Prof. Jan Rak je český jadrový a kvantový fyzik, ktorý počas svojej vedeckej kariéry pôsobil v niekoľkých popredných svetových výskumných inštitúciách zameraných na fyziku elementárnych častíc, kvantovú teóriu a jadrový výskum.
Svoje odborné pôsobenie začal spoluprácou so Spojeným ústavom jadrových výskumov (SÚJV; Joint Institute for Nuclear Research) v Dubne v Ruskej federácii, medzinárodným vedeckým centrom zameraným na jadrovú fyziku, fyziku elementárnych častíc a vývoj urýchľovačov. Ústav je vďaka rozsahu medzinárodnej spolupráce a významu označovaný z hľadiska výskumu fundamentálnej fyziky za východný CERN.
Následne pôsobil v CERN-e (Conseil Européenne pour la Recherche Nucléaire), najväčšom svetovom centre pre výskum časticovej fyziky so sídlom pri Ženeve na hranici Švajčiarska a Francúzska. CERN je známy najmä prevádzkou urýchľovača LHC (LargeHadron Collider), objavom Higgsovho bozónu a výskumom fundamentálnych vlastností hmoty, energie, priestoru a času.
Ďalej pôsobil v laboratóriu Brookhaven National Laboratory v USA, ktoré patrí medzi kľúčové americké centrá pre jadrovú a vysokoenergetickú fyziku. Je významné najmä výskumom kvarkovo-gluónovej plazmy, urýchľovačmi častíc a aplikáciami kvantovej fyziky.
Významnú časť svojej vedeckej činnosti rozvíjal aj na univerzite Jyväskylän yliopisto vo Fínsku, ktorá je známa pokročilým výskumom jadrovej fyziky, štruktúry atómového jadra a kvantových systémov.
Prinášame Vám prvú časť rozhovoru:
T. E. Rostas: Kvantová fyzika patrí k najprevratnejším intelektuálnym objavom v dejinách ľudstva. Od Planckovej kvantovej hypotézy, Einsteinovho vysvetlenia fotoelektrického javu, Bohrovho modelu atómu či Heisenbergovho princípu neurčitosti až po Schrödingerovu vlnovú funkciu a dnešné experimenty v CERN-e sa postupne ukazuje, že realita na najhlbšej úrovni funguje úplne inak, než ju vníma naša každodenná skúsenosť. Kvantová mechanika nám priniesla nielen modernú elektroniku, lasery polovodiče či počítače, ale zároveň otvorila otázky, ktoré znejú takmer mysticky: čo je vlastne hmota, čo je pozorovanie, či existuje objektívna realita nezávislá od vedomia a kde sú hranice ľudského poznania? Kedy ste vy osobne prvýkrát pocítili, že kvantová fyzika nie je iba „technická disciplína“, ale niečo zásadne meniace samotné chápanie reality a človeka?
Jan Rak: Vzpomínám si, že skutečný zlom nepřišel hned ve chvíli, kdy člověk poprvé otevře učebnici kvantové mechaniky. Na začátku ji přirozeně vnímá hlavně jako matematiku, jako přesný aparát, který mu umožňuje předvídat výsledky experimentů. Až mnohem později začne člověku docházet, co ty rovnice vlastně o realitě říkají. Uvědomil jsem si, že kvantová fyzika není jen další technická kapitola vědy, ale že velmi hluboce narušuje obraz světa, na kterém naše civilizace tolik století stavěla.
Pro mě byl silný okamžik, kdy mi začalo docházet, že na nejhlubší úrovni reality vlastně neexistuje „pevný svět“ v tom smyslu, jak si ho běžně představujeme. Elektron není malá kulička obíhající jádro jako planeta Slunce. Koncept částice je vlastně nepřesný. To, co si pod tím pojmem představujeme, se v určitých situacích chová jako vlna a někdy jako klasický projektil. Vlastnosti „toho, co se pozoruje“ nejsou pevně určeny do okamžiku měření. A samotný akt pozorování není oddělitelný od výsledku experimentu, jak si představovala klasická fyzika.
Kvantová mechanika sama o sobě není mystická disciplína. Není v ní důkaz ani popření existence Boha. Je to mimořádně přesná fyzikální teorie stojící na matematice, experimentech a ověřitelnosti. Jenže čím hlouběji člověk proniká do jejích důsledků, tím více si uvědomuje, že klasický materialistický obraz reality přestává stačit. Svět se najednou neukazuje jako jednoduchý mechanický stroj složený z pevných objektů pohybujících se v absolutním prostoru a čase, jehož budoucnost lze přesně vypočítat.
Heisenbergův princip neurčitosti nebyl jen technický problém měření. Byl to hluboký otřes samotné představy reality. Ukázalo se, že na fundamentální úrovni přírody neexistuje svět tak „pevný“ a jednoznačný, jak si představovala klasická fyzika. A právě zde se mnozí velcí fyzikové 20. století dostali až na samotnou hranici ontologických otázek bytí.
Lidé jako Heisenberg, Schrödinger, Bohm nebo Dirac nezačali mluvit o těchto věcech proto, že by opustili racionalitu. Naopak. Byli to mimořádně přesní myslitelé. Jen si stále silněji uvědomovali, že kvantová fyzika otevírá otázky, které už nejsou pouze technické, ale existenciální. Co je vlastně realita? Existuje svět nezávisle na pozorování? Je hmota skutečně fundamentální nebo je hlubší podstatou reality informace, vztah či proces? A kde vlastně leží hranice lidského poznání?
Mám pocit, že právě v tomto okamžiku vzniklo ono zvláštní napětí mezi extrémně přesnou matematikou a hlubokou záhadností existence. A z tohoto napětí se později začalo rodit to, čemu dnes někteří lidé říkají „kvantový mysticismus“. Ne jako popření vědy, ale jako důsledek okamžiku, kdy sama věda narazila na hranice klasického mechanického obrazu světa – a začala se znovu dotýkat starých filozofických otázek o podstatě reality a vědomí.
Já osobně jsem asi nejzřetelněji začal vnímat tyto aspekty reality během práce ve fyzice vysokých energií. Když člověk pracuje na experimentech v CERN nebo Brookhavenu a studuje srážky částic při extrémních energiích, začne postupně ztrácet naivní představu, že věda pouze „odkrývá“ hotovou objektivní realitu někde za oponou světa.
Čím hlouběji jsem se do fyziky ponořoval, tím více jsem měl pocit, že vztah mezi pozorovatelem a realitou je mnohem subtilnější. Že badatel není úplně oddělený od toho, co zkoumá. A že možná realitu neobjevujeme jen jako něco pevně daného a nezávisle existujícího, co čeká na své odhalení, ale určitým způsobem ji také spoluvytváříme skrze samotný způsob pozorování, skrze otázky, které klademe, i skrze rámec, ve kterém realitu interpretujeme.
Vím, že to asi zní absurdně. Ale kvantová fyzika skutečně ukázala, že klasická představa zcela odděleného pozorovatele stojícího mimo realitu přestává fungovat. Na hluboké úrovni přírody není možné úplně oddělit experiment od způsobu měření.
A člověk si najednou začne uvědomovat, že to, co nazýváme „realitou“, nemusí být pouze pevná objektivní kulisa, ale spíše určitý dynamický vztah mezi pozorovaným světem a vědomím, které jej prožívá a interpretuje.
Ve fyzice vysokých energií je to velmi silný pocit. Částice vznikají a zanikají. Vakuum není prázdné. Hmota se rozpadá na pole, fluktuace a pravděpodobnosti. A čím hlouběji jdeme, tím méně nacházíme pevné objekty a tím více proces, vztah a potenciál možností.
A právě tehdy jsem si začal uvědomovat, že možná největší záhada neleží jen v samotném vesmíru, ale v povaze vědomí, které tento vesmír pozoruje a snaží se mu porozumět.
T. E. Rostas: Americký teoretický fyzik John Archibald Wheeler – človek, ktorý spoluformoval moderné chápanie čiernych dier, kvantovej gravitácie aj samotný pojem black hole, tvrdil, že fyzika sa napokon vždy vracia k niekoľkým elementárnym otázkam, ktoré majú takmer filozofický charakter. Práve Wheeler neskôr prišiel aj s legendárnou myšlienkou It from Bit – teda predstavou, že fyzická realita môže byť v najhlbšej podstate odvodená od informácie. Poznamenal, že za všetkými rovnicami fyziky sa skrýva iba päť principiálnych otázok: Prečo existuje vesmír? Prečo má práve tieto zákony? Prečo je matematicky usporiadaný? Akú úlohu v realite zohráva pozorovanie? Je hmota naozaj fundamentálna alebo je základom sveta informácia? Ako sa na tieto Wheelerove otázky pozeráte Vy osobne? Posúva nás dnešná kvantová fyzika bližšie k odpovediam alebo iba odhaľuje, aká nesmierne záhadná je samotná existencia?
Jan Rak: John Wheeler byl jedním z těch fyziků, kteří si i na vrcholu vědecké kariéry dokázali zachovat schopnost klást téměř dětsky jednoduché, ale nesmírně hluboké otázky. To je vlastnost skutečně velkých vědců. Po určité době se nepřestanou ptát jen na technické detaily, ale začnou se znovu a znovu vracet k samotným základům reality.
Jeho myšlenka It from Bit je fascinující právě tím, že obrací tradiční perspektivu. Po staletí jsme si mysleli, že základem světa je hmota a informace je jen něco druhotného, co o této hmotě získáváme. Jenže moderní fyzika postupně ukazuje, že informace možná není pouze popisem reality, ale je možná jejím základním stavebním kamenem. Když studujeme kvantovou mechaniku, černé díry nebo holografický princip, pojem informace se vrací stále znovu.
Přesto platí, že čím hlouběji jdeme, tím méně se realita jeví jako soubor pevných objektů a tím více jako struktura vztahů, symetrií a stavů. Dokonce i prostor a čas mohou být v některých moderních přístupech chápány jako emergentní jevy, tedy něco, co vzniká z hlubší úrovně reality. A zde už narážíme na hranice jazyka, kterým se snažíme tyto úrovně popsat.
Když se Wheeler ptal, proč vesmír existuje nebo proč má právě tyto zákony, dotýkal se otázek, které podle mého názoru nelze úplně zodpovědět čistě fyzikálně. Fyzika umí přesně popisovat „jak“. Jak se vyvíjí vesmír, jak vznikají hvězdy, jak interagují částice. Ale otázka „proč“ zůstává nezodpovězena. Proč existuje něco místo ničeho? Proč je vesmír matematicky pochopitelný, a tak dokonale vyladěn? Proč vůbec existují zákony?
T. E. Rostas: Čím hlbšie človek premýšľa o realite, tým viac sa javí, že najväčšou záhadou nie je vesmír, ale samotné vedomie. Občas vzniká až zvláštny pocit, akoby svet existoval iba v priestore nášho prežívania – čo pripomína filozofické koncepty solipsizmu. Na druhej strane Carl Gustav Jung hovoril o kolektívnom nevedomí, archetypoch a synchronicite – teda o javoch, ktoré naznačujú, že ľudská psychika môže byť s realitou prepojená oveľa hlbšie, než pripúšťa klasický materializmus. A napokon je tu intuícia a predstavivosť. Mnohí veľkí vedci od Alberta Einsteina až po tvorcov kvantovej fyziky priznávajú, že zásadné objavy často neprichádzali iba cez matematiku, ale aj cez akýsi intuitívny „záblesk“, schopnosť predstaviť si neviditeľné a myslieť za hranicami dovtedy prijatého obrazu sveta. Mám zato, že intuícia a predstavivosť sú kľúčové súčasti nielen objavovania, ale aj tvorivosti. Einstein hovoril o tom, že predstavivosť je dôležitejšia než samotné vedomosti a pracoval cez myšlienkové experimenty a predstavivosť, Bohr otvorene spomínal paradoxy a limity jazyka, Heisenberg opisoval momenty „vnútorného videnia“, Tesla tvrdil, že celé stroje videl v mysli ešte pred ich konštrukciou, a aj Jung sa stretával s Paulim práve kvôli otázke vzťahu psychiky a fyziky. Nuž toto nie je „ezoterika“ alebo new age, ale dejiny veľkého myslenia 20. storočia. Čo je intuícia podľa Jana Raka? Je to iba produkt biologických procesov mozgu alebo môže predstavovať hlbší spôsob kontaktu človeka s realitou? A nebude napokon práve vedomie, predstavivosť a intuícia tým, čo zostane aj pre budúcu vedu najväčšou záhadou?
Jan Rak: To je nádherná otázka, protože vědomí je možná ta nejbližší a zároveň nejnepochopitelnější věc, kterou máme. Všechno poznáváme skrze vědomí, a přitom o něm samotném víme překvapivě málo. Pozorujeme vzdálené galaxie, zkoumáme částice vznikající při srážkách v CERN urychlovači, studujeme procesy v raném vesmíru, ale nikdo stále neumí uspokojivě vysvětlit, jak vzniká subjektivní zkušenost. Jak vzniká pocit „já jsem“. Jak vzniká vjem a vlastně jakákoliv realita, kterou každý z nás celý život prožívá.
Dějiny fyziky 20. století přitom ukazují, že největší vědci nebyli jen chladní analytici. Byli to lidé s mimořádnou představivostí. Albert Einstein většinu svých teorií rozvíjel pomocí gedanken experimentů – myšlenkových experimentů, ve kterých si představoval fyzikální situace existující zatím pouze v mysli. Niels Bohr ukázal, že na fundamentální úrovni nelze realitu popisovat běžnými představami o pevných objektech existujících nezávisle na pozorování. Werner Heisenberg popisoval okamžiky intuitivního pochopení. Nikola Tesla tvrdil, že celé stroje viděl ve své mysli ještě předtím, než je fyzicky postavil. Myslím si, že velké objevy nezačínají rovnicí, ale schopností představit si něco, co ještě nikdo neviděl.
Intuice podle mě není opak racionality, ale schopnost zachytit myšlenku nebo informaci, která pochází z jiného, hlubšího zdroje, než je kolektivní vědomí. Bez intuice by věda nebyla tvořivá. Byla by jen mechanickým zpracováním toho, co už známe.
Co je vědomí, intuice nebo onen hlubší zdroj poznání, to nevím. A právě schopnost přiznat hranice vlastního poznání považuji za důležitou. Neurověda může intuici chápat jako extrémně komplexní podvědomé zpracování informací v mozku. A jistě je na tom velký díl pravdy. Mozek je jeden z nejsofistikovanějších systémů, které známe. Přesto mám pocit, že vědomí nelze zcela vysvětlit pouze jako mechanický součet neurálních procesů.
Nemyslím si, že redukcionistický pohled na člověka jako biologický stroj může být úplný. Jungovy archetypy a synchronicity nebyly fyzikální teorií, ale upozorňovaly, že lidská psychika má vrstvy, které nejsou jen povrchovým vědomím jednotlivce. A je zajímavé, že právě Wolfgang Pauli, jeden z otců kvantové mechaniky, s Jungem vedl hluboký dialog.
Já to vnímám tak, že vědomí může být jednou z nejhlubších záhad reality. Možná jej nikdy nepostavíme úplně „před sebe“ jako objekt, protože každé vysvětlení vědomí se už odehrává ve vědomí. A možná právě proto zůstane vědomí, představivost a intuice jedním z velkých témat budoucí vědy.
Fotografie: Matúš Plecho
Ak vás článok obohatil o ďalší uhol pohľadu, podporte ľubovoľnou čiastkou slobodu slova. Ďakujeme.
Vyhlásenie: Názory autora sa nemusia zhodovať s názormi vydavateľstva Sofian, s.r.o. Zodpovednosť za obsah tohto článku nesie výhradne jeho autor. Vydavateľstvo Sofian, s.r.o. nie je zodpovedné za akékoľvek prípadné nepresné či nesprávne informácie v tomto článku. Sofian, s.r.o. dáva súhlas na zdieľanie našich pôvodných článkov na ďalších nekomerčných internetových stránkach, ak nebude zmenený ich text a názov. Pri zdieľanom článku musí byť uverejnený zdroj a autor. Ak chcete články z nášho webu publikovať v tlači či inými formami, vrátane komerčných internetových stránok, kontaktujte redakciu na [email protected].
UPOZORNENIE
Vážení čitatelia – diskutéri. Podľa zákonov Slovenskej republiky sme povinní na požiadanie orgánov činných v trestnom konaní poskytnúť im všetky informácie zozbierané o vás systémom (IP adresu, mail, vaše príspevky atď.) Prosíme vás preto, aby ste do diskusie na našej stránke nevkladali také komentáre, ktoré by mohli naplniť skutkovú podstatu niektorého trestného činu uvedeného v Trestnom zákone. Najmä, aby ste nezverejňovali príspevky rasistické, podnecujúce k násiliu alebo nenávisti na základe pohlavia, rasy, farby pleti, jazyka, viery a náboženstva, politického či iného zmýšľania, národného alebo sociálneho pôvodu, príslušnosti k národnosti alebo k etnickej skupine a podobne.