REALITATEA FIZICA -CONCEPT FUNDAMENTAL AL EPISTEMOLOGIEI FIZICII MODERNE

REALITATEA FIZICA -CONCEPT FUNDAMENTAL AL EPISTEMOLOGIEI FIZICII MODERNE

Intelegind in linii generale ,prin conceptul de realitate fizica desemnarea structurilor,legilor ,proprietatilor si potentialitatilor realitatii obiective surprinse de tabloul fizic al lumii ,construit din ansamblul disciplinelor fizice teoretice si fizicii experimentale ,se poate face o diferenta neta inte sensul clasic al acestui concept si sensul acordat ,in epistemologia fizicii moderne ,in cadrul acesteia din urma realitatea fizica constituie un concept metodologic specific,fiind fundamental deosebit de conceptul de relitate obiectiva.,ultimul exprimind o atitudine generala asupra existentei .Fizica moderna a condus la conceptul de realitate fizica drept un concept metodologic nou ,specific filozofiei contemporane a stiintei ,prin care se intelege realitatea determinata din punctul de vedere al teoriilor stiintifice ,relitatea ca obiect al teoriilor fizice ,acest concept apare in analiza relatiei dintre teoria fizica si obiectul ei,nu in analiza subiectului cu lumea in general1.Analiza teoriei cuantice conduce la invalidarea unor criterii de realitate admise in fizica clasica .In scopul fixarii elementelor necesare unei analize privind aspectele particulare ale cercetarilor,si ale disputelor referitoare la problemele de interpretare ale mecanicii cuantice este util sa amintim trasaturile esentiale ale cunoasterii din fizica clasica ,expuse clar si amanuntit in literature noastra de filosofie)

Fizica clasica admite completa independenta a obiectelor si a proceselor fizice de conditiile de observare .Caracterul principal controlabil al influentei observatiei asupra obiectului cercetat da posibilitatea sa se pretinda ca rezultatele observatiilor permit stabilirea unor reguli si legitati privind comportarea obiectului in absenta conditiilor fizice de observatie.Se realizeaza deci pe planul cunoasterii o absolutizare a imaginii rezultate din observatii ,prin identificarea ei cu insusi obiectul cercetarii .In fizica clasica este admisa posibilitatea de a preciza nelimitat observatia prin valori bine determinate ale marimilor fizice in primul rind in sensul posibilitatilor efectuarii de masuri simultane ale oricaror marimi associate sistemului fizic si,in al doilea rind in sensul posibilitatilor prevederii cu certitudine a rezultatelor masurilor viitoare ,pe baza admiterii unei cunoasteri complete a starii initiale a sistemului respectiv.Chiar daca din punct de vedere practice ,simultaneitatea masuratorilor nu este realizabila ,este admisa posibilitatea de atribure indirecta de valori bine definite tuturor marimilor fizice Intreaga conceptie a fizicii clasice este dominanta de idea posibilitatii de realizare in principiu ,a unei ezplicatii absolute exacte ,univoce si exhaustive a fenomenelor fizice,posibiltate sprijinita de determinismul clasic .

Analiza trasaturilor esentiale ale conceptiei clasice arata ca prin conceptul de realitate fizica nu se intelege altceva decit recunoasterea realitatii obiective a lumii fizice autonomia si posibilitatea desvoltarii ei .Dezbaterile filosofice asupra teoriei relativitatii si a teoriei cuantice au condos insa la elaborarea unui nou concept de realitate fizica ,conceput fundamental epistemologic ,implicat direct in problemele interpretarii relatiei dintre teoria fizica si obiectul ei .Acest concept devine un nou concept al filosofiei stiintei detasindu-se ca idee separate de idea generala de realitate obiectiva.

Problema relatiilor dintre teoria fizica si obiectul ei capata in fizica cuantica un specific nou radical diferit de cel al fizicii clasice. Formalismul teoriei cuantice este in intregime verificat de experienta ;pe baza acestuia se pot prevedea rezultatele experientelor si se poate explica multitudinea fenomenelor observate astfel incit nu exista indoieli fundamentate in ceea ce priveste corectitudinea acestei teorii.Pe de alta parte ,modul cu totul nou in care aceasta teorie este tratata relatia observatie - obiect ,respective subiect - obiect ,felul caracteristic de a se referi la obiectul insusi al cercetarii ,in conditiile precizate de observare,ridica probleme dificile privind aspecte epistemologice.mai ales daca nu se realizeaza desprinderea necesara de cadrul conceptual al fizicii clasice.

Modul in care se defineste in mecanica cuantica starea unui sistem cuantic ,specificul principiului suprapunerii caracterul esentialmente static al descrierii si predictiilor teoriei,diferentierea neta si fizica clasicain ceea ce priveste caracterizarea completa a unui sistem fizic sint probleme esentialmente fizice care genereaza dificultati de ordin epistemologic.

O conceptie asupra noii situatii a cunoasterii fizice ,trebuie sa precizeze cu claritate semnificatia epistemologica ,aprocesului de masurare ,a caracterului static al prevederii rezultatelor acestor masuratori ,masura in care aparatele ca obiecte macroscopice ,clasice si obiectul de cercetat ca obiect microscopic se disting caelemente ale realitatii ,situatia in care in descrierea teoretica intervine arbitrariul subiectului.     

Prezentate sistematic ,tipurile de probleme mari in rezolvarea carora este implicat in mod fundamental conceptul de realitate fizica ar fi urmatoarele ;:

1)Problema modului in care trebuie sa fie gindita idea de realitate ca obiect al stiintei in concordanta cu specificul noilor conditii ale cunoasterii.

2)Problema identificarilor referentilor obiectivi ai teoriei si a formularii unor criterii necesare acestei identificari .

Corelate si derivate din acestea apar multe alte intrebari ,dintre care cele referitoare la completitudinea teoriei fizice moderne ,in sensul descrierii complete a relitatii fizice si la criteriile pe care trebuie sa le satisfaca descrierile complete ale acesteia in principalele probleme in jurul carora sau grupat cele mai importante cercetari si dispute epistemologice initiate si orientate chiar catre creatorii fizicii moderne .

Interpretarea mecanicii cuantice de catre Niels Bohr pe baza ideii de complementaritate are o pozitie particulara datorita in special simplitatii si eficientei ei practice .Caracteristic ''ideii complementaritatii''care nu reprezinta de fapt un principiu fizic ,ci o viziune epistemologica si gnoseologica asupra noii cunoasteri din fizica cuantica este eliberarea de detaliile inerente teoriei fizice ,ocolirea unor explicatii exhaustve - necesare in totalitatea lor - in scopul elaborarii unor scheme de idei esentiale pentru interpretarea relatiei dintre teoria cuantica si obiectul acesteia. Elaborata in incercarea de interpretare coerenta a formalismuli teoriei cuantice idea complementaritati este evaluate correct de pe pozitiile materialismului.

Stilul de prezentare a ideilor in lucrarile lui Bohr a facut in general dificila extragerea esentei din acele scrieri si prezentarea lor sistematica in literature de specialitate .Acest element a contribuit intr-o oarecare masura la variantele de interpretare pozitiviste sau pragmatiste.Conceptia lui Niels Bohr trebuie evaluata si in perspectiva dezvoltarii fizicii din etapa actuala ,astfel incit asa cum se remarca nu va fi surprinzatoare in viitorul apropiat intilnirea unei sinteze acelor doua stiluri de gindire opuse ca cele ale lui Bohr si Einstein . Cercetarile si rezultatele din fizica moderna aduc elemente in sprijinul ideii unei astfel de sinteze .Cum mecanica si ,in general intreaga teorie fizica actuala reprezinta doar o etapa in cunoasterea umana ,ar fi gresit sa se absolutizeze pe plan epistemologic o schema de idei care fundamenteaza interpretarea tabloului actual al realitatii fizice . Nimic nun e indreptateste sa respingem idea posibilitati reevaluarii teoriei cuantice pe bazaunui sistem de noi concepte si axiome, astfel incit interpretarea bazata pe idea de complementaritate sa derive din acesta ca o reprezentare aproximativa ,inerenta unui nivel particular de reprezentare a realitatii fizice . In ceea ce priveste problema caracterului complet al mecanicii cuantice ca teorie fizica -problema ridicata de Einstein -argumentarea in favoarea mecanicii cuantice de catre N Bohr ar trebui inteleasa in felul urmator: teoria cuantica nerelativista are un caracter complet ,corespunzator cadrului conceptual ,care este caractarizat ,la rindulsau in modul cel mai satisfacator de idea complementaritatii ;dar aceasta ide este,la rindul ei ,o viziune epistemologica adecvata nivelului de dezvoltare a teoriei fizice ;ea trebuie privita de asemenea in sensul evidentierii pe plan metateoretic nu pot sa conduca la concluzii corecte ;trebuie sase tina seama de interactiunea permanenta dintre diferite laturi ale procesului de cunoastere ,de conditionarea lor reciproca .N Bohr pleaca de la observatia ca prin masuratoare ''sau experiment ''nu putem intelege altceva decit un sir de operatii astfel definite si executate incit sa putem sa descriem in termeni precisi fara ambiguitati ,''ce am facut si ce am aflat''.Acesta este exact lucrul pe care il face fizica clasica si pe aceasta baza Bohr ,afirma ca ,in ultima instanta terminologia in care afirmatiile asupra fenomenului fizic sunt lipsite de ambiguitati nu poate fi decit terminologia fizicii clasice . Inevitabilitatea utilizarii terminologiei clasice poate fi gindita ca fiind determinata de caracterul classic al aparatelor pe baza carara obtinem informatii asupra sistemului studiat .Aparatul de masura poate fi considerat ca verigaindinspensabila intre obiectul microscopic observat si observator (fiinta microscopica) respectiv dispozitivul prin care ,in general se reproduc situatii naturale caracterizate prin efecte observabile .

In conceptia lui Bohr ,caracterul necesar al utilizarii terminologiei clasice nu inseamna nicidecum faptul ca trebuie sa descriem sistemele microscopice in limbajul fizicii clasice;dimpotriva ele arata inconsistenta unei astfel de descrieri .Bohr considera ca atunci cind trebuie sa vorbim despre entitati care nu se supun legilor fizicii clasice nu trebuie sa incercam sa formulam afirmatii asupra acestor entitati luate in sine ,izolate de mediul lor fizic -mai precis de conditiile experimentale care servesc la definirea lor .Bohr pretinde mai departe ,ca singura cale rationala care asigura o descriere generala neambigua a ceea ce facem si a ceea ce aflam referitor la sistemele cuanticeeste de a formula afirmatiile in exclusivitate asupra aranjamentelor experimentale prin care aceste sisteme au fost definite si observate.

Or, astfel de afirmatii pot si trebuie sa fie formulate in termeni clasici.

Bohr insista asupra faptului ca o totala neintelegere exista atunci cind vorbim despre atributele fizice ale obiectelor fara referire la mediul lor fizic la instrumentele de masura cu care ele interactioneaza .Mai mult chiar daca fenomenele in sine nu pot fi explicate prin aplicarea fizicii clasice ,ele trebuie descrise in mod inevitabil in termeni corespunzatori conceptelor fizicii clasice,deoarece aceste concepte sunt indinspensabile pentru caracterizarea elementelor de masura .

Insistenta lui Bohr asupra descrierii clasice a instrumentelor de masurare si a necesitatii terminologiei clasice-nu ca o aproximatie convenabila ,ci ca o problema de principiu -distinge in mod essential interpretarea lui Bohr de alte interpretari ale mecanicii cuantice.Cele de mai sus pot fi rezumate intr-un postulat metodologic care ar afirma necesitatea si inevitabilitatea conceptelor clasice in descrierea exprimarea si comunicarea rezultatelor observatiilor experimentale in interpretarea fizica a formalismului teoriei fizicii cuantice .

O alta idee fundamentala a lui Bohr avertizeaza ca din observatiile efectuate cu instrumente de masurare nu trebuie sa incercam sa tragem concluzii gratuite asupra insusi sistemului cercetat ,astfel de concluzii fiind in particular acelea care ar rezulta din aplicarea la sistemele studiate a unor concepte atribuite numai altor tipuri de sisteme. Aceasta nu inseamna insa ca ar trebui san u emitem in nici un caz afirmatii referitoare la sistemul studiat ci inseamna doar ca aceste afirmatii trebuie sa se refere in mod explicit sau implicit la aranjamentul experimental folosit pentru observatie.Se desprinde astfel idea ca instrumental de masurare si sistemul cuantic observat constituie impreuna un intreg inseparabil.Niels Bohr considera acest postulat de inseparabilitate ca exprimind cea mai importanta diferenta intre fizica cuantica si fizica clasica.

Pentru a determina proprietatile obiectelor ,atit fizica clasica cit si fizica cuantica trebuie sa folosim experientele adecvate definirii acestor proprietati .In fizica clasica putem sa construim un aparat extreme de complicatastfel ca printr-o operatie sa obtinem totalitatea informatiilor asupra proprietetilor imaginabile ale obiectului .Nu tot asa stau lucrurile in fizica cuantica .In cadrul acesteia se poate construi un dispozitiv care sa masoare ,de exemplu pozitia unei particule ,sau unul care sa masoare impulsul darn u putem construe un instrument care sa le masoare pe ambele simultan.Conditiile experimentale respective impreuna cu tipul de obiect studiat definesc fenomene cuantice care se exclude reciproc.Desi strict vorbind de conditiile experimentale de determinare de exemplu a pozitiei particulei ,in virtutea postulatului de neseparabilitate particular si dispozitivul isi impart proprietatile putem totusi sa atribuim particulei intr-un sens conventional proprietatea studiata,respectiv localizarea indicate in masuratoare ,atribut specific aspectului corpuscular ceea ce revine implicit ,la atribuirea proprietatii de corpuscul sistemului cuantic studiat in conditiile experimentale date.Aceasta atribuire a unui concept classic in mod separat a microsistemului este efectuata mai mult in virtutea necesitatii de interpretare intuitiva ,necesitatea corespunzatoare nivelului general al cunoasterii fizicii actuale.Totusi aceasta atribuire este permisa numai atita timp cit suntem constienti de limitele ei,Odata realizate conditiile experimentale de masurare a impulsului ,se elimina conditiile necesare observarii pozitiei,de data aceasta realizindu-se un dispozitiv tipic interferential pentru studiul ''aspectului ondulatoriu'' determinarea lungimii de unda ducind la precizarea valorii impulsului .In acest caz particular atribuirea simultana de valori determinate atit pozitiei cit si impulsului particulei echivaleaza cu aplicarea simultana asistemului cuantic a doua concepte clasice care se exclud reciproc -corpuscul si unda - excludere ce in conceptia lui Bohr isi are originea in incompatibilitatea celor doua tipuri de aranjamente experimentale,din fiecare facind parte integranta acelasi tip de obiect studiat.Aceste concluzii sunt generalizabile in mecanica cuantica in multimea tuturor atributelor fizice referitoare la un obiect .Referind-ne la toate marimile fizice imaginabile pentru un tip dat de sistem cuantic toate acestea pot fi determinate prcis fiecare in parta darn u toate odata .asa cum am vazut asocierea unui dispozitiv experimental unui obiect cuantic constituie un tot inseparabil .In descrierea acestui ansamblu putem atribui obiectului cuantic ,in sensul discutat mai sus ,valori corespunzatoare unor concepte clasice.Dar exista alte concepte clasice complementare cu primele in raport cu care in conditiile experimentale specificate nu mai putem proceda la fel.pentru a face utilizabile aceste concepte pentru acelasi tip de obiect cuantic este necesar sa schimbam radical conditiile experimentale ,ceea ce conduce la un alt tip de ansamblu obiect dispozitiv experimental in esenta un alt tip de fenomen cuantic,in cazul caruia primele concepte devin neutilizabile.Pentru caracterizarea completa a tipului de sistem cuantic studiat este necesara astfel utilizarea complementara a fenomenelor cuantice ,ceea ce revine la extregerea de informatii din multimea tuturor schemelor prin care se atribuie sistemului unele proprietati.Aceste scheme sunt insa complementare ,totalitatea informatiilor posibile despre un obiect cuantic neputind fi extrase pe baza unui singur tip de experiment.

BIBLIOGRAFIE

1 N. Bohr Fizica atomica si cunoasterea umana Editura Stiintifica Bucuresti 1969

2.T Nicola si I Ceapraz Conceptul de realitate obiectiva editura Scrisul Romanesc Craiova 1976

3.I Pirvu. Existenta si realitate in stiinta si filosofie Editura politica bucuresti 1977.

4.B D .Espagnat Conceptual Fundations of QuantumMechanics W A Benjamin Mathematicals Physis Monograf Series 1971.

5. E Schrodinger Proc.Phil.Camb Soc. 31 555 1935

6E Wigner American J .Phys 38 1005 1970.

7. I Pirvu. Arhitectura Existentei Humanitas 1990

8 N Bohr Asupra notiunilor de cauzalitate si complementaritate in Epistemologie.Orientari contemporane. Editura politica Bucuresti1974

9. N Bohr Phys Rev. 48 696 1935

10 D. L Reisler American J. of Physics 39 821 1971