Dylemat Epikura
niej potwierdzić konkluzje przedstawione w La nou-velle alliance:
1. Procesy nieodwracalne (związane ze strzałką czasu) są równie rzeczywiste jak procesy odwracalne, opisywane przez klasyczne prawa fizyczne; nie można ich interpretować jako konsekwencji przyjęcia przybliżonego opisu.
2. Procesy nieodwracalne mają w naturze zasadnicze znaczenie.
3. Nieodwracalność wymaga uogólnienia dynamiki.
Uogólnienie dynamiki? Mocno powiedziane, i łatwo może być źle zrozumiane. W żadnym wypadku nie chodzi tu o dorzucenie jakichś nowych wyrażeń do równań dynamicznych. Zastosowanie dynamiki — takiej, jaka istnieje dzisiaj — do sytuacji prostych (na przykład ruch Księżyca w mechanice klasycznej lub atomu wodoru w mechanice kwantowej) przyniosło niebywale sukcesy. Nie może więc być mowy
0 zwykłym dodaniu wyrażeń, które, niczym epiku-rejskie clinamen, złamałyby symetrię równań. Naszym zamiarem jest wykazanie, że sytuacje, co do których spodziewamy się, że zachodzi w nich złamanie symetrii czasu, są jednocześnie sytuacjami wymagającymi nowego sformułowania dynamiki. Zobaczymy, że sytuacje takie występują, gdy mamy do czynienia z niestabilnymi układami dynamicznymi. Uogólnienie dynamiki do układów niestabilnych
1 chaotycznych sprawia zaś, że możliwe staje się przezwyciężenie sprzeczności między odwracalnymi prawami dynamiki a opisem ewolucjonistycznym, związanym z entropią. Ale nie uprzedzajmy faktów.
Dwieście lat temu Lagrange przedstawiał mechanikę analityczną — w której newtonowskie zasady ruchu znajdowały swój najpełniejszy wyraz — jako gałąź matematyki.20 We francuskiej terminologii naukowej do dziś używany jest termin „mechanika racjonalna”, mąjący swój rodowód w przekonaniu, że zasady Newtona wyrażają „prawa rozumu”, i jako takie winny być traktowane jako wyraz odwiecznej i niepodważalnej prawdy. Dzisiaj już wiemy, że tak nie jest, bo pojawiły się mechanika kwantowa oraz teoria względności. Jednak znowu ulegamy pokusie prawdy absolutnej, próbując ją tym razem odnaleźć w mechanice kwantowej. W Kwarku i jaguarze Gell-Mann pisze, że „mechanika kwantowa sama w sobie nie jest teorią; stanowi ona raczej ramy, w których powinna zmieścić się każda współczesna teoria fizyczna”.21 Czy rzeczywiście tak jest? Każda teoria, jak podkreślał mój nieodżałowany przyjaciel Leon Rosenfeld, opiera się na pojęciach fizycznych ściśle związanych z idealizacjami, które umożliwiąją matematyczne sformułowanie tej teorii; dlatego też „żadne pojęcie fizyczne nie może być uznane za wystarczająco sprecyzowane, dopóki nie są znane granice jego stosowalności”22, granice, wywodzące się z tych samych idealizacji, które leżą u jego podstaw.
Dzisiąj zaczynamy uświadamiać sobie granice stosowalności takich podstawowych pojęć fizycznych jak trajektorie (w mechanice klasycznej) czy funkcje falowe (w mechanice kwantowej). Granice te związane są z pojęciami niestabilności i chaosu, które przedstawię krótko w następnej sekcji tego rozdziału. Uwzględnienie ich prowadzi do nowego sformułowania praw natury. Jak już mówiłem, w tym
41