12. Tarja Kallio 16.2.2001

Tarja Kallio 16.2.2001 - Luonnonfilosofian seura

Hyvät luonnonfilosofit

Olen ollut henkilökohtaisista syistä melko pitkään hiljaa tällä foorumilla, mutta olen suurella mielenkiinnolla seurannut prof. Kaarle Kurki-Suonion virittämää keskustelua, joka liittyy kvanttimekaniikan tulkitsemiseen. Keskustelu on nostanut esiin monia perustavia kysymyksiä ja sen fysikaalinen tarkkuus samoin kuin filosofinen tuoreuskin ovat olleet tasolla, jota alan kirjallisuudessakaan ei usein kohtaa. Kiitos siis keskustelijoille samoin kuin koko Luonnonfilosofian seuralle, joka tällaisen keskustelun mahdollistajana täyttää tehtäväänsä erinomaisella tavalla.

Erityisesti kysymys "potentiaalisesti olemassaolevan" olemassaolosta ja luonteesta kiehtoo mieltäni. K.K-S toteaa (29.12.), että aaltofunktion mukainen todennäköisyystiheys noudattaa sellaisia säilymislakeja, jotka vastaavat aineen virtausta, jolloin aaltofunktio ensisilmäyksellä näyttää intuitiomme mukaiselta jatkuvasti eksistoivalta oliolta. Seuraavassa lauseessa K.K-S. toteaa aaltofunktion eksistenssin kuitenkin olevan vain matemaattisen, ei empiirisen ja vähän myöhemmin aaltofunktion ontologinen merkitys näyttää pikemminkin systeemiä koskevan informaation esitykseltä kuin miltään "eksistoivalta taustaoliolta".

Argumentaatiotapa tuntuu heijastavan yleisesti omaksuttua instrumentalismia; matemaattinen kuvaus tai teoria ei ole muuta kuin tapa jäsentää havaintomaailmaa, eikä sen pohjalta voi tehdä mitään todellisuuden luonnetta koskevia ontologisia johtopäätöksiä. Heisenberg tunnetusti esitti potentiaaliselle vahvempaa ontologista statusta. Jonkinlaisena platoninistina hän ilmeisesti ajatteli matematiikan sellaisenaan tavoittavan jotakin todellisyyden syvemmästä olemuksesta. Bohrille matematiikka oli luonnollisen kielen "hienostuneempi" muoto, jatke, jolla voidaan kuvata myös sellaisia suhteita ja rakenteita, joiden ilmaisemiseen luonnollinen kieli on epätarkkaa.

Bohrin ajattelutapa välttää niin instrumentalismin kuin matemaattisen realisminkin karikot. Matematiikka kuvaa todellisuutta paremmin kuin luonnollinen kieli, mutta senkään antama kuvaus ei absoluuttisella tavalla vastaa todellisuutta vaan on ihmisen kulloiseenkin tietoon ja ymmärrykseen sidottu. Bohr korosti epistemologiaa ja ihmisen tiedon rajallisuutta tuntemattoman todellisuuden edessä.

Hän oli K.K-S:n (20.11) kanssa yhtä mieltä siitä, että makromaailman itsestäänselvyksien sijoittaminen mikromaailmaan ei ole oikeutettua. Hän ei hyväksynyt edes lähtökohtaa, jossa "mikromaailmaa tarkastellaan havaittavan makromaailman selitysperustana". Komplementaarisuudessa mikromaailman tuottamia ilmiöitä tavoitetaan makrotason kokemuksen ja klassisen kielen kautta, eli Bohr "otti makromaailman rakenteet perustaksi selittäessään havaintojemme saavuttamattomiin jäävää makromaailmaa", minkä lähtökohdan mielekkyyttä K.K-S epäili.

Komplementaarisuus edustaa minulle ns. terveen järjen ja empirian kantaa. Sitä kautta mikrotason todellisuuteen ei ilmeisesti päästä käsiksi. Makrotasotason käsitteet ja metaforathan johtavat ristiriitoihin, kun niiden käyttö ulotetaan mikrotason oletettuihin objekteihin.(hiukkanen ja aalto) Tämä kertonee ainakin sen, että mikrotason todellisuus on hyvin erilainen, mihin olemme tottuneet. Jos siitä halutaan jotakin sanoa, joudutaan postuloimaan spekulatiivista ontologiaa, jolla ei ole paljon muuta kiinnekohtaa kokemukseen kuin fysikaaliset (matemaattiset) teoriat.

Minulla ei luonnollisestikaan ole mitään uusien ontologisten selitystapojen tai vaikka kokonaisten maailmanmallien rakentelua vastaan, kunhan ne vain ymmärretään malleiksi, kuten tässä keskustelussa ilmiselvästi tehdään. Uskon että toimiva malli on ennakkoehto hedelmälliselle tutkimukselle, ja toisaalta pidemmälle ehtinyt tutkimus heittää aikanaan ahtaaksi käyneen mallin romukoppaan.

Kurki-Suonion toteamus siitä, että todennäköisyystiheys noudattaa aineen virtausta vastaavia säilymislakeja toi mieleeni häilyvän analogian virtaaviin nesteisiin turbulensseineen.

Ymmärtääkseni kaoottisen systeemin erilaiset käyttäytymismahdollisuudet ovat kuvattavissa matemaattisesti faasiavaruudessa. Nämä muistuttavat kvanttimekaniikan konfiguraatioavaruuksia ainakin siinä mielessä, että molemmissä tapauksissa matematiikka tuntuu tavoittavan jotakin sellaista yleisempää "mahdollisuusrakennetta", jonka sallimissa rajoissa maailmassa aktuaalisesti havaittavien (ennustamattomien) ilmiöiden on tapahduttava.

Kurki-Suonion esitys yksilö- ja laji-identiteeteistä on kiinnostava avaus identtisten hiukkasten problematiikkaan. Olen tottunut ajattelemaan, että laji on vain yleisnimi yksilöiden joukolle, eikä sillä ole mitään omaa ja niistä erillistä eksistenssiä. Hiukkas-identiteetistä puhuttaessa lajin käsitteelle kuitenkin tuntuu tulevan aitoa sisältöä. Olisiko laji tulkittavissa osaksi yllämainittua "mahdollisuusrakennetta"?

Toisaalta vaikka mikromaailmassa ei voikaan perustellusti ajatella olevan jatkuvasti eksistoivia hiukkasyksilöitä, en ole vakuuttunut siitä, että yksilöityvien hiukkasten käsitteestä olisi syytä luopua makromaailmassa. Kyllä kai hiukkasten voi ajatella yksilöityvän vuorovaikutustapahtumissa, vaikka samaa hiukkasta ei koskaan päästäkään katsomaan kahta kertaa?

Säilymislakien liittyminen luonnon perustaviin symmetrioihin on mielestäni yksi syvällisimmistä asioista, joita fysiikan tutkimus on paljastanut. Se jos jokin lähes pakottaa uskomaan, että fysiikan lainalaisuudet eivät ole mitään sopimuksenvaraisia konstruktioita, vaan niiden muoto määräytyy itse todellisuuden kokonaisrakenteesta. Heikki Mäntylä kysyi, mistä näistä asioista saisi tietoa ymmärrettävässä muodossa. Sen minäkin haluaisin tietää. Asian luonnonfilosofisen merkityksen syvällinen sisäistäminen taitaa olla useimmilla vielä hiukan kesken. Esimerkiksi Ian Stewartin ja Martin Golubitskyn teos Fearful Symmetry - is God a Geometer? voi kuitenkin tarjota ajattelulle joitakin rakennuspuita.

Terveisin Tarja Kallio