explice orice fenomen din Univers.
Cu toate acestea începutul secolului al XX-lea ne-a întâmpinat cu o ironie. 1900 a fost un an de mare stabilitate şi încredere. Se putea constata consolidarea multor triumfuri în ştiinţă, tehnologie, inginerie, economie şi diplomaţie. Dacă senatorul de New York, Chauncey Depew spunea că "Nu există om care să nu se simtă de 4 ori mai mare în 1900 decât s-a simţit în 1896, mai mare din punct de vedere intelectual, al speranţelor ori din punct de vedere al patriotismului", reverendul Newell Dwight Hillis susţinea că "Legile devin mai drepte, regulile se umanizează; muzica e tot mai suavă şi cărţile mai înţelepte." Totuşi, în chiar acelaşi timp alţi gânditori, inventatori, oameni de ştiinţă, artişti, dar şi visători, printre care Max Planck, Henri Poincaré, Thomas Edison, Guglielmo Marconi, Nikola Tesla, fraţii Wright, Bertrand Russell, Paul Cézanne, Pablo Picasso, Marcel Proust, Sigmund Freud, Henry Ford şi Herman Hollerith zămisleau idei şi invenţii care aveau să transforme întreaga planetă.
Las Meninas (Domnişoarele de onoare. 1656). Pictura de căpătâi a lui Diego Velazquez
1900 a fost anul în care a fost inventată tehnica fotografierii cu bliţ şi când vocea a fost pentru prima oară transmisă pe calea undelor. Arthur Evans a descoperit dovezi ale existenţei culturii minoiene, iar Statele Unite şi-au susţinut moneda naţională cu ajutorul aurului. Odată etalonul de aur adoptat, ce ar mai fi putut sta în calea creşterii încrederii în viitorul statului american?
Anul 1900 marchează de asemenea apogeul unei perioade de rapide descoperiri. În ultimii doi ani soţii Curie descoperiseră radiul, iar J.J. Thomson electronul. Von Linde lichefiase aerul şi fusese inventată aspirina. Proiectorul lui Edison alături de înregistrarea pe baze magnetice a sunetului prevesteau apariţia cinematografiei.
Mulţumită invenţiilor lui Nikola Tesla din domeniul curentului alternativ, oraşul Buffalo era alimentat cu energia electrică produsă de cascada Niagara. Contele von Zeppelin construise un dirijabil, metroul din Paris fusese inaugurat, iar Londra fusese martora primului său autobuz. Până în 1902, transmisia datelor cu ajutorul telefonului şi telegrafului era deja o practică cu vechime şi fuseseră puse bazele telefotografiei.
Tot în 1900 s-a stabilit o legătură între Congresul Sindicatelor britanice şi Partidul Laburist Independent, mişcare ce se va solda cu punerea bazelor sistemului naţional de asistenţă socială. Încurajaţi de aceste măsuri oamenii au început să viseze în mod justificat la un viitor în care locuinţele, educaţia şi sistemul de sănătate să nu mai reprezinte o problemă. Lipsa adăpostului trebuia să devină doar o amintire, iar dacă cei care îşi pierdeau slujbele aveau să strângă puţin cureaua, totuşi urmau să beneficieze de ajutorul de şomaj, ne mai îndurând toate suferinţele şi privaţiunile de până atunci.
De asemenea, întreaga Europă a cunoscut în 1900 un profund sentiment de stabilitate. Regina Victoria, care domnea din 1837, era încă pe tron. Îşi câştigase porecla de "Bunică a Europei", deoarece nepoţii săi ajunseseră prin legături de alianţă în toate familiile regale europene. Într-adevăr, toţi regii şi reginele monarhiilor europene, precum şi familia regală rusească, deveniseră parte a unei familii internaţionale unite în fruntea căreia se afla regina Victoria. Din această cauză diplomaţii credeau că în Europa nu mai era loc de vreun război.
La 18 mai 1899, la sugestia ministrului afacerilor externe al Ţarului Nicolae al II-lea al Rusiei, reprezentanţi din 26 de naţiuni s-au întâlnit la Haga în cadrul a ceea ce avea să fie prima conferinţă internaţională pentru pace. S-au pus cu această ocazie bazele unei Curţi Internaţionale de Justiţie care să arbitreze disputele dintre naţiuni. Conferinţa a scos în afara legii utilizarea gazelor toxice, gloanţele dum-dum şi lansarea bombelor de la bordul baloanelor. Războaiele şi conflictele internaţionale urmau să devină de domeniul trecutului. Întreaga lume se îndrepta spre o epocă de aur în care ştiinţa şi tehnologia aveau să fie puse în slujba umanităţii şi păcii mondiale.
Şi totuşi, când oamenii privesc către un viitor înfloritor, nu trebuie să scape din vedere pericolul unei încrederi exagerate în forţele proprii. Nu rareori profeţiile noastre revin şi nu ne dau pace. Este ironic în mod special faptul că în acelaşi an 1900, anumite idei şi concepţii începeau să iasă la iveală, care aveau să transforme lumea, societatea şi pe oameni înşişi în mod radical şi imprevizibil.
În ce constau germenii aceştia predestinaţi să prindă formă în direcţii atât de neaşteptate? În 1900 Max Planck îşi publica prima lucrare pe teme ce aveau să deschidă drumul spre naşterea mecanicii cuantice, iar tânărul Albert Einstein absolvea Institutul Politehnic din Zürich. Un an mai târziu se năştea Werner Heisenberg. Aceşti trei fizicieni aveau să fie creatorii marilor revoluţii din fizica modernă.
În 1900 Henri Poincaré îşi îndreptase atenţia asupra unei dificultăţi tehnice greu de înţeles în directă legătură cu mecanica newtoniană. La mai bine de o jumătate de secol după aceea din această zonă avea să se nască teoria haosului. Astronomii aşteptau cu nerăbdare inaugurarea marilor telescoape de pe muntele Wilson, în anul 1904, iar în deceniile care au urmat Edwin Hubble avea să folosească aceste instrumente pentru a descoperi că Universul era mai mare decât se crezuse până atunci şi, mai mult decât atât, era într-o neîncetată expansiune.
În 1900 biologii redescopereau lucrările unui călugăr puţin cunoscut de la jumătatea secolului al XIX-lea, Gregor Mendel. Ignorat de comunitatea ştiinţifică în timpul vieţii sale, Mendel cercetase modul în care caracteristicile fizice sunt moştenite atunci când diferite soiuri de mazăre de grădină sunt încrucişate. Cine şi-ar fi imaginat că după exact un secol de la această redescoperire a mecanismelor de bază ale eredităţii avea să fie anunţată finalizarea Proiectului Genomului Uman?
În acelaşi an, 1900, a văzut lumina tiparului celebra lucrare „Interpretarea visurilor” a lui Sigmund Freud. Mult mai raţional decât un volum de desluşire a sensului visurilor din epoca victoriană, care de obicei cocheta cu supranaturalul, volumul freudian arăta că visurile reprezintă "calea cea mai sigură către subconştient" şi că, drept urmare, existenţa noastră în stare de veghe se desfăşoară sub semnul caracterului neraţional al subconştientului. Tocmai acest subconştient ascundea potenţialul pentru violenţă şi lipsă de raţiune a oamenilor, care aveau să fie dovedite cu tărie de nenumărate ori de-a lungul secolului al XX-lea.
Las Meninas - una dintre cele 58 de versiuni proprii
realizate de Pablo Picasso în 1957
La finele secolului al XIX-lea Percival Lowell îşi folosea averea pentru a construi propriul său observator astronomic la Flagstaff, Arizona, cu scopul de a descoperi viaţă pe planeta Marte. În 1900, H.G. Wells, inspirat de aceste idei, publica Războiul Lumilor, carte care punea în pagină imaginea distrugerii în masă a rasei umane. Ironic este că adevăratul pericol al distrugerii globale a umanităţii nu avea să se datoreze în secolul al XX-lea omuleţilor verzi, ci armelor de distrugere în masă fabricate de oameni.
1900 a fost anul în care tânărul filozof Bertrand Russell îl auzea pe Giuseppe Peano vorbind în cadrul unei conferinţe desfăşurate la Paris. Prelegerea l-a marcat atât de puternic pe Russell încât şi-a dedicat opera de o viaţă descoperirii certitudinii în matematică şi filozofie. Felul în care acest Sfânt Graal al matematicii a fost în cele din urmă infirmat constituie subiectul major al capitolului al doilea.
În 1900, inspirat de scrierile lui John Ruskin, Marcel Proust vizita Veneţia. Abandonase romanul la care lucra şi hotărât să descopere o modalitate prin care să exprime înfruntarea omului cu eternitatea, pornea pe drumul la al cărui capăt trebuia să se găsească una dintre operele literare majore ale secolului al XX-lea. Era de asemenea anul în care James Joyce, după ce îi fusese în premieră publicat un articol, decidea să se dedice în întregime scrisului. În acelaşi an Picasso organiza prima sa expoziţie şi făcea o călătorie la Paris, un eveniment ce urma să aibă un profund efect asupra artei secolului al XX-lea. 1900 a fost şi anul în care Paul Cézanne a lucrat la faimoasele sale studii ale masivului Montagne Sainte-Victoire. Lucrările pe care le-a pictat în această zonă muntoasă au avut un efect revoluţionar asupra tehnicii şi artei picturii şi au reprezentat încă o formă de îndoială şi incertitudine, pentru că artistul a pus sub semnul întrebării veridicitatea celor observate cu ochiul liber.
În anul anterior Henry Ford înfiinţase compania Detroit Motor, care avea să producă faimosul Model T, o maşină care a transformat societatea americană. Dacă adăugăm acestei invenţii a lui Ford şi producţia de masă prin intermediul liniilor de asamblare, putem înţelege măcar parţial de ce, în timp ce la momentul când tânărul Henry părăsea ferma tatălui său, doar un sfert din populaţia SUA locuia la oraş şi la moartea sa deja mai bine de jumătate dintre americani erau orăşeni. În 1900 existau 8000 de automobile pe teritoriul Statelor Unite şi doar 150 de mile de drumuri asfaltate. În prezent numărul automobilelor se apropie în SUA de 100 de milioane.
Cu câţiva ani înainte, în 1896, Herman Hollerith crease compania „Tabulating machine” (Maşina de calcul) pentru a mări viteza de procesare a datelor, tehnologia sa bazându-se pe un sistem cu cartele perforate. În 1911 numele companiei era schimbat în International Business Machine (IBM). Tuburile cu vid din compunerea aparatului radio fuseseră inventate în 1904, astfel că atât componentele electronice, dar şi infrastructura de afaceri necesare declanşării revoluţiei tehnologiei informaţiei deja apăruseră.
În acelaşi an în care Hollerith crea „Tabulating Machine Company”, Henri Becquerel descoperea proprietăţile radioactive ale uraniului. Câteva decenii mai târziu, în timp ce studia fenomenul descoperit de Becquerel, omul de ştiinţă german Otto Hahn avea revelaţia sciziunii atomului. Când datele despre acest proces au ajuns în SUA, colegii l-au convins pe Albert Einstein să trimită o scrisoare preşedintelui Roosevelt în care îi recomanda acestuia construirea unei bombe atomice, pe fondul temerilor legate de faptul că oamenii de ştiinţă nazişti ar putea să realizeze primii acest lucru. A fost certificatul de naştere al erei atomice, care a adus cu ea posibilitatea anihilării tuturor formelor de viaţă de pe Terra.
Deşi secolul al XX-lea a început sub auspiciile certitudinilor aducătoare de încredere, finalul său a fost marcat de o incertitudine tulburătoare. Niciodată nu vom mai avea parte de un asemenea grad de orgoliu în ceea ce priveşte cunoaşterea ştiinţifică a umanităţii. Odată cu pasiunea nebună a omenirii pentru ştiinţă şi tehnologie a venit şi supraaprecierea capacităţilor noastre de a manipula şi controla mediul înconjurător. Am uitat de puterea impulsurilor iraţionale ale minţii umane. Am fost prea mândri de propriile realizări intelectuale, prea încrezători în posibilităţile noastre, prea siguri că oamenii vor păşi prin lume asemenea zeilor.
În prezent suntem mai înţelepţi şi mai precauţi. Suntem suspicioşi în faţa planurilor măreţe şi a promisiunilor universale. Tratăm cu atenţie propunerile impetuoase ale experţilor şi politicienilor. Asezonăm optimismul fără margini cu o doză generoasă de prudenţă.
Înainte de toate ne dorim o lume mai bună pentru noi înşine, copiii noştri şi copiii copiilor noştri. Am înţeles faptul că oamenii obişnuiţi pot avea ceva important de transmis semenilor lor. Nu ne vom încredinţa vieţile orbeşte în mâinile politicienilor şi instituţiilor. Cerem să fim ascultaţi şi ştim că putem face diferenţa.
Acum să ne oprim în detaliu asupra secolului al XX-lea şi să descoperim feluritele moduri în care certitudinea s-a destrămat, lăsând locul incertitudinii. Fiecare capitol care urmează ne spune ceva despre incertitudinea din domenii diverse precum arta, ştiinţa, economia, societatea şi mediul înconjurător. Fiecare adaugă un nou sens acestor întrebări de o complexitate crescândă: Cine sunt? Ce ştiu? Ce înseamnă să fii om?
„De la certitudine la incertitudine” (2)
Traducerea este făcută cu acordul autorului şi este protejată de legea drepturilor de autor.
