CCF20090303025

2

DETERMINIZM „NAUKOWY”

10. Prima facie deterministyczny charakter fizyki klasycznej. Demon Laplace’a

Fizycy kwantowi mówią często, że „fizyka klasyczna” (termin ten obejmuje teorie Newtona, Maxwella, a nawet, Einsteina) implikuje determinizm, podczas gdy fizyka kwantowa implikuje indeterminizm. Nie zajmując stanowiska w kwestii prawdziwości tego przekonania, jestem oczywiście gotów przyznać, że między fizyką klasyczną a kwantową zachodzi pewna różnica. Teoria kwantów jest teorią prawdopodobieństwa, fizyka klasyczna natomiast ma odmienny charakter'. Proponuję więc teorię klasyczną nazwać teorią „prima facie deterministyczną”, wskazując za pomocą tej nazwy, że nie chciałbym przesądzać kwestii, czy wynika z niej jakiś typ determinizmu, czy nie.

„Prima facie deterministyczny charakter” fizyki klasycznej można najlepiej wyjaśnić za pomocą tzw. demona Laplace’a.

Laplace sądził, że świat składa się z korpuskuł oddziałujących na siebie wzajemnie, zgodnie z dynamiką Newtona, oraz że zupełna i ścisła wiedza o początkowym stanie systemu świata w danym momencie czasu powinna wystarczyć dla wydedukowania jego stanu w dowolnym innym momencie. („Stan” newtonowskiego systemu jest znany, jeżeli znane są pełne warunki początkowe, tj. pozycje, masy, prędkości i kierunki ruchu wszystkich jego cząstek^{1 2}.) Tego rodzaju wiedza

ma oczywiście nadludzki charakter. Dlatego Laplace wprowadził pewną fikcję, demona, nadludzką inteligencję zdolną do ustalenia pełnego zbioru warunków początkowych systemu świata w dowolnym momencie czasu. Za pomocą tych warunków początkowych oraz praw natury, tzn. równań mechaniki, demon potrafiłby, według Laplace’a, wydedukować wszystkie przyszłe stany systemu światowego; dowodziłoby to, że przy założeniu, iż znane są prawa natury, przyszłość świata jest zawarta w każdym momencie jego przeszłości, a tym samym udałoby się wykazać prawdziwość determinizmu³.

Najistotniejszą cechą argumentu Laplace’a jest to, że dzięki niemu determinizm staje się prawdą raczej nauki aniżeli religii. Demon Laplace’a nie jest wszechwiedzącym Bogiem, jest tylko superuczonym. Nie ma żadnych, albo niemal żadnych możliwości, które leżałyby poza zasięgiem człowieka--uczonego; powinien tylko wykonywać swe zadanie z nadludzką doskonałością.

A zatem Laplace przyznałby, że uczeni-ludzie nie są w stanie ustalić warunków początkowych wszystkich ciał we Wszechświecie, ale wskazałby, że mogą obliczyć wszystkie warunki początkowe systemu słonecznego, jeżeli liczba planet jest niewielka. Przyznałby zapewne, że naukowcy nie są w stanie uzyskać absolutnie ścisłej wiedzy o warunkach początkowych, ale stwierdziłby, że potrafią zwiększać stopień precyzji ich pomiaru i że nie ma granic dla tych udoskonaleń. Przyznałby także, że jeżeli system grawitacyjny zawiera więcej niż dwa ciała, teoria Newtona pozwala nam obliczać - według naszej obecnej wiedzy matematycznej - przyszły stan takiego systemu tylko metodą przybliżeń. Laplace wskazałby jednak, że jakkolwiek nie rozwiązaliśmy ogólnego problemu wielu ciał - tj. problemu obliczenia newtonowskiej interakcji grawitacyjnej więcej niż dwóch ciał - być może któregoś dnia znajdziemy dla niego rozwiązanie, co z pewnością pozwala nam przypisać taką wiedzę demonowi; mógłby także dodać, że chociaż nawet ogólny problem wielu ciał jest zasadniczo nierozwiązywalny, potrafimy w każdym poszczególnym przypadku (zakładając, że nie jest zbyt skomplikowa-

1

   Istnieją teorie, które nie należą do żadnej z tych kategorii, zwłaszcza teorie o charakterze jakościowym oraz mające charakter klasyfikacji.

2

   W odniesieniu do teorii pola należy pamiętać, że „warunki początkowe” systemu (w moim sensie) obejmują warunki graniczne.

3

’ [Por. P. S. Laplace, Essai philosophiąue sur les probabiłites, 1819, Wprowadzenie. Por. także Popper, The Self and !ts Brain, op. cit., s. 22.]