Profesora Auziņa zinātnes sleja
Mārcis Auziņš: "Kādēļ lasīt manus tekstus? Man šķiet, ka dabaszinātnes mēs bieži mēdzam "ignorēt", sakot, ka tās ir formālas, sausas un neinteresantas. Gribētos ļaut lasītājam ieraudzīt, ka tās ir daļa no mūsu dzīves – krāsainas un interesantas."
Biogrāfijas pieturzīmes:
- Pēc profesijas fiziķis, šobrīd Latvijas Universitātes profesors, Eksperimentālās fizikas katedras un Lāzeru centra vadītājs.
- No 2007. gada līdz 2015. bijis Latvijas Universitātes rektors.
- Strādā kvantu fizikas jomā un ir vairāk nekā simts zinātnisko rakstu, kas publicēti pasaules vadošajos fizikas žurnālos, un vairāku simtu konferenču ziņojumu autors.
- Kopā ar kolēģiem no Rīgas un Bērklijas uzrakstījis divas monogrāfijas, kas izdotas "Cambridge University Press" un "Oxford University Press" izdevniecībās un abas ir piedzīvojušas atkārtotus izdevumus.
- Karjeras laikā dzīvojis un strādājis dažādās valstīs – Ķīnā un Taivānā, Amerikas Savienotajās Valstīs, Kanādā, Anglijā, Izraēlā un Vācijā.
Antimetafizikā "kristītais" Volfgangs Pauli
Neesmu pārliecināts, ka visiem lasītājiem šis vārds uzreiz kaut ko izsaka, bet ceru, ka vismaz daļa no jums viņa vārdu asociēs ar skolas fizikas un ķīmijas stundās mācīto Pauli principu, kuru kādreiz sauc arī par aizlieguma likumu. Tas apgalvo, ka vienā kvantu objektā – atomā, molekulā, kristālā vai, piemēram, neitronu zvaigznē – nevar atrasties divi elektroni, kam visas īpašības sakritīs.
Kas tad bija Volfgangs Pauli, kurš šo principu formulēja 25 gadu vecumā, neilgi vēl pirms pilnasinīgas kvantu mehānikas rašanās, bet 1944. gadā par to saņēma Nobela prēmiju fizikā, kā bija rakstīts paziņojumā, par aizlieguma principa, kas tiek saukts arī par Pauli principu, atklāšanu?
Volfgangs Pauli nāk no samērā turīgas čehu-austriešu ģimenes. Pauli tēvs mācījās vienā skolā ar Ernsta Maha dēlu. Ernsts Mahs bija viens no oriģinālākajiem 19. gadsimta beigu, 20. gadsimta sākuma domātājiem – pirmais, kurš apšaubīja Īzaka Ņūtona ideju par absolūtu telpu un absolūtu laiku. Viņa idejas ievadīja to domāšanas virzienu, kas galu galā ļāva Albertam Einšteinam radīt relativitātes teoriju.
Kad piedzima Volfgangs Pauli un kad viņš tika kristīts kā katolis, Ernsts Mahs bija viņa krusttēvs.
Tas pašam Pauli ļāva jokot, ka jau kopš bērnības viņš ticis kristīts nevis kā katolis, bet kā antimetafiziķis jeb tāds domātājs, kura sūtība ir apstrīdēt metafiziskus, tātad pasaules uzbūves, pamatprincipus.
20. gadsimta divdesmitajos gados Pauli strādāja pie ievērojamā fiziķa Zommerfelda Hamburgā. Viņa ikdiena bija diezgan neparasta fiziķim. Vakarus un naktis viņš parasti pavadīja ostas bāros un "sarkano lukturu" kvartālā. Ap pusdienlaiku pamodies, domāja par atomiem un tad atkal devās uz ostas kvartālu. Un, lūk, tieši šādā dzīves režīmā viņš nonāca pie mūsdienu fizikas viena no galvenajiem principiem – Pauli principa. Bez šā principa neeksistētu stabili atomi un tātad nebūtu arī tā, kurš šo tekstu raksta, ne jūsu, kas to šobrīd lasa.
Pēc sava domāšanas stila Pauli bija ļoti līdzīgs Einšteinam. Tas nozīmē, ka viņš nemēģināja nodarboties ar eksperimentiem vai pat analizēt notikušus eksperimentus. Viņš vienkārši DOMĀJA par dabu.
Kādēļ tā ir tāda, kādu mēs to redzam, un kam ir jābūt pamatā, lai tā tiešām tāda būtu. Vēl vairāk, pastāv leģenda, kas droši vien nav patiesa burtiski, bet leģendām jau tādām nav jābūt. Leģenda nav vēsturisku notikumu pieraksts, bet gan kādu atziņu kvintesence, kur stāsts, iespējams, vismaz daļēji izdomāts, šo patieso atziņu ilustrē.
Lūk, ir leģenda, ka, Pauli parādoties jebkuras eksperimentālas iekārtas tuvumā, tā vienkārši salūza un pārstāja darboties.
Vēl vairāk – ir arī stāsts no sērijas "fiziķi joko", kurš vēsta, ka kādā reizē Getingenes Universitātē Vācijā pārstāja darboties sarežģīta fizikāla mēriekārta un kāds no fiziķiem pajokoja par to, ka, redz, šādas lietas mēdz notikt arī tad, ja Volfgangs Pauli nemaz nav klāt. Bet… Cits viņa kolēģis jauno pētnieku apsaucis: "Labāk paklusē – Pauli man vakar zvanīja un no sarunas es sapratu, ka apmēram šajā laikā viņš Getingenes stacijā pa ceļam uz Ženēvu pārsēžas no viena vilciena otrā…"
Atgriežoties pie Pauli principa. Lai izskaidrotu atomu stabilitāti, Pauli postulēja, ka elektronam bez trijām telpas koordinātēm – spējas kustēties pa labi vai pa kreisi, kustēties uz priekšu vai atpakaļ un visbeidzot kustēties uz augšu vai uz leju – ir jābūt vēl vienai slēptai īpašībai, kas var ieņemt vienu no divām vērtībām. Tagad mēs sakām – spins var būt vērsts uz augšu vai uz leju. Pauli vienmēr bija – ja tā var teikt – brutāli loģisks un negribēja pieļaut nekādas nepārbaudītas spekulācijas. Tādēļ viņš atteicās par spinu runāt kā par elektrona divām iespējamām rotācijām, piemēram, pulksteņa rādītāja virzienā vai pretēji tai. Pauli teoriju matemātiski 1926. gadā pamatoja Pauls Dīraks, vairākus gadus vēlāk par pamatu ņemot interesantu faktu, ka elektronu pasaulē daļiņas bieži nevar atšķirt un, diviem elektroniem vienam pēc otra ielidojot noteiktā telpā, pēc mirkļa principā nevar atbildēt uz jautājumu, kurš elektrons ielidoja pirmais un kurš – otrais. Pauli par Dīraku mēdza jokot: "Dieva nav, bet Dīraks ir viņa apustulis."
Pauli sasniegumi fizikā neaprobežojās ar Pauli principa atklāšanu vien.
Lai izskaidrotu noteiktus procesus atomu kodolos, viņš ieviesa ļoti grūti novērojamu daļiņu – neitrīno. Zinot, cik šobrīd ir dažādu elementārdaļiņu, tas varētu šķist tāds sīkums, taču atcerēsimies, ka Pauli to izdarīja 20. gadsimta pašā sākumā, kad fiziķi zināja tikai divas elementārdaļiņas – protonus un elektronus. Pat neitroni vēl nebija atklāti. Tas jau savukārt nozīmē, ka Pauli ideja daļiņu skaitu palielināja uzreiz par 50%. Piekritīsiet – tas skan nopietni!
Loģiskā fiziķa un psihoanalītiķa draudzība
Taču notikumi Pauli personiskajā dzīvē arī nebija mazāk dramatiski. 1927. gadā Pauli dzīvē iestājās ļoti dziļa krīze. Viņa māte izdarīja pašnāvību. Iemesls tam bija Pauli tēva neuzticība, jo viņš ģimeni pameta, aizejot pie daudz jaunākas sievietes, kas bija vienos gados ar Volfgangu Pauli. Volfgangs vairs ne tikai vienkārši bieži sēdēja bāros, bet dzēra daudz vairāk, nekā topošajam Nobela prēmijas laureātam piedienētos. Vienlaicīgi Pauli apprecējās ar bāra kabarē dejotāju. Laulība gan nebija ilga, bet tomēr… Lai no šā problēmu loka, kas kļuva tikai lielāks, atbrīvotos, viņš nolēma doties lekciju tūrē uz ASV un, kā jau tajos laikos bija pieņemts, ceļoja ar kuģi.
ASV viņš ieradās ar lauztu roku, jo pa ceļam stipri iereibis uz kuģa bija nokritis pa kāpnēm. Saprotot, ka labi tas nebeigsies, Pauli tēvs nolēma savest viņu kopā ar tā laika vienu no slavenākajiem psihiatriem un psihoanalītiķiem – Karlu Gustavu Jungu. Tā aizsākās abu dižgaru draudzība mūža garumā.
No mūsdienu skatu punkta varētu šķist ļoti nesaderīgs pāris. Kā es viņu nosaucu – brutāli loģisks fiziķis un psihoanalītiķis, kas aizrāvās ar mistiku, sapņu tulkošanu un alķīmiju. Taču te varbūt jāatceras, ka kvantu fizika, ar ko nodarbojās Volfgangs Pauli trīsdesmito gadu sākumā, bija megapopulāra, neskaidra, neatbildētiem jautājumiem pilna teorija, kas apbrīnojamā veidā paredzēja pareizus eksperimentu rezultātus.
No otras puses, psihoanalīze, ne mazāk neskaidra mācība, ar kuru aizrāvās un kurā savu problēmu risinājumu cerēja sagaidīt miljoniem cilvēku visā pasaulē. Objektīvi vai subjektīvi, kas to lai zina, daudzi arī tika dziedināti. Viena no Karla Gustava Junga teorijām, kuru mūsdienās noteiktās aprindās gan vairs neapspriež kā zinātnisku, ir sinhronisma teorija. Tā apgalvo, ka starp diviem notikumiem, no kuriem pirmais noteikti nav otrā notikuma cēlonis un otrais – pirmā notikuma sekas, tomēr var pastāvēt saistība.
Ja mēs atceramies leģendu, ka Pauli tuvums liek salūzt eksperimentālām iekārtām, kurām Pauli pat nedomā pieskarties, tad jau redzam labu tēmu abu domātāju sarunām. Sarunu tik tiešām bija daudz, un tās ir apkopotas grāmatās, kuras katrs interesents, ja viņu nebiedē svešvalodas, var atrast un izlasīt.
Jungs ar Pauli uzrakstīja pat kopīgu grāmatu ar divām esejām – Jungs, protams, par sinhronismu, bet Pauli par arhetipisko ideju ietekmi uz Keplera teorijām.
Ir vērts palasīt ne tikai tiem, kam interesē zinātnes un ideju vēsture vien…
Jungam vispār bija liela interese par dabaszinātnēm. Arī Albertu Einšteinu viņš vairākas reizes tika lūdzis uz vakariņām, un viņu sarunas noteikti bija gan par fiziku, gan par psihoanalīzi. Nav gan dzirdēts, ka Jungs būt analizējis Einšteina sapņus. Tai pašā laikā ir
droši zināms, ka Pauli ar saviem sapņiem ar Jungu dalījās un gan Jungs, gan viņa skolnieki ar šo sapņu analīzi un interpretāciju nodarbojās.
"Šī teorija nav pat nepatiesa"
Nobeigumā vēl divi notikumi, kas labi raksturo Pauli un viņa skarbumu un domāšanas stilu. Reiz Pauli saticis vēl vienu izcilu fiziķi Paulu Erenfestu, kurš esot mēģinājis jokot: "Pauli, man ļoti patīk jūsu fizikas teorijas. Daudz vairāk nekā jūs pats." Uz ko Pauli esot zibenīgi reaģējis: "Ar mani gan ir otrādi – man, Erenfesta kungs, jūs patīkat samērā labi, daudz labāk nekā jūsu fizikas teorijas…" Skarbi?
Un nobeigumā. Laikā, kad mēs cīnāmies par medijpratību un spēju atšķirt patiesību no viltus ziņām, noder kāda Volfganga Pauli bieži citēta tēze. Viņš ik pa brīdim esot teicis:
"Šis apgalvojums nav patiess. Vēl vairāk, tas pat nav nepatiess."
Bieži to fizikas kontekstā saprot, ka ir apgalvojumi, kurus var pārbaudīt. Un pārbaudē tie izrādās vai nu patiesi, vai aplami. Bet tad ir apgalvojumi, kurus pārbaudīt nav iespējams. Piemēram, lai pārbaudītu stīgu teoriju (ir tāda moderna teorija daļiņu fizikā), cilvēcei nepietiks enerģijas, laikam jau var apgalvot, nekad. Tātad teoriju eksperimentāli pārbaudīt nav un nebūs iespējams. Tādēļ Pauli teiktu – stīgu teorija nav pat nepatiesa, jo to nevar pārbaudīt.
Taču mūsdienās šo teicienu bieži lieto, lai raksturotu bezjēdzīgu savārstījumu, kurā it kā izmantota zinātniska terminoloģija, bet vārdu savirknējums ir bezjēdzīgs. Ticiet vai ne, šādus tekstus mūsdienās var atrast gana daudz. Par tiem gribas teikt Pauli vārdiem – šī teorija nav pat nepatiesa. Tādēļ ir vērts trenēt savu prātu, lasot gudru klasiķu tekstus. Patērētais laiks atmaksāsies. Bet vispirms jāsaprot, kurš tad ir tas gudrais teksts un kurš – nav pat nepatiess. Nežēlojot laiku, "izurbties cauri" vienam gudram tekstam ir daudz vērtīgāk, nekā "apgrābstīt" desmit citus.
Profesora Auziņa zinātnes sleja
