PRZEKSZTAŁCENIE TREŚCI POJĘĆ

Aureo - Alejandro Severo - anverso

Zastanówmy się zatem, czy przedstawione przekształcenia treści pojęć czasu i przestrzeni wymuszają rezygnację z klasycznego warunku ścisłej ogólności praw nauki, uznanie ewolucji wszechświata za proces absolutnie unikalny dla nauki. Nie wyklucza jednak możliwości nieskończonego cyklicznego powtarzania się ekspansji wszechświata od kolejnych osobliwości i nie przesądza, że ziemskie procesy ewolucji biologicznej i rozwoju społecznego są uniKalne w skali wszechświata. A skoro tak argumentować może zwolennik idei uniwersalności praw nauki to kosmologia nie zmusza nas do odrzuce­nia możliwości, iż formułowane przez nas prawa opisujące mechanizmy przekształceń „naszego” kosmosu, mechanizmy dziedziczenia i selekcji naturalnej, czy mechanizmy społecznych przeobrażeń historycznych mają jednak walor uniwersalny, tzn. obowiązują w każdej kolejnej ekspansji wszechświata, a także w każdej ewolucji biologicznej i społecznej nieza­leżnie od tego, czy przebiegają one w jakimś innym obszarze „naszego” wszechświata, czy wręcz w innych cyklach kosmicznej ekspansji. Pozor­nie argumentacja ta wydaje się rozsądna i przekonująca. Jednakże do­kładniejsze jej przeanalizowanie pozwala odkryć jej zwodniczość i fak­tyczne nierespektowanie relatywistycznej treści pojęcia czasu. Uniwer­salny czas relatywistycznej kosmologii nie może być potraktowany jako skala, której punktami są osobliwości, a interwały pomiędzy nimi wy­pełnione są kolejnymi kosmicznymi ekspansjami, ponieważ w odniesie­niu do osobliwości relatywistyczne pojęcie czasu traci jakikolwiek sens i nie może być zastosowane.

NA GRUNCIE EWOLUCYJNYCH MODELI

Chwila-z-historia

Na gruncie ewolucyjnych modeli kosmologicznych ów czas uni­wersalny traktowany jest jako wiek wszechświata, proporcjonalny do odwrotności stałej Hubble’a. A ponieważ ewolucja kosmosu ujmowana jest najczęściej jako ekspansja rozpoczynająca się od osobliwości począt­kowej, pozostającej poza obszarem poznania współczesnej fizyki, to da­jący się opisać czas uniwersalny jest interwałem rozpoczynającym się od tzw. momentu Plancka W modelach oscylacyjnych, w których wszechświat nie rozszerza się nieskończenie, a jedynie do momentu osiąg­nięcia maksymalnej ekspansji, czas uniwersalny ograniczony jest także osobliwością końcową.Wydaje się, że dokonane we współczesnej fizyce i kosmologii prze­kształcenia treści pojęcia czasu muszą prowadzić do modyfikacji funda­mentalnego założenia klasycznego ujęcia praw nauki. Ewolucyjna kos­mologia relatywistyczna pokazuje bowiem, że ogólna teoria względności nie jest uniwersalna, jako że nie opisuje ani osobliwości początkowej, ani tego, co dzieje się w początkach kosmicznej ekspansji; mechanika kwan­towa w dzisiejszej postaci nie jest w stanie opisać tego, co działo się przed momentem Plancka (t0 « 10~43 s) z powodu fluktuacji kwantowych i nie­oznaczoności, które zacierają (dla nas) porządek czasowy zdarzeń; a sze­reg innych praw nauki nie może być odnoszonych do pewnych spośród dających.się opisać epok kosmicznych, ponieważ nie istnieją w nich jesz­cze te strukturalne składniki materii, o których prawa owe orzekają.

SZCZEGÓLNY MOMENT

images (1)

Jest to moment szczególny, ponieważ dla powstania i ewolucji życia (nai Ziemi), a także dla jego istnienia niezbędne było powstanie i trwanie osobliwych warunków kosmicznych. W najbardziej radykalnej postaci sformułowanej przez J. Wheelera zasada ta głosi nawet, że kosmos nie mógł zaistnieć w dobrze określonej postaci, dopóki nie został stworzony obserwator, który może go obserwowaćRelatywistyczna kosmologia, rozważając ewolucję wszechświata, okreś­la ją jako ekspansję (ograniczoną lub nieograniczoną) i traktuje ją zgod­nie z ideami teorii względności. W. B. Bonnor charakteryzuje to ujęcie następująco: „W ogólnej [teorii] względności preferujemy myślenie o prze­strzeni samej jako rozszerzającej się i niosącej ze sobą mgławice jak liście na wietrze a nie o mgławicach oddalających się od siebie poprzez bierną i obojętną pustkę”. Można dodać, że analogicznie traktowany jest czas jako tworząca się własność ekspandującego wszechświata .Reasumując, we współczesnej fizyce czas i przestrzeń pozbawione zo­stały wyróżnionego statusu ontycznego. Ujawniona została ich wzajemna zależność, a także relatywizacja do lokalnych układów odniesienia i za­chodzących w nich zdarzeń oraz procesów. Stały się więc lokalnymi cza­dami i przestrzeniami, a o istnieniu czasu uniwersalnego można z sensem mówić tylko wtedy, gdy przyjmie się zasadę kosmologiczną i założenie równomierności rozkładu materii we wszechświecie.

CHARAKTERYSTYKA MATERII

images (2)

Nie zmienia to jednak faktu, iż jest to charakterystyka materii, a nie pusta czasoprze­strzeń. Zrewidowanie klasycznej koncepcji czasu znajduje najwyraźniejsze konsekwencje w kosmologii. Przyjmowane aktualnie powszechnie ewolu­cyjne modele kosmologiczne (np. model wielkiego wybuchu) oparte są na tzw. zasadzie kosmologicznej. Zasada ta bazuje na empirycznie stwierdzalnej, lokalnej izotropowości wszechświata, który wygląda z Ziemi zasadniczo tak samo we wszystkich kierunkach, i głosi, że kosmos jest izotropowy i (w przybliżeniu) jednorodny przestrzennie. W jednorodnym przestrzennie kosmosie „obraz kosmosu widziany z różnych punktów świata byłby zasadniczo ten sam i nie byłoby żadnych obserwowalnych różnic między poszczególnymi kierunkami” . W modelach kosmologicz­nych nie przyjmuje się natomiast rozszerzonej, tzw. idealnej zasady kos­mologicznej, wedle której wszechświat jest nie tylko jednorodny prze­strzennie, ale także czasowo, tj. wygląda zasadniczo tak samo z każdego punktu i w każdym momencie. Taki kosmos byłby stabilny w czasie, jak wszechświat pierwszego modelu kosmologicznego, jaki zaproponował Ein­stein. Niektórzy zwolennicy ewolucyjnego ujęcia kosmosu stwierdzają na­wet coś więcej. Formułują tzw. antropiczną zasadę, zgodnie z którą ob­serwujemy wszechświat w uprzywilejowanym momencie, choć nie z wy­różnionego miejsca.

CZASOPRZESTRZEŃ

images (3)

Przyj­muje się w nich, że czas i przestrzeń są ze sobą ściśle związane i zrelatywizowane do inercjalnego układu odniesienia poprzez odpowied­nio relację równoczesności i relację kolokacji uporządkowanie cza­sowe dwóch zdarzeń jest pochodne względem ich oddziaływaniai elektro­magnetycznego, które może być traktowane jako nośnik ich kauzalnego powiązania .Jednakże w szczególnej teorii względności absolutny charakter czasu przestrzeni nie został, jak się wydaje, całkowicie przezwyciężony. Czaso­przestrzeń pozostaje nadal absolutna, niezrelatywizowana do układu od­niesienia, czyli wspólna dla wszystkich inercjalnych układów odniesienia. Szczególna teoriai względności jest bowiem oparta na postulacie niezmienniczości Poincarego, w którym przyjmuje się tylko niezmienniczość wzglę­dem globalnej symetrii czasoprzestrzeni, a nie niezmienniczość względem symetrii lokalnej. Ten drugi, bardziej rygorystyczny warunek, wymaga wprowadzenia stosownych pól cechowania, takich na przykład jak pole grawitacyjne w ogólnej teorii względnościW ogólnej teorii względności absolutny status czasoprzestrzeni został należałoby powiedzieć, że lokalne, własne interwały czasowe i odległości między obiektami są traktowane jako fizycznie zde­terminowane, natomiast czasoprzestrzeń uznana zostaje za najbardziej fundamentalną charakterystykę materii, ponieważ „pole grawitacyjne jest reprezentowane przez samą metrykę czasoprzestrzeni”.Został przezwyciężony dzięki uwzględnieniu istnienia mas i nierównomierności ich rozkładu, która powoduje zakrzywianie czasoprzestrzeni i powstawa­nie pola grawitacyjnego. Dzięki temu upływ czasu i metryka przestrzeni okazują się wielkościami zależnymi, fizycznie zdeterminowanymi.

UJĘCIE CZASU I PRZESTRZENI

images (4)

Dopuszcza się więc istnienie bezzdarzeniowych momentów punktów w przestrzeni, w których nic się nie dzieje. Takie założenia decydują właśnie o wyróżnionym, absolutnym statusie czasu i przestrze­ni . Absolutyzacja czasu i przestrzeni przejawiała się w traktowaniu ich jako niezależnych od wszelkich czynników fizycznych, a także wzajemnie od siebie. Przestrzeń wyobrażano sobie jako nieruchomy pojemnik o nie­skończonej rozciągłości, o jednorodnym i izotropowym charakterze oraz geometrii euklidesowej, „który istnieje i zawsze istniał niezależnie od tego, czy był obserwowany przez postrzegające umysły, czy też nie, i nie­zależnie od tego, czy cokolwiek i gdziekolwiek w nim się znajduje. Jest on jak gdyby sceną wszystkiego, co się wydarza w świecie fizycznym” . Czas zaś wyobrażano sobie jako prostą, wzdłuż której uporządkowane są zdarzenia; prostą, która nie ma zwrotu, ponieważ procesy mechaniczne traktowane są w teorii Newtona jako procesy odwracalne .Takie ujęcie czasu i przestrzeni, krytykowane kiedyś przez Leibniza, przezwyciężone zostało w szczególnej teorii względności, do której na­wiązują filozoficzne próby sformułowania monistycznej ontologii, w któ­rej momenty i punkty przestrzeni traktowane są jako zbiory zdarzeń, a czas i przestrzeń jako struktury relacyjne, w których relacje czasowe próbuje się redukować do relacji przyczynowości. O ile wiem, usiłowania te nie zostały dotychczas uwieńczone powodzeniem. Jednakże przekona­nia leżące u podstaw tych poszukiwań są wyraźne i chyba trafne.

KLASYCZNE UJĘCIE PRAW NAUKI

images (5)

Nasuwa to przypuszczenie, że w klasycznym ujęciu praw nauki czasowi i przestrzeni przypisane zostaje szczególne znaczenie. Założenie o dowolności czaso­przestrzennej lokalizacji obiektów lub zdarzeń nie jest traktowane tak samo jak założenia dotyczące posiadania lub nieposiadania przez te obiek­ty innych własności, skoro te ostatnie założenia włączane są do poprzed­nika prawa nauki, a to pierwsze przesuwane jest do wyrażenia kwanty- fikującego. Takie potraktowanie założenia o dowolności czasoprzestrzen­nej lokalizacji obiektów, zdarzeń, procesów itp. związane jest z pewną, w istocie metafizyczną, koncepcją czasu i przestrzeni. Jest to koncepcja związana z mechaniką klasyczną.Jak podkreśla wielu autorów, teoria Newtona zawiera szczególnego rodzaju dualizm ontologiczny. Zbiór zdarzeń fizycznych będących nie- definiowalnymi indywiduami występuje w niej obok zbioru momentów, czyli czasu, i zbioru punktów przestrzennych, czyli przestrzeni fizycznej. Owe trzy zbiory składają się na rzeczywistość fizyczną, ale ich rola nie jest jednakowa. Czas i przestrzeń są zbiorami wyróżnionymi, ontologicz- nie pierwotnymi. O każdym bowiem zdarzeniu fizycznym zakłada się w tej teorii, czy też raczej, w jej metafizycznym fundamencie, że zachodzi w pewnym momencie (i to dokładnie w jednym momencie, a więc jest czasowo punktowe) a także w pewnym obszarze przestrzeni (w przy­padku pewnych zdarzeń, np. istnienia obiektu, na który działa siła, obszar ten jest idealizująco zredukowany do punktu przestrzeni geometrycznej). Nie przyjmuje się natomiast w newtonowskiej mechanice, że także w każ­dym momencie i w każdym punkcie przestrzeni zachodzi jakieś zdarze­nie fizyczne.

ZGODNIE Z INTUICJĄ

images (6)

Można zatem powiedzieć, że zgodnie z intuicją językową duży kwantyfikator (odpowiadający słowu „każdy”) nakazuje branie pod uwagę wszystkich przedmiotów, do których odnosi się jego zasięg. Inaczej mówiąc, nakazuje orzekać następujący po nim predykat o każdym przedmiocie ze zbioru przebieganego przez zmienną równokształtną z jego wskaźnikiem. Okreś­lenie tego zbioru nie jest jednak zawarte w samym kwantyfikatorze. Jego wyznaczenia dokonuje się poprzez pozalogiczną interpretację zmiennych . Tak więc, na gruncie rachunku kwantyfikatorów nie jest przesądzone, że zdanie: „ A   należy rozumieć jako twierdzenie: „Dla x znaj­ dującego się w dowolnym punkcie przestrzeni i czasu, jeśli f(x), to g(x)”. Raczej należy je rozumieć jako stwierdzenie: „Niezależnie od tego czym jest x, jeśli j(x), to g(x)” Zatem, z punktu widzenia rachunku kwanty­fikatorów, wolnego od ukrytych treści pozaformalnych, przekonanie braku czasoprzestrzennego ograniczenia zbioru rozważanych obiektów powinno być wyrażone za pomocą tak właśnie interpretowanego predy­katu wchodzącego do poprzednika rozważanej implikacji. W metodolo­gicznych ustaleniach przyjmuje się jednak, jak widzieliśmy, że dowolność czasoprzestrzennej lokalizacji zdarzeń, o których orzekają prawa nauki, jest stwierdzana poprzez samo użycie dużego kwantyfikatora.

METAFIZYCZNE ZAŁOŻENIA

images (7)

Rozważmy zatem, czym jest kwantyfikator i jaka jest jego funkcja z wewnątrzlogicznego punktu widzenia.Z grubsza mówiąc, na gruncie rachunku kwantyfikatorów kwantyfi­kator (m.in. duży) jest operatorem (stałą logiczną) wiążącym zmienne. Dokładniej należy powiedzieć, że kwantyfikator wiąże te zmienne w swo­im zasięgu (tj. w wyrażeniu następującym po kwantyfikatorze i jego wskaźniku), które są równokształtne z jego wskaźnikiem; a jeśli w za­sięgu danego kwantyfikatora znajdują się jakieś kwantyfikatory, to dany (początkowy) kwantyfikator wiąże te zmienne równokształtne z jego wskaźnikiem, które nie są związane kwantyfikatorami zawartymi w jego zasięgu. Konsekwencją związania zmiennych kwantyfikatorami, a tym samym funkcją kwantyfikatora z czysto logicznego punktu widzenia jest to, że na operacje przekształcania jednych wyrażeń w inne (z zachowa­niem prawdziwości) poprzez podstawianie zmiennych, opuszczanie lub dołączanie kwantyfikatorów bądź na mocy reguł dedukcyjnych nałożone zostają pewne ograniczenia. Należą do nich np. zakaz podstawiania za zmienne związane, zakaz podstawiania, które spowodowałoby związanie zmiennej, która jest wolna w wyrażeniu podstawianym, zakaz dołączania kwantyfikatora dużego do wyrażeniai, którego zmienna, wiązana przez ten kwantyfikator, jest wolna w dotychczasowych przesłankach dowo­du itp. Można by powiedzieć, że na tym wyczerpuje się funkcja dużego kwantyfikatora określona z wewnątrzlogicznego punktu widzenia. Jeśli jednak potraktujemy rachunek kwantyfikatorów jako system rekonstruu­jący języki naturalne, to możemy przyjąć, że wprowadzając pojęcie kwan­tyfikatora, regulujemy znaczenie słów „każdy”, „pewien” itp.

NAJBARDZIEJ POMOCNY RODZAJ

images

Najbardziej pomocnym rodzajem pojęć teoretycznych jest zmienna ogólna, continuum, które stosuje się do każdej kultury i do każdego punktu czasu do społeczności, które przestały istnieć, istnieją, czy jeszcze nie zaczęły istnieć” .Reasumując, ścisła ogólność i to nie przypadkowa, lecz konieczna w pozalogieznym sensie, jest podstawowym wyróżnikiem prawa nauki tym samym wymaganiem stawianym zdaniom kandydującym do miana prawa nauki. Tylko dzięki ogólności mogą one służyć do wyjaśniania przewidywania .Przedstawione ujęcie praw nauki nie jest jedynym współczesnym sta­nowiskiem. Można je nawet określić jako ujęcie klasyczne. Zanim jednak omówię ujęcia nieklasyezne, chciałabym rozważyć założe­nia, na jakich to ujęcie jest ufundowane. Przede wszystkim, w klasycznym ujęciu praw nauki mamy do czy­nienia z pozalogiczną interpretacją dużego kwanty fikatora. Dodaje ona pewną treść do tej treści, którą pojęcie dużego kwantyfikatora ma na gruncie logiki. Przy czym, co warto podkreślić, czyni się to tak, jak gdyby nie wychodziło się poza standardową, wewnątrzlogiczną interpre­tację. Widać to wyraźnie na przykład w ustaleniach Nagła: „W nowo­czesnej logice interpretuje się takie twierdzenia [prawo-podobne, ogólne zdania warunkowe B.T.] jako stwierdzające po prostu, co następuje: każde indywiduum spełniające warunki opisane w poprzedniku okresu warunkowego spełnia również faktycznie warunki opisane w następniku. Na przykład w tej interpretacji zdanie «każdy kruk jest czarny», które zwykło się zapisywać «Dla każdego x, jeżeli x jest krukiem, to x jest czarne» stwierdza po prostu, że każdy przedmiot indywidualny istniejący w przeszłości, teraźniejszości lub przyszłości i który spełnia warunki by­cia krukiem, jest również faktycznie czarny”.