Atomerőmű, 2018 (41. évfolyam, 1-12. szám)
2018-07-01 / 7. szám
12 VILÁG ÉPÍTŐ ATOMOK Szükségszerűség és véletlen Már az antik filozófiában is központi témaként jelent meg a szükségszerűség és a véletlen, hogy azután az egész gondolkodástörténetet átjárja. Az egymást követő világképekben valamilyen formában mindig felszínre kerül a szóban forgó ellentétpár körüli dilemma és a meganynyi válaszkísérlet. Az ezzel (is) foglalkozó nagyszámú gondolkodó közül - hangsúlyozottan a teljesség igénye nélkül - megemlíthetjük a görög atomizmust képviselő Démokritoszt és Epikurosztvagy- nagyotugorva az időben - az újkorban élt Thomas Bayest (a Bayes-tétel okán), de a múlt században alkotó molekuláris biológust, Jacques Monod-t is, aki A véletlen és a szükségszerű címmel adott közre nagyhatású esszét. Jeles fizikusok szerint a 20. század három idekapcsolódó nagy jelentőségű felfedezést hozott: a relativitáselméletet, a kvantummechanikát és a determinisztikus káoszelméletet. Egyes közgazdászok azt állítják-s ez már a kvantummechanika gyakorlati alkalmazása felé mutat -, hogy az USA GDP-jének jelentős hányada a kvantummechanika felismeréseiből (a véletlen kezeléséből) származik. gek kutatása során. Max Planck, Albert Einstein, Niels Bohr, Werner Heisenberg, Ervin Schrödinger, Max Born, Paul Dirac, Pascual Jordan, Neumann János és még sokan mások megalkották a kvantumelméletet, és a korábbi, klaszszikus mechanikához képest gyökeresen új mechanikát dolgoztak ki. A kvantummechanika cáfolta a determinisztikus nézeteket, és teljesen más megvilágításba helyezte világunkat. Bebizonyosodott, hogy annak „építőkövei", az atomok és a még kisebb részecskék viselkedésében határozatlanság uralkodik, az ok-okozati összefüggések fellazulnak, abszolút értelemben vett véletlenszerűség áll fenn. Ezért egy-egy esemény bekövetkezése kapcsán legfeljebb csak valószínűségekről lehet beszélni. A kapcsolódó kísérletek gyakorlati szinten is igazolták mindezt. A világ részecskékből áll, a részecskék pedig kvantumtermészettel rendelkeznek. így - a Nobel-díjas Heisenberg aforisztikus megfogalmazásával szólva - „...a nagybani események azáltal jönnek létre, hogy sok kicsiny, szabálytalan esemény történik". A fentebb már idézett Davies soraival összegezve: „A világegyetem alapjait tekintve tehát tényleg meghatározhatatlan. Azt jelenti ez, hogy végső soron irracionális volna? Nem. Különbséget kell tennünk a kvantummechanikai véletlen és egy törvények nélküli világegyetemet uraló zabolátlan káosz között. Jóllehet, egy kvantumrendszer jövendő állapotai általában nem határozhatók meg, a különböző lehetséges állapotok valószínűsége igen. (...) E statisztikus törvényszerűségek egyben azt is maguk után vonják, hogy a makroszkopikus világban, ahol a kvantumhatások általában észrevétlenek maradnak, a természet látszólag determinisztikus törvényeket követ. A fizikusnak az a dolga, hogy felfejtse a természetben tapasztalható szabályszerűségeket, s megkísérelje egyszerű matematikai formulákba foglalni őket. Hogy azután miért vannak szabályszerűségek, és miért van lehetősége a matematikai leírásokra, már nem rá, hanem a metafizika körébe tartozik." Metafizika, avagy világképek és istenképek Az elmúlt néhány évszázad történelmi léptékkel mérve rövid időszaka alatt több radikális világképváltás is bekövetkezett, s azokkal együtt az istenképek is megváltoztak. Az antikvitásban gyökerező, egészen az újkorig fennálló világkép Alagúteffektus A nanovilág különös viszonyainak elképzeléséhez jó példa a kvantummechanika egyik tipikus jelensége, az alagúteffektus. A klasszikus fizikai szemlélet alapján egy potenciálgödörből csak akkor kerülhetnének ki részecskék, ha energiájuk meghaladja a „gödör oldalfala" által megkövetelt energiaértéket, hasonlóan, mint ahogy egy valóságos gödörből is csak úgy kerülhetnek ki a benne lévő tárgyak, ha a gödör falánál magasabbra emeljük őket. Valójában azonban a részecskék potenciálgödrön kívüli tartózkodásának valószínűsége nagyobb, mint nulla, tehát néhány részecske kijut a „gödörből", mintha csak egy titkos kivezető alagutat találtak volna. Ez a klasszikus szemlélettel megmagyarázhatatlan, hiszen valami olyasmi történik, mintha az általunk érzékelt méretek tartományában egy valóságos gödörből egyszer csak magától kikerülne egy tárgy.
