Protams, kā jau daždien fizikas uzdevumos, problēmu formulēsim nedaudz abstrakti. Iedomāsimies, ka ir liels dambis, aizsprosts un pirms tā milzīga ūdenskrātuve. Piemēram, Rīgas HES ūdenskrātuvē ir uzkrāts līdz 339 miljoniem kubikmetru ūdens. Grūti pat iedomāties, cik daudz tas ir. Un to visu notur Rīgas HES aizsprosts. Bet tagad iedomāsimies, ka desmit metrus vai varbūt pat tikai vienu metru no tā (kā redzēsim, tas nav izšķiroši) pret straumi uz augšu uzbūvējam vēl vienu aizsprostu. Saprotams, ka starp abiem aizsprostiem ūdenskrātuves mērogos ir pavisam nedaudz ūdens. Un tagad jautājums. Vai šādā situācijā sākotnējais aizsprosts varētu būt ne tik biezs, ne tik masīvs? Varbūt pietiktu ar pavisam "plānu" aizsprostu, lai noturētu šo relatīvi nelielo ūdens daudzumu starp abiem aizsprostiem? Pirms lasiet tālāk, pamēģiniet izdomāt savu atbildi.
Atbilde ir šāda. Ūdens spiediens uz sākotnējo aizsprostu būs tieši tikpat liels, neatkarīgi no tā, vai tam ir "jānotur" visa lielā Rīgas HES jūra vai arī tikai pavisam nedaudz ūdens starp diviem aizsprostiem. Spiediens uz aizsprostu ir atkarīgs tikai no ūdens dziļuma pirms aizsprosta, bet ne no ūdens kopējā daudzuma.
Kā mēs to zinām? Kurš to pirmais saprata? Atbilde ir ļoti konkrēta – pirmais to saprata 17. gadsimta franču domātājs Blēzs Paskāls (1623–1662). Viņu varētu saukt par enciklopēdistu vai tādu cilvēku, kurš zināja visu, ko cilvēce bija atklājusi un sapratusi uz to brīdi, kad Paskāls dzīvoja. Lai iedomātos, kas tas bija par laiku Francijā un Eiropā, atliek vien atcerēties Aleksandra Dimā romānu "Trīs musketieri". Romānā aprakstītie notikumi, kas runā par noteiktām vēsturiskām personībām (Francijas karali Luiju 13, kardinālu Rišeljē) un konkrētiem notikumiem Francijas vēsturē, ir precīzi datējami. Tātad romāna darbība norisinās no 1623. līdz 1628. gadam. Tad atcerieties kādreiz lasīto romānu, tajā aprakstīto dzīvi, un jums būs samērā labs priekšstats par laiku, kad dzīvoja Blēzs Paskāls.
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.
Paskāls bija viens no pirmajiem, kurš savus eksperimentus demonstrēja publiski. Lai parādītu, kā darbojas šķidruma spiediens, viņš, francūzim tipiski, ņēma vīna mucu. To līdz malām piepildīja ar ūdeni un tad aizvākoja. Mucas vākā Paskāls izurba nelielu caurumu un tajā ievietoja tievu caurulīti ar piltuvi galā. Paceļot caurulītes brīvo galu pietiekamā augstumā (Paskāls esot pakāpies uz trepēm) un lejot caurulītē caur piltuvi ūdeni, muca, lai cik stipra tā arī būtu, vienkārši uzsprāga. Tātad viena glāze ūdens var sašķaidīt izturīgu vīna mucu.
Bet atgriezīsimies pie apgalvojuma, ka Paskāls zināja visu. Vai tas izklausās ticami? Vai pazīstam kādu, kurš zina pilnīgi visu? Vismaz es tādus nepazīstu. Taču 17. gadsimtā, kad dzīvoja Blēzs Paskāls, tas bija iespējams.
Un nevis tāpēc, ka cilvēki tad būtu bijuši gudrāki un ar labāku atmiņu, bet gan tāpēc, ka tajā laikā kopējais cilvēces radītās informācijas apjoms bija salīdzinoši neliels. Tiek apgalvots, ka viss informācijas apjoms, ko cilvēki radīja 18. gadsimtā, ir tikpat liels kā tā informācija, ko šobrīd vienas nedēļas laikā var izlasīt tādā avīzē kā "The New York Times". Tie, kuriem gadījies turēt rokā šo avīzi drukātā veidā, zina, ka tai ir vairākas sadaļas un kopā tā ir gana bieza, bet tomēr viegli var iedomāties cilvēku, kurš šīs avīzes nedēļas apjomu izlasa, tā teikt, "no vāka līdz vākam" un tātad zina pilnīgi visu.
Kā ir mūsdienās, kad informācijas apjomu (arī sava datora atmiņas ietilpību) esam paraduši mērīt baitos? Kā apgalvo ļoti respektablais žurnāls "The Economist", cilvēce gadā rada apmēram 50 līdz 100 zetabaitu jaunas informācijas. Zinu, ka pat datorspeciālisti ne vienmēr uzreiz atbildēs, ar cik nullēm ir rakstāms viens zetabaits, pārvēršot to baitos. Un šie ļaudis nav slikti izglītoti, bet vienkārši informācijas ir neaptverami daudz. Izrādās, ka zetabaits satur 1 ar divdesmit vienu nulli baitu informācijas. Tik lielu skaitli, nerunājot nemaz par informāciju, ar prātu ir grūti aptvert.
Bet atgriezīsimies pie Paskāla. Savā īsajā mūžā, mirstot vēl pirms četrdesmit gadu vecuma sasniegšanas, viņš paspēja izdarīt neiedomājami daudz.
Paskāls radīja, iespējams, pašu pirmo mehānisko skaitļojamo mašīnu.
Tā bija līdzīga aritmometram, ko vecākā paaudze vēl atceras. Tādi mehāniski kalkulatori, kas veica četras matemātiskās darbības. Tajos ar slīdņiem varēja iestādīt skaitļu vērtības, un tad, griežot mehānisku rokturi un zobratiem pārvietojoties, šos skaitļus saskaitīt, atņemt, reizināt vai dalīt. Daži Paskāla aritmometri muzejos vēl ir saglabājušies.
Domājot par dažādām kāršu un metamo kauliņu azartspēlēm,
Paskāls radīja arī pirmos varbūtības aizmetņus, rēķinot dažādu spēļu iznākumu varbūtības un tā domājot par labāko stratēģiju, lai iegūtu pašu labāko iespējamo rezultātu.
Varētu pat teikt, ka Paskāla idejas galu galā noveda pie mūsdienās tik populārās spēļu teorijas rašanās. Spēļu teorijas ir matemātisks modelis, kas dažādās dzīves situācijās, piemēram, ņemot vērā dažādos sociālos vai ekonomiskos procesos iesaistīto dalībnieku intereses un no tām izrietošās rīcības, spēj prognozēt procesa, ko šajā nozarē sauc par spēli, iespējamo iznākumu. Tā katram "spēles" dalībniekam palīdz noteikt labāko rīcības veidu, kas ar vislielāko varbūtību ļauj sasniegt viņa izvirzīto mērķi.
Savas īsās dzīves brieduma gados Blēzs Paskāls kaislīgi izmantoja savu spēju ļoti racionāli un loģiski domāt arī reliģijas jomā. Paskāla dzīves pētītāji bieži uzskata, ka viņa pats nozīmīgākais darbs ir nepabeigtais pētījums, kura rezultātus viņa sekotāji pēc Paskāla atstātajām piezīmēm ir sistematizējuši darbā ar nosaukumu "Pensees". Tulkojumā no franču valodas pensees nozīmē domas. Taču interesanti, ka, tulkojot šo darbu no franču valodas citās lielajās pasaules valodās, piemēram, angļu vai vācu, nosaukums tiek atstāts netulkots franciski "Pensees". Tas droši vien norāda uz šā darba popularitāti Eiropas intelektuālajā vidē vēl pirms tā pārtulkošanas. Šā darba fragmenti ar nosaukumu "Apgaismības" apgādā "Daugava" pavisam nesen iznākuši latviski. Šo darbu bieži sauca arī par kristīgās reliģijas apoloģētiku. Bez svešvārdiem tas skanētu – kristīgās reliģijas aizstāvība.
Filozofu un teologu vidē daudz tiek diskutēts par Blēza Paskāla piedāvāto attieksmi pret kristīgo Dievu.
Sekojot formālai loģikai, Paskāls uzskatīja, ka nav iespējami loģiski pamatoti pierādījumi ne Dieva eksistencei, ne arī tā neesamībai. Taču, sekojot savai izstrādātai pieejai, kas atkal ļoti labi sasaucas ar spēļu teoriju par to, kā noteiktās dzīves situācijās iegūt maksimālo rezultātu, Paskāls par Dievu piedāvā domāt šādi. To filozofiskajā un teoloģiskajā literatūrā sauc par "Paskāla derību", ar to domājot saderēšanu. Apmēram tā, kā, spēlējot totalizatorā, piemēram, derot uz to, kura futbola komanda nākamajā spēlē uzvarēs, izvēlēties vislabāko stratēģiju.
Paskāls attiecībā uz Dieva eksistenci nolēma sekot šādai loģikai – ja jūs neesat pilnīgs ateists un kaut vai ar ļoti mazu varbūtību pieļaujat, ka Dievs tomēr ir, tad Paskāls piedāvā rīkoties tā, it kā būtu pilnīgi droši, ka viņš ir.
Jo, ja jūs tā nedarīsiet, bet nomirstot izrādīsies, ka Dievs un pēcnāves dzīve eksistē, jūs zaudēsiet "mūžīgo dzīvošanu". Ja tomēr izrādīsies, ka Dieva nav, jūs neko nebūsiet zaudējis.
Protams, šajā loģikā var saskatīt arī trūkumus. Piemēram, kā izdarīt izvēli, ja ir iespējams, ka eksistē kristīgais Dievs, bet varbūt tomēr ebreju dievs vai kāds no hinduistu dieviem, vai arābu dievs, vai budistu dievs? Kuram tad sekot, lai maksimizētu iespējas dzīvei pēc nāves? Protams, nav īstais brīdis šo diskusiju attīstīt tālāk, tomēr ir interesanti par reliģisko ticību domāt arī šādā aspektā.
Starp citu, pats Paskāls pēc kāda notikuma savā dzīvē nešaubīgi ticēja kristīgajam Dievam. Šo notikumu viņš datējis absolūti precīzi. Paskāla piezīmēs, kas viņam bija tik nozīmīgas, ka viņš tās līdz pat savai nāvei nēsāja iešūtas sava apģērba oderē, par šo notikumu rakstīts: "Dieva žēlastības 1654. gadā, pirmdienā, 23. novembrī. No pusvienpadsmitiem vakarā līdz pusstundai pēc pusnakts…" Un tālāk Paskāls apraksta savu mistisko Dieva pieredzēšanas pieredzi, kas iesākas ar vārdiem: "UGUNS. Ābrama DIEVS, Īzaka DIEVS, Jēkaba DIEVS, ne filozofu un ne mācīto cilvēku DIEVS…" Psihologiem šī precīzi aprakstītā reliģiskās pieredzes situācija ir ļoti vērtīga un citstarp ir analizēta amerikāņu psiholoģijas pamatlicēja Viljama Džeimsa jau sen par psiholoģijas klasiku kļuvušajā grāmatā "Reliģisko pieredžu dažādība". Grāmata radās pēc lekcijām, kuras profesors Džeimss 1901. gadā nolasīja Edinburgas Universitātē. Vēlāk šīs lekcijas pārtapa grāmatā, kas savu aktualitāti joprojām nav zaudējusi un tiek regulāri atkārtoti izdota arī mūsdienās.
Tik plaša mēroga domātājs bija Blēzs Paskāls, kura atstātais mantojums ir daļa no mūsdienu fizikas, matemātikas un arī teoloģijas.
Profesora Auziņa zinātnes sleja
