CCF20090701027

II — Empiryczne i pojęciowe podstawy teorii względności 53

chowania vis viva” jako powszechne prawo przyrody, powołuje się na ten logiczny element. Z początku określa on vis viva systemu fizycznego jako wielkość pracy; ustala, że siły można nazywać „równymi” wówczas, gdy są w stanie wykonać tę samą pracę mechaniczną, niezależnie od ich szczególnych własności; zatem jeżeli w równym stopniu naprężą tę samą liczbę sprężyn, podniosą ten sam ciężar na tę samą wysokość, nadadzą tej samej ilości ciał, tę samą prędkość itd., wówczas są równe. W tej definicji zostało uprzednio założone, że oszacowanie vis viva w różnych systemach pomiaru da wzajemnie równoważne wyniki, a zatem, że siły, które mierzone pewnym określonym skutkiem oddziaływania okazują się równe, bądź w określonym stosunku mniejsze lub większe, zachowają ten sam stosunek, gdy do ich pomiaru użyjemy innego skutku. Gdyby tak nie było - jak dodaje Leibniz - gdyby otrzymywano za każdym razem różne stosunki sił w zależności od różnych skutków, które służą jako miara, przyroda byłaby pozbawiona praw - cała dynamika byłaby zbędna i nie byłoby możliwości pomiaru sił, ba - siły same byłyby czymś nieokreślonym i pełnym sprzeczności {ąuiddam vagum et absonum) (42, III, 208 i nast.; VI, 209; por. 5, s. 305 i nast.). Ten sam tok rozumowania został powtórzony w szerszym fizycznym zakresie przy okazji odkrycia i ufundowania nowożytnej zasady energii. Tutaj także początkowo energia układu materialnego w pewnym określonym stanie była zdefiniowana - na przy-kład przezW. Thompsona -jako suma wszystkich skutków wyrażona w jednostkach pracy mechanicznej, wywoływanych poza układem, kiedy układ w jakikolwiek sposób przechodzi ze swego stanu w określony, ale arbitralnie ustalony stan zerowy. Takie wyjaśnienie początkowo wcale nie rozstrzyga czy istnieje jednoznaczna wartość tego, co nazywa się tu „energią”, to znaczy czy wyniki pomiaru wielkości pracy systemu są uzależnione od metody przechodzenia systemu ze stanu danego w określony stan zerowy. Jednak to, że ta jednoznaczność rzeczywiście istnieje, że zawsze otrzymujemy tę samą ilość energii niezależnie, jakim skutkiem posługujemy się jako miarą pracy i jaki sposób przejścia wybraliśmy, jest właśnie tym, co stwierdza zasada zachowania energii. Nie mówi ona nic innego i nie ma żadnego innego fizycznie możliwego do uchwycenia sensu niż ten, że suma wszystkich mierzonych w jednostkach pracy mechanicznej skutków wywoływanych przez układ poza jego obrębem, przechodząc w dowolny sposób, z jakiegoś określonego stanu w arbitralnie zdefiniowany stan zerowy, ma jednoznacznie określoną wartość, a zatem jest niezależna od sposobu tego przejścia. Gdyby ta niezależność nie miała miejsca - a o tym, że ma miejsce może nas pouczyć tylko doświadczenie -- wówczas to, co nazywamy „energią” nie byłoby ścisłym fizycznym określeniem; energia nie byłaby dla nas uniwersalną stałą pomiarową. Musielibyśmy szukać innych empirycznych wartości, by spełnić fundamentalny postulat jednoznaczności. Jednak na przekór temu potwierdza się, że jeżeli raz ustanowimy energię stałą pomiarową, tym samym stanie się ona stałą przyrody, „pojęciem określonego przedmiotu”. Z punktu widzenia fizyki da się teraz, nie wzbudzając zastrzeżeń, przenieść dalej „substancjalne” ujęcie energii; da się ją potraktować jako rodzaj „zasobów” systemu fizycznego, których ilość jest całkowicie określona¹ przez całkowity stan danego układu. Z punktu widzenia teorii poznania należy pamiętać, że taka interpretacja nie jest niczym więcej jak dogodnym wyrażeniem dla znanych relacji pomiaru, które samo nie dodaje do nich jednak nic istotnego. Jedność i jednoznaczność pomiaru da się zarazem ująć i wyrazić jako jedność i jednoznaczność przedmiotu - właśnie dlatego, że obiekt empiryczny nie oznacza nic innego jak tylko ogół relacji zgodnych z prawem. Z tej analogii ponownie wynika, że postęp relatywizacji, który ma miejsce w teorii względności, w żadnym razie nie stoi w sprzeczności z ogólnym zadaniem obiektywizacji, lecz że raczej oznacza krok w jej stronę, ponieważ i o ile, zgodnie z naturą myśli fizycznej, wszelkie poznanie obiektów nie może polegać na niczym innym prócz poznania obiektywnych relacji. „Wszystko, co tylko znamy w materii - tutaj także można powołać się na Krytyką czystego rozumu - to wyłącznie stosunki [...]; lecz istnieją wśród nich stosunki samodzielne i trwałe, przez które dany nam jest pewien określony przedmiot” (B 341; przeł. R. Ingarden, I. Kant, Krytyka czystego rozumu, t. 1, s. 476, wyd. cyt.). Ogólna teoria względności przesuwa te „samodzielne i trwałe stosunki” na inne miejsce dzięki przezwyciężeniu zarówno pojęcia materii w mechanice klasycznej, jak i pojęcia eteru w elektrodynamice; ale nie kwestionuje ich jako takich, lecz raczej jeszcze dosadniej je potwierdza w ich własnych stałych, które są niezależne od każdej zmiany układu odniesienia. Krytyka pojęć obiektu fizycznego przeprowadzona przez teorię względności wynika zatem z tej samej metody myśli przyrodoznawczej, która doprowadziła do ustanowienia tych właśnie pojęć, i tylko prowadzi tę metodę krok dalej poprzez ciągłe uwalnianie jej od przesądów naiwno--zmysłowego i naiwno-rzeczowego obrazu świata. By uchwycić ten stan

1

Więcej na ten temat: Planck (63) s. 92 i nast.