Szabadbölcsészet Tanszék / Események, élmények

Scheffer Kevin: Kvantumelmélet és a tulajdonságok metafizikája. Beszámoló Hofer-Szabó Gábor (MTA BTK, Budapest) előadásáról

Bevezetés
A központi téma a kontextualitás. Amit kontextualitás alatt értünk, az a furcsa elméleti probléma, hogy bizonyos dolgokról adunk egy parciális leírást, és ezek alapján megpróbáljuk elképzelni, hogy milyen is az a dolog, aminek ezek a vetületei. Ez nem mindig megy. Ha egy hegyet körbejárunk, akkor mindenhonnan a hegy bizonyos vetületeit látjuk. Körbejárva a hegyet, ezekből egy komplex képet rakunk össze a hegyről. Azok a perspektívák, amiket a hegy különböző pontjairól szerzünk, konzisztens módon összeilleszthetőek. Előfordulhat egy jelenségterületen, hogy nincs teljes perspektívánk. Csak részletek alapján tudunk elindulni. Ez a kontextualitás.

Történeti háttér
A kvantumelmélet 1900-ban születik, amikor Planck felfedezi az energiakvantumot. 1905-ben Einstein ezt azonosítja a fotonokkal. 1925-ben megszületik Heisenberg és Schrödinger tollából a kvantumelmélet. 1927-ben Heisenberg felfedezi a határozatlansági relációt.

Mit jelent a tudomány számára?
A kvantumelmélet hihetetlen gyakorlati haszonnal bír. Lézer, GPS stb. Elméleti oldala megtermékenyítő volt a 20. század fizikájában és matematikájában. Mit jelent azonban filozófiai oldalról? A Foundation of Physics elnevezésű területet két paradoxon indította el. Einstein rájött, hogy a kvantumelmélettel vagy valami nagy probléma van, vagy maga a világ furcsa. 1935: Einstein-Podolsky-Rosen-paradoxon. 1964-ben teljesedett ki a kérdés John Stewart Bell elméleti téziseiben. Ezek erős különbséget tesznek a kvantummechanika világa és a klasszikus értelemben vett világkép között.

Gondolatkísérlet
Képzeljük el, hogy egy dobozban tárgyak vannak. Négy dolog érdekel minket velük kapcsolatban.
- Nagy-e?
- Fekete-e?
- Kerek-e?
- Nehéz-e?
A négy kérdésből mindig csak kettőt tudunk feltenni. Tegyük fel, hogy olyan a természet, hogy a négyből mindig csak két kérdés feltételét engedi meg számunkra. Csak páronként nézhetjük. Feltesszük az első kérdéspárt. Vagy mind a két kérdésre igen a válasz, vagy mind a két kérdésre nem a válasz. Soha sincs keresztpárosítás. Ha a második kérdést tesszük fel, akkor is ugyanez a helyzet. A harmadik kérdéspár esetén szintén. Az utolsónál is. Ezek alapján megkonstruáljuk a tárgyak tulajdonságainak vetületét. A négy vetület után pedig képesek vagyunk megkonstruálni a tárgyak tulajdonságait. Ekkor nincs kontextualitás. De adódik, hogy egy kérdéspár esetén két kérdés eltér. Ellentmondásba botlunk. (Nagy tárgyakról kiderül, hogy kicsik.) Ezek a részleges leírások nem illeszthetőek össze harmonikusan egy globális leírássá.

Tudományokban való megjelenés
Például a logika esetén a hazug-paradoxon.

Kő, papír, olló
Ki van osztva a szimbólumok között egy preferenciahálózat. Három szereplő van, és a közöttük lévő jósági viszony nem tranzitív. Ha ezt a három dolgot globálisan rendeznünk kellene, akkor ez nem sikerülne. Nem tudjuk megmondani, melyik dolog a legjobb. Nem tudjuk megkonstruálni azt a helyzetet, amelyik az egész mögött áll.

Schröder-lépcső
A pszichológia területén alkalmazott kísérlet. Különböző kontextualitásban teszik fel a kérdést. Melyik oldalt látják az előrébb elhelyezkedőnek? Az alanyok válaszaiból csak a dolog statisztikájára következtethetünk. Nem kapunk komplex képet arról, hogyan volt elsőként a lépcső. Nem kapunk egy abszolút igazságot.

Mi a filozófiai üzenete?
Olyan, mintha a perspektívák önállóságáról kellene beszélnünk. Arról van itt is szó, amit a kvantumelmélet leír, egy teljesen más nyelven. Lehetséges, hogy fel kell adnunk azt a fajta törekvést, amely a szubjektum számára adódó vetületet csak valami alacsonyabb ontológiai szinten képzeli el. Mintha ennél lenne egy igazibb, platónibb szintje a dolgoknak. Előfordulhat, hogy csak azoknak a dolgoknak vannak perspektívái, amelyek számunkra adottak.

Kvantummechanika a fizikában
E-P-R (Einstein-Podolsky-Rosen) paradoxon
Veszünk két darab elektront. A két elektron kirepül jobbra és balra. Az elektronnak van egy tulajdonsága, amit úgy hívunk, hogy „spin”. Az elektron, mint egy labda, pörög egy tengely körül. Ez jelöli ki az irányt. Képzeljük el, hogy az elektronok pici, pörgő töltött részecskék.

Az elektront belökik egy mágneses térbe. Itt vagy felfelé, vagy lefelé megy el. (A másik irány [zöld nyíl] más kérdés.) Abban az irányban meg tudják mondani, hogy mi a spin. Akárhogy állítják a mágneses tereket, a két elektron közül az egyik fölfelé megy, a másik lefelé. Akkor is, amikor a mágneses terek párhuzamosan állnak. (Vagyis mindegyik ugyanarra irányul.)

V1: Az egyik elektron az oka annak, hogy a másik elektron hogyan viselkedik. Direkt-kauzálisan.

V2: Van valami közös dolog, mondjuk az elektron korábbi állapota, és ebből adódik az eltérés. Mintha korábban eldöntötték volna, ki hova megy, és mintha ehhez ragaszkodnának.

Az első választ kizárják a relativitáselmélettel. (A fénynél semmi sem közlekedhet gyorsabban.) Ez kizárja, hogy az elektronok ilyen módon kauzálisan kommunikáljanak. Így marad a második. Olyan, mintha egy pre-egzisztáló tulajdonság lenne az elektronban. De ezt Bell logikailag és matematikailag kizárja. Egy megoldás marad. Mintha ez a két távol álló dolog egy dolog lenne. Mintha úgyis tudna egy dolog lenni, hogy a térbeli szeparációt is képes magán tudni. Nem kauzálisan üzengetnek, hanem egy rendszert alkotva kommunikálnak. Ezt úgy nevezik: non-lokalitás. A dolgokat lokálisan szoktuk individuálni, de az előzőek alapján úgy tűnik, ez itt nem így van.