A FIZIKA HELYE ÉS SZEREPE A TUDOMÁNYBAN ÉS A TÁRSADALOMBAN

Berényi Dénes
MTA ATOMKI, Debrecen
A fizika és más tudományok

A tudományról általában

Tudományról általában akkor beszélhetünk, amikor az egyes (társadalmi, természeti vagy lelki) jelenségek tudatos, rendszeres megfigyelésére, vizsgálatára kerül sor.

Ennek során három - egymástól teljesen el nem különíthető, egymást részben átfedő - fázist különböztethetünk meg:
- az adatgyűjtést (mind az adatok, mind az adatok gyűjtésére szolgáló módszerek az adott tudományszak természetének felelnek meg; természetesen egészen más adatokról és adatgyűjtési módszerekről van szó például a történelemtudomány vagy a fizika esetében),
- az adatok elrendezését, csoportosítását azért,
- hogy köztük összefüggéseket keressünk és szabályszerűségeket, törvényeket állapítsunk meg.

A fizika fogalma és kialakulása

Arra vonatkozólag, hogy mivel foglalkozik a fizika, mi is a fizikai kutatás tárgya, különböző nézetek vannak forgalomban. Még nem is olyan régen azt tanították az iskolákban, hogy a fizika azokkal a természeti jelenségekkel foglalkozik, amelyek során az anyagon nem következnek be mélyreható változások (tudni illik a kémia az, amelyik a mélyreható változásokkal foglalkozik). Főleg a századunkban folyó kutatások és eredményeik alapján azonban nyilvánvaló ennek az álláspontnak a tarthatatlansága.

Van azután olyan felfogás, hogy a fizika az úgynevezett élettelen természettudományok közé tartozik, vagyis azok közé, amelyek az élettelen anyag jelenségeit vizsgálja. Ez a nézet főleg egyes hazai körökben hódít, pedig mind nyelvtanilag, mind szakmailag teljesen elfogadhatatlan és külföldön alig akad párja. Valójában ugyanis a fizika törvényei, jelenségei és módszerei (gondoljunk csak a számtalan példa közül mondjuk Coulomb-törvényre, az entrópiára, vagy a gravitációra) érvényesek az egész természetben és alkalmazásra kerülnek mind az élő, mind az élettelen anyag vizsgálatában. Erről a Nobel-díjas Feynman például így ír: " .. valamennyi elv és törvény, amely a "holt" tárgyak körében érvényes és ellenőrizhető, az az élővilág jóval grandiózusabb jelenségeire is igaz ott éppoly pontosan teljesül ".

Vannak azután, akik úgy vélik megoldani a kérdést, hogy egyszerűen azt mondják - és nem tréfálnak - hogy a fizikai kutatás tárgya az, amivel a fizikusok éppen foglalkoznak.

Véleményünk szerint a legelfogadhatóbb felfogás, amely legjobban megfelel a fizikai kutatás gyakorlatának és amelyet Einsteintől Peierlsig és Weizsckerig szinte minden vezető fizikus vall, hogy a fizikai kutatás tárgya a legalapvetőbb elemi jelenségek tanulmányozása és a legáltalánosabb törvények felderítése, amelyek az egész természetben érvényesek. Természetesen a konkrétan vizsgált jelenségek időről időre változnak (például a mechanikától az elemi részecskékig) és egyes jelenségek és módszerek a fizika hatásköréből kikerülnek és más tudományok "szerves" részeivé válnak (gondoljunk csak például az optikai spektroszkópiára, vagy a computer tomográfiára).

A mai értelemben vett fizika - számos előzmény után főleg a görögöknél és a reneszánsz idején - a 16-17. században alakult ki. Ezzel kapcsolatban számos nevet lehet említeni (Kopernikusz, Tycho Brache, Torricelli, Kepler), mégis Galilei és Newton (a fizika Euklidesze) nevét és szerepét kell különösen kiemelnünk, akik munkásságukkal a tulajdonképpeni fizikát és valójában a természettudományt, a természettudományos valóságközelítést megalapozták.

Ebben az új megközelítésben a természet jelenségeire vonatkozó minden ismeretünk forrása a MEGFIGYELÉS (rendszeres tudományos igényességű észlelés, nyomon követés), a KÍSÉRLET és a MÉRÉS. És ez jelentős különbség az előzményekkel és elődökkel szemben. Ugyanakkor ez nemcsak a fizikára, de minden természettudományra érvényes és csak akkor és addig beszélhetünk természettudományról, amíg ezen az alapon áll.

Mindez persze a részletekre vonatkozóan számos további fontos kérdést, megoldandó problémát vet fel, amelyeket nem lehet figyelmen kívül hagyni. Így - Galilei idejében - mindenek előtt bizonyos alapvető fogalmakat tisztázni, definiálni kellett: a sebességet, a gyorsulást, az erőt stb., de az időt, a távolságot is. Ez utóbbiak különösen szorosan összefüggnek az egyes mennyiségek egységeinek és mérési módszereinek meghatározásával. Például Galileinek nem is lehetett olyan könnyű kísérleteinél a megfelelő pontosságú időmérés.

Felismerték azt is, hogy a fizika elválaszthatatlan a matematikától. Ezt Galilei, mint ismeretes - úgy fejezte ki, hogy a természettörvények a matematika nyelvén vannak megírva. Ez nemcsak "ökonómiát" jelent vagyis azt, hogy röviden, tömören fejezhetők ki a törvények, hanem sokkal nagyobb a jelentősége annak, hogy a matematikai formába öntött törvényekkel már a matematika szabályai szerint dolgozhatunk tovább. Egyébként a matematikával kapcsolatban már Leonardo da Vinci azt írta, - talán némi túlzással - hogy semmiféle emberi kutatás nem tekinthető igaz tudománynak, amíg nem nyert matematikai igazolást, szemben Arisztotelésszel, aki szerint a matematika megtorpan ott, ahol a természet kezdődik.

A megbízható mérési adatokra épülnek azután a fizikában a hipotézisek, majd megalkotjuk a jelenségekhez kapcsolódó modelleket, és ezek érnek végül elméletekké. " .. az előrehaladás egyetlen módja, hogy bevezetünk valamilyen föltevést, úgynevezett munkahipotézist... ", és további feladatunk, hogy ".. számos és sokféle tapasztalatot gyűjtsünk, ezeket egymással összehasonlítsuk és minél egyszerűbb és szélesebb körű tételekké általánosítsuk...' (Planck.). Az elmélet és kísérlet kölcsönhatása különben végigkíséri a fizika fejlődését és annak lényeges eleme.

A mintegy három és fél, négy évszázaddal ezelőtt kialakult fizika tudományának van még egy olyan lényeges vonása, amelyet feltétlenül meg kell említenünk. Arról van szó, hogy ezen kutatások során az egyszerű jelenségekből indultak ki, ezeket akarták ALAPOSAN ÉS PONTOSAN megvizsgálni és nem valamiféle általános kijelentéseket akartak tenni. Az állt érdeklődésük, illetve vizsgálataik középpontjában, hogy hogyan gurul a golyó, hogy leng az inga, hogy rezeg a húr, illetve mi történik, ha a borostyánt megdörzsöljük; mi történik a békacombbal, ha fémekkel kelül érintkezésbe és mi a papírsárkánnyal zivatar idején.

Látszólag feladták tehát azokat a korábbi törekvéseket hogy mindjárt olyan alapvető kérdéseket válaszoljanak meg, mint például, hogy volt-e kezdete a világmindenségnek és az milyen volt, illetve, hogy hogyan fejlődött tovább; vagy, hogy mi is az anyag mibenléte, mik az összetevői és azokat mi tartja össze és így tovább. Hogy az "új út" mennyire eredményesnek bizonyult végül is éppen ezeknek a kérdéseknek a megválaszolásában, az jól ismeretes.

Fő jellemzői

Az előbbiekben láttuk azokat az alapelveket, amelyeken a fizika kezdettől fogva alapul, amelyek alapvetően kiinduló pontját képezik a fizikai kutatásoknak. Most nézzük meg az ezekhez szorosan kapcsolódó néhány fő jellemző vonást, amelyek nemcsak a fizikára, de az egész természettudományra jellemzőek.

Talán a legfontosabb az, ahogy a fizika és a természettudomány önmagát, önmaga eredményeit kritizálja. Korunk kiemelkedő filozófusa, Karl Popper szerint a "tudomány kiválósága abban rejlik, ,hogy képes tanulni hibáiból". Ahogy Heisenberg ezt megfogalmazta: "Aki el jegyezte magát a tudománnyal, arra kötelezte magát, hogy látatlanba és kritikátlanul nem vesz át semmilyen gondolkodásmódot, hanem újra meg újra kétkedni és vizsgálódni fog, nyitottan mindig minden számára." Ebből az is következik, hogy a viták, az eredmények nyilvánosságra hozatala és kritikája elválaszthatatlan a fizika és a természettudomány fejlődésétől.

Az előbbi Heisenberg idézetben benne volt a nyitottság szó. Valóban a fizika. a természettudomány nem azonos többé önnön lényegével, ha nem nyílt az új ismeretek felé. Éppen abban különbözik korábbi világszemléletektől és valóság-megközelítésektől, hogy nem lezárt, nem befejezett.

Ebből viszont következik, ami szintén alapvető jellemzője a természettudománynak - benne mindenekelőtt a fizikának -, hogy nem ismer végleges, abszolút igazságokat. Max Born megfogalmazásában: " ... az abszolút biztosság, az abszolút pontosság, a végső igazság stb. olyan fantomok, amelyeket száműzni kell a természettudományokból". Csak utalunk itt például arra, hogy az energiamegmaradás törvényét két esetben is megkérdőjelezték századunk folyamán. Az egyik a béta-bomlás esetében történt, ahol a neutrínó feltételezésével sikerült mégis a törvényt "megmenteni", de a feltételezés és a neutrínó kísérleti kimutatása között mintegy húsz év telt el.

Jól ismert, hogy a fizika (és a természettudományok általában) objektívek, vagy legalább is objektivitásra törekszenek. Igyekeznek olyan módszereket, ellenőrzési lehetőségeket kidolgozni, hogy az eredmények ne függhessenek a kutatók hangulatától, szubjektív érzéseitől, személyes körülményeiktől és kultúrájuktól. Ezért nincs külön japán vagy angol fizika, mert a "fizika nyelve" és törvényei ugyanazok bármely országban.

Bár a fizika megbízható adatokra támaszkodik és objektivitásra törekszik, mégsem száraz és unalmas, nem lehet meg intuíció és fantázia nélkül. ".. nem elegendő a logikus gondolkodás, még akkor sem, ha a leggazdagabb és legsokoldalúbb tapasztalatokkal rendelkezünk. Itt inkább a közvetlen megragadás segít, egy szerencsés ötlet, egy kezdetben gyakran túl merésznek látszó gondolati ugrás, amilyet csak az élénk és önálló, a rendelkezésre álló tények pontos ismerete által .helyes útra terelt fantázia és az erős, teremtő alkotóerő képes kifejteni." (Max Planck)

Végül az igazi tudomány (fizika!) illetve tudás - éppen a fentiekből következően - soha sem lehet beképzelt. Tudatában van annak, hogy jelenlegi tudásunk "nem a végső szó" a természet megismerésében, hogy számos jelenség van, amelyekre vonatkozólag ismereteink még tisztázásra, kiegészítésre várnak és minden bizonnyal ugyancsak számos jelenség van, amelyeket ma még egyáltalán nem ismerünk. Gondoljunk csak a száz évvel ezelőtti helyzetre, amikor például még az atommag léte sem volt ismeretes, nem beszélve sok más ma már jól ismert sugárzásról és effektusról. A relativitáselmélettel, a kvantummechanikával és a káosz jelenségeinek megismerésével egész világfelfogásunk megváltozott. Biztosak lehetünk abban, hogy ötven vagy száz év múlva hasonlóan fognak utódaink visszatekinteni jelenlegi tudásunkra, mint ahogy mi nézünk vissza elődeinkére.

A mai fizikai kutatás jellemzői

Bármennyire bővültek ismereteink az elmúlt évszázadok és évtizedek során és bármennyire alapvetően megváltozott is világfelfogásunk - különösen az utóbbi évtizedekben a fizikában történt haladás nyomán -, úgynevezett paradigmatikus változásról nincsen szó, azaz a fizika és a természettudományok alapját ma is a megfigyelés, a kísérlet és a mérés képezi, még akkor is, ha a megfigyelések, kísérletek és mérések értelmezése nem is olyan egyszerű és kézenfekvő, mint korábban hittük.

Ha tehát nincs is alapvető változás azokban a módszerekben, amelyekkel a természeti jelenségekre vonatkozó ismereteinket szerezzük, mégis van néhány olyan új vonás korunk kutatási stílusában, amely korábban nem volt meg és amelyeket érdemes felsorolnunk és tudatosítanunk. Itt éppen csak felsoroljuk ezeket, egy korábbi cikkünkben (Debreceni Szemle 1996/1, 29. lap) kissé részletesebben foglalkoztunk velük.

Kétségtelenül előtérbe került a komplex jelenségek (például igen nagy energiájú részecskék ütközésének tanulmányozása rendkívül nagyszámú kimenő részecskét eredményez, de a sok-elektronos atomi ütközési folyamatok tanulmányozása sem a korábbi egy-két részecskés folyamat, nem is beszélve a nemlineáris, kaotikus, önszerveződő rendszerek jelenségeiről stb. stb.), amelyek mind bonyolultabb, többféle mérési-kutatási módszer alkalmazását kívánják meg. De az egyszerűbb jelenségeknél is komplexebb berendezéseket és módszereket alkalmazunk ma, hogy megismerésükben mélyebbre hatoljunk.

Az eddigiekből is következik, hogy elengedhetetlenül szükség van különböző képzettségű és tapasztalattal rendelkező szakemberek együttműködésére. Ezt különben a különböző országok közös erőfeszítésével épített és működtetett költséges úgynevezett nagyberendezések, programok (részecske-gyorsítók, távcsövek, globális geofizikai, oceanográfiai, meteorológiai projektek stb.) is megkívánják. Éppen ezért szaporodnak például a sok-szerzős, nemzetközi szerző-gárda által írott cikkek.

A természet jelenségei egymáshoz hol szorosabban, hol lazábban kapcsolódó szövetet képeznek, a tudományágak határai az emberi elme korlátozottságából erednek, ezért azokat - mint mesterséges képződményeket - sohasem szabad túl komolyan venni, azok csak bizonyos közelítésként használhatók. Mindez és az egyre komplexebb jelenségekkel való foglalkozás előtérbe helyezte az inter- és multidiszciplináris kutatásokat. "A tudomány... belsőleg zárt egységet alkot. Különféle szakokra osztását nem a tárgy természete szabja meg, hanem az emberi felfogóképesség véges volta, amely szükségszerűen vezet el a munkamegosztáshoz." (Max Planck)

A fentiekkel összefüggésben a mai fizika, sőt természettudomány számos területét (részecskefizika, űrfizika, a szinkrotron-sugárzás alkalmazásai, geofizikai kutatások stb.) bizonyos iparszerű szervezettség jellemzi, amely fizikusok, mérnökök, más tudományágak szakemberei sokszor többszáz fős csoportjának együttműködését igényli.

Egyre nagyobb jelentőségre tesznek szert az alkalmazások is. Számos fizikai kutatási projekt van (sőt ezek vannak egyre inkább többségben, lásd például az EU Copernicus pályázatát), amelynél gyakorlati célkitűzések szerepelnek, mint a kutatások elérendő eredményei. Minden esetre érdemes megfontolni ezzel kapcsolatban annak a Kármán Tódornak a megállapítását, akinek alapvető érdemei vannak a modern repüléstechnika kifejlesztésében: "Nincs hasznosabb a gyakorlat számára, mint egy jó elmélet. Ha egy elmélet helyes, akkor a technika idővel felzárkózik hozzá."

Ma semmiképpen sem lehet elmondani azt a fizikáról, amit a század húszas éveiben mondtunk, hogy soha még olyan kevés ember olyan sokat nem tett olyan rövid idő alatt, mint akkor. Éppen ellenkezőleg! Ma talán azzal a szóval jellemezhetjük legtalálóbban napjaink fizikáját, hogy sokpólusú, azaz a mai fizikai kutatásban számos "forró" terület van a Higgs-bozonok keresésétől (amelyektől az elemi részecskék tömegének a magyarázatát várjuk) az önszerveződő rendszerek jelenségéig, és a gravitációs hullámok vagy a felületi rétegek kutatásáig (lásd később kissé részletesebben).

A tudományágak hierarchiája

Tagadhatatlan tény, hogy amennyire a fizikai fogalmak és törvények érvényesek az egész természetben és minden tudományágban, annyira alkalmazásra kerülnek műszerei és módszerei is a természettudományokban mindenütt (és nemcsak a természettudományokban lásd például a régészetet, művészettörténetet, közgazdaság-tudományt).

A fizika kétségtelenül a természettudományok alaptudománya még akkor is, ha van visszahatás a kémia és biológia részéről is a fizikára. Gondoljunk csak Lavoisier vagy Galvani munkásságára, vagy különböző kémiai vagy biológiai tisztítási vagy preparatív technikákra.

A Nobel-díjas részecskefizikus, Lederman megfogalmazása szerint: "A tudományoknak létezik egyfajta hierarchiája." "A fizika alapvetőbb réteg a kémiánál, mert a fizikusoknak a saját munkájukban nem kell ismerniük a kémia törvényeit, ezzel szemben a vegyész, aki az atomok kapcsolódásával és az atomkapcsolatok révén felépült molekulák tulajdonságaival foglalkozik, nem élhet meg az atomok között ható fizikai erők, elsősorban az elektromos vonzás és taszítás erőinek ismerete nélkül. A következő szint a biológia, amelyben a stabil tudás nagyrészt a kémia és a fizika törvényeinek ismeretén alapul." Erről különben hasonlóan vélekedik a kiemelkedő biofizikus, Francis Crick, a DNS szerkezetének felfedezője.

Nem valamiféle gyermekes versengésről van itt természetesen szó vagy éppen "rangkülönbségről" a különböző tudományágak között. Vagy ha igen, akár tekinthetjük a "legrangosabb", "legértékesebb" tudományágnak a biológiát, amelyik a legkomplexebb rendszerekkel foglalkozik egészen az emberig. Inkább azt kell szem előtt tartanunk, amit az ugyancsak Nobel-díjas Powell fogalmaz meg: "A tudományos kor a tudomány egésze és a technika bonyolult kölcsönhatásának a terméke. A probléma az, hogy hogyan biztosítsuk ezek arányos fejlődését, mert bármelyik téren mutatkozik is elmaradás, az a haladás egész frontját gyengíti."

A fizika és a természettudomány fejlődési irányai

A fizika fejlődését nem lehet ma egyetlen irány, egyetlen koordináta rendszer mentén elképzelni. Mert amennyire igaz, hogy a részecskefizika a mai fizika élfrontját képezi a mechanika - gravitáció - elektromos jelenségek - atomfizika - magfizika - részecskefizika egymásutánjában, annyira igaz, hogy az atomok - egy másik koordináta-tengely irányában - molekulákká, sőt óriás molekulákká, illetve szilárdtestekké egyesülnek a klaszterekről nem is beszélve -, és az előbbiekből lehetnek nem-lineáris, kaotikus, illetve önszerveződő rendszerek és ezek mind a mai fizika aktuális területeit képezik.

Ezen túlmenően beszélhetünk egy harmadik koordináta-tengely irányában történő haladásról is. Nevezetesen például a gravitáció jelensége sem lezárt terület hiszen - mint tudjuk - intenzíven folyik a gravitációs hullámok kimutatása utáni kutatás. Vagy a magfizikában a nagyenergiájú nehézion reakciók vizsgálata, az atomfizikában a dinamikus atomi ütközési jelenségek, továbbá a szinkrotron és lézer kínálta új lehetőségek az atomszerkezet tanulmányozásában mind, mind a fizika aktuális kutatási területeit képezik.

Mindezek alapján azt mondhatjuk, hogy a fizika (és bizonyos értelemben a természettudományok is) nem egyik vagy másik irányban, vagy koordináta-tengely mentén fejlődnek, hanem a fizikai kutatás élfrontját leginkább egy felülettel reprezentálhatjuk, amelyik mintegy burkoló görbéje a különböző irányokban található, "forró" kutatási területeknek.

Nyílt kérdések - "forró területek"

Az előbbiekben már többször utaltunk a mai kutatás "sokpólusúságára", amin azt értjük, hogy számos érdekes jelenségre, nyílt kérdésre vonatkozóan folyik ma intenzív kutatás. Ezekről, a fizika ma aktuális területeiről nemrégiben részletesebben írtam (Debreceni Szemle 1996/1, 29. lap), itt csak egy-két jellemző példát szeretnék hozni a fizikának arról a három nagy területéről, amelyre - egyik lehetséges osztályozás szerint - a fizikát fel lehet osztani. Ezek szerint "mikro"-fizikán az atomi és "atom alatt" (az atom és atommag alkotórészei, elemi részecskék között) lejátszódó jelenségek vizsgálatát értjük, a "makro"-fizikában az égitestek és az egész Univerzumról van szó, míg a komplex rendszerekhez tartozóknak a kondenzált anyagot, a biológiai rendszerek fizikai folyamatait és ehhez hasonlókat számítjuk. A következőkben mindhárom területre csak egy-két jellemző példát említünk (lásd részletesebben a fentebb említett cikkben).

A "mikro"-fizikában. mint nyílt kérdés, illetve intenzív kutatás tárgya az elemi részek tömegének és méretének a problémája, továbbá az erőfeszítések az elemi kölcsönhatások egyesítésére. De problémát jelent - többek között a ma ismert elemi részek viszonylag nagy száma is (antirészecskékkel együtt mintegy negyven). Ugyancsak ide soroljuk például az úgynevezett lyukas atomokra (amelyek szilárdtest felületek sokszorosan töltött nehézionokkal történő bombázásánál keletkeznek) vonatkozó kutatásokat (csak az atom külső héjain vannak elektronok) vagy a nagy energiájú nehézionokkal, illetve antiprotonokkal folyó vizsgálatokat.

A "makro"-fizika jelenségei szintén intenzív kutatás tárgyai. Így nagy, új berendezéseket építenek a gravitációs hullámok kimutatására, keresik a neutrínó-hiány okát a Napból érkező neutron-áram mérésében, több oldalról is közelítik az úgynevezett sötét anyag problémáját a világmindenségben (bizonyítékaink vannak, hogy az az anyagmennyiség, amelyből a világmindenségre vonatkozó információinkat szerezzük, az Univerzum anyagának csak mintegy 10 %-a). A legutóbbi év eredménye a Naphoz hasonló más csillag mellett bolygó létezésének felfedezése. Nyilvánvalóan tovább kell folytatni a kutatást ebben a nagyon izgalmas kérdésben is.

A komplex-rendszerek fizikájának is számos intenzíven kutatott területe van. Tulajdonképpen éppen csak megkezdtük a nemlineáris rendszerek - amelyek gyakoribbak a természetben, mint a lineárisak - kutatását, hasonlóan inkább csak az elején tartunk az önszerveződő rendszerek kutatásának, amelyek sok vonatkozásban az élő anyag megismeréséhez jelenthetik a kulcsot. De a számos további terület közül megemlíthetem még a fulleréneket vagy a magas hőmérsékletű szupravezetőket.

Az előbbiek csak példák az izgalmas és érdekes aktuális fizikai kutatások, a mai sokpólusú fizika gazdagságából. Arra azonban bizonyára elégségesek, hogy demonstrálják, hogy ma nemigen lehet - a múlt század végéhez hasonlóan - a fizika befejezettségéről, a fizikai kutatások "kifulladásáról" beszélni.

Fizika és a mai társadalom

Milyen is a mai társadalom?

Ahhoz, hogy a fizika és a társadalom viszonyáról reális képet alkossunk, először a mai társadalomra, a 20. század végi emberre kell egy-két pillantást vetnünk. Itt most csak néhány jellemző vonását emeljük ki (nemrégiben ezekről is részletesebben írtunk: Debreceni Szemle 1995/2, 161. lap).

Talán a legjellemzőbb vonása a mai társadalomnak - különösen korábbi idők társadalmaival összehasonlítva -, hogy rendkívül gyorsan változó. A sok lehetséges példa közül gondoljunk csak most az irodai munka változására (xerox, elektronikus posta, szövegszerkesztés) vagy az orvosi gyakorlatban bekövetkező változásokra (ultrahang-diagnosztika, tomográfiák: CT, MT, PET; pacemaker, lézeres műtétek és kezelések), vagy az informatika fejlődésére (1948: tranzisztor, 1960: integrált áramkör, 1972: mikroprocesszor, 80-as évek: személyi számítógép, 90-es évek: hálózatok).

Részben éppen az előbbi és hasonló tényezők következtében a műveltségnek, a tudásnak nagy a szerepe a mai társadalomban ("a tudás társadalma"). Ugyanakkor "összezsugorodott" a világ, - ahogy mondják - a Föld egy falu lett: nemcsak a hírek terjednek gyorsan a Föld körül és nemcsak fizikailag lehet tényleg szinte hihetetlenül gyorsan eljutni a Föld egyik sarkából a másikba, de a Föld különböző pontjain bekövetkező események jelentős hatással lehetnek az igen távoli területekre is (például környezetszennyezés).

Ugyanakkor a gyors változás egy rohanó életstílust eredményez. Ezért sokszor a mai ember nem tudja élvezni az élet, a természet igazi szépségeit, nem tud tartalmas emberi kapcsolatokat kiépíteni: elmagányosodik. Mai társadalmunk az ellentétek társadalma, a pazarló fejlett országokkal (a Föld lakosságának egy negyede, egy ötöde) és a nyomorgó fejlődő országokkal. De még az Egyesült Államokban is mintegy harminc millió ember él a nyomor szintjén. Hódít a terrorizmus és az erőszak és ezért meg azért mert "puskaporos hordóvá" változtattuk a Földet, a mai társadalom a félelem társadalma is. Mindezek következtében hódít a babona, az irracionalitás.

Mit adott és ad a fizika a társadalomnak?

Nehéz lenne mindazt elsorolni, amit a fizika (és a természettudomány) adott az emberiségnek mindenekelőtt kulturális javakban, az emberi kultúra formálásában és előre vitelében. Itt is csak egy néhány jellemző példára szorítkozunk.

Mindenek előtt ráébresztett bennünket a minket körülvevő valóság hihetetlen gazdagságára és szépségére, amelyből érzékszerveinkkel közvetlenül csak elenyészően keveset érzékelünk. Az elektromágneses spektrumból a látható fény csak egy igen kis tartomány, de ma már közvetve láthatjuk az atomokat is, és ha egy virágnak például az elektronmikroszkópos képét nézzük meg, egy más minőségű, de ugyancsak szép világot láthatunk. Elvezetett az Univerzum titkaihoz (ősrobbanás, fekete lyukak, kvazárok) és az öröklődés törvényeihez. Hadd idézzük itt a már korábban is idézett neves fizikust, Powellt: "Az általános gravitációs törvény, vagy a fajok eredetének felfedezése kevés közvetlen hatást gyakorolt a gazdasági ügyekre, de felmérhetetlen kihatással volt a tudomány egész állapotára és fejlődésére. Vagy, hogy más példát mondjak, a kvantummechanika kialakulása először valami távoli és absztrakt fejleménynek tűnt, s ugyanakkor a fizika szempontjából játszott jelentős szerepén túlmenően lerakta az elméleti kémia alapjait. Ily módon nélkülözhetetlen eleme volt annak a fejlődési láncnak, amely elvezetett a molekuláris biológia kialakulásához és az életfolyamatok megértésében elért legújabb nagy és jelentős eredményekhez. Egyéb kihatásai szinte felbecsülhetetlenek."

De jelentős pozitív hatása volt és van a fizika (és a természettudományok) fejlődésének mindennapi életünkre is. Ezekre részben már az előbbiekben is utaltunk, de gondoljunk itt most például szórakozási lehetőségeink fejlődésére (TV, video, CD, magnó, képmagnó) vagy időmérésünk ("kvarc-óra"), konyhánk átalakulására (infrasütő, mikrohullámú sütő, jégszekrények és fagyasztóládák, automatikus kenyérpirító stb.). Mindezeken túlmenően átlagos élettartamunk is ebben az évszázadban mintegy másfélszeresére nőtt.

Amint azonban fentebb már láttuk, a fizika és a természettudományok fejlődéséből formálódó technikának megvannak az árnyoldalai és veszélyei is. Ezekkel az "áldásokkal" "érett ésszel és józanul" kell élni. Ami technikailag lehetséges azt nem kell mindig feltétlenül megvalósítani: mérleget kell készíteni a várható előnyökre és a várható káros következményekre vonatkozólag és ennek alapján kell dönteni (például utasszállítás szuperszonikus repülőgépekkel). Még veszélyesebb a félelem diktálta esztelen fegyverkezés, amely ma az egész emberiség pusztulásához vezethet. Végeredményben küzdeni kell mindenféle fanatizmus ellen - bármilyen színben vagy zászlók alatt jelenik is meg -, mert a modern technika eszközeivel kezében életveszélyes lehet az egész emberiségre.

Skizofrén viszony

Bizonyos értelemben a fizika és a társadalom viszonyát talán leginkább a skizofrén, azaz tudathasadásos jelzővel illethetjük. Miben nyilvánul ez meg?

Egyrészt sokra tartja ez a társadalom - szavakban - a tudományt - így a fizikát is -, sokat vár tőle. Érdemes például a Holland Oktatási Minisztérium megbízásából nemrégiben készült tanulmány bevezetéséből idézni: "A tudomány és technika általánosan elismerten fontos stratégiai tényező, amelyik meghatározza a fejlett országok társadalmi és kulturális jövőjét. Hatásaikra példát a társadalom életének teljes spektrumában lehet találni beleértve többek között az ipart, a közlekedést és a lakáskérdést, az egészségügyi ellátást, az oktatást és a sportokat és a szórakozást, valamint a művészeteket. A technikát a legfontosabb hajtóerőnek tekintjük a modern piacorientált ipari társadalom fejlődésében." A modern ember sokszor indokolatlan, naiv hittel bízik a tudományban, el sem tudja képzelni, hogy az nem talál megoldást például a világ energia-problémájára.

Másrészt a fizikust, a tudóst és a tudományt sokszor a gonoszság megtestesítőjének, minden rossz okozójának tekinti. " ... a népi képzeletben nem egyszer volt a rossz szellem szinonimája a könyvei felett gubbasztó, száraz, hitevesztett, a jóra és a rosszra érzéketlen, öntelt tudós, aki mindent az okok és okozatok mechanizmusára vezet vissza. Megtalálta folytatását ez a képregényekben, a filmekben a tévében, ahol a főhős a fehérköpenyes gonosztevő, aki laboratóriuma révén nagy hatalommal rendelkezik." Írja C. Milos a lengyel származású Nobel-díjas amerikai író.

Ez a tudathasadásos állapot vezet azután a babonákhoz is és létrejötte valószínűleg több ok következménye. Föltétlenül hozzájárul az a szakadék, amely a tudomány haladása és a társadalom informáltsága, erre vonatkozó ismeretei között keletkezett, de hozzájárul az is, hogy a társadalom erkölcsileg nem nőtt fel a fizika és a természettudomány eredményeihez, illetve ezek megfelelő alkalmazásához. Ehhez kapcsolódóan meg kell említenünk azt az érték-válságot, a szilárd "kapaszkodók" hiányát, amely szintén jellemzi társadalmunkat.

A fizika jövője a tudományok családjában és a társadalomban

A tudományok családjában

Vannak, akik azt mondják, hogy a fizika túl van az "aranykoron", most már más tudományoké a vezető szerep, például a biológiáé, esetleg valamelyik humán vagy társadalomtudományé. Hogy azonban melyik is volt az az aranykor, arra vonatkozólag nagyon is különbözőek a nézetek. Vajon a már említett húszas évek, amikor a kvantummechanika megszületett vagy a harmincasok, amikor a magfizika került hasonló módon előtérbe, esetleg a II. világháború utáni időszak, amikor a fizika és a természettudomány támogatása nem hagyott maga után kívánnivalót, bőven volt pénz kutatásra a világon.

Kétségtelen, hogy például a biológia nagyon sokat fejlődött az utóbbi években, évtizedekben. De, hogy a biológia lenne ma a korszerű, a "vezető" tudomány? Először is kérdezzük meg, hogy mit is akar jelenteni az a kifejezés, hogy "vezető tudomány". Abban a vonatkozásban ugyanis kétségtelenül nem változott semmi, hogy a fizika az az alapvető természettudomány, amely "szolgálja" a többi fejlődését is. Abban viszont nem lehet kétség, hogy a fizikai kutatás ma mennyire "élő", tele "forró" területek kel, megoldásra váró, nyílt kérdésekkel. Ha akármilyen vázlatosan is, ezt próbáltuk bemutatni cikkünk előző részeiben. Láttuk: szó sem lehet itt lezártságról, befejezettségről. A tudomány fejlődésére nézve a legveszélyesebb, ha különböző ágait szembe állítjuk egymással.

Az is kétségtelen azonban, hogy ebben a "tudományos" korban ("a tudás társadalma"), amelynek jóléte (persze a már említett problémákkal együtt) mégis csak a tudomány haladásából származik, egyre inkább sajnál a tudományra áldozni és egyre inkább jelentkeznek a tudományellenes tendenciák. Mindezek káros hatásaiban azonban a tudomány egésze osztozik, még a humán és társadalomtudományok is.

A társadalomban

Az előzőekben tulajdonképpen már át is tértünk a társadalmi vonatkozásokkal kapcsolatos gondolatokra.

Nem lehet kétséges, hogy a mai társadalom számos égető problémáját (például energiakérdés, közlekedési, környezetvédelmi problémák) csak a fizika segítségével lehet megoldani.

Másrészről viszont az is biztosra vehető, hogy a fizika haladása a természeti jelenségek megismerésében új lehetőségeket fog feltárni a mindennapi életben történő alkalmazásokat illetően is, sőt - a tudománytörténet tanúsága szerint - "igazi áttöréseket" csak innen várhatunk. Hogy ismét Powellt idézzük: "Senkinek. sem volt sejtelme a tizennyolcadik században elektromos iparról, vagy a tizenkilencedik században atomiparról, és minden bizonnyal a huszonegyedik század gyakorlatának is meglesznek azok a területei, amelyeket a huszadik században még nem láthatunk. előre, de amelyekhez az alapokat korunk tudománya rakja le."

Befejezésül még két dolog. Az egyik az oktatás, az ismeretterjesztés kötelessége. Ha azt akarjuk, hogy tudománybarát társadalom vegyen körül minket, ha meg akarjuk állítani a tudományellenes nézetek terjedését, akkor komolyan kell vennünk azt a kötelezettségünket, hogy tudásunkat, új eredményeinket megosszuk a társadalom minél szélesebb rétegeivel. Ennek keresnünk kell a különböző lehetőségeit és módjait és sohasem szabad belefáradnunk.

Ne engedjünk azonban annak a kísértésnek, hogy azt higgyük, hogy a fizika vagy a tudomány a "bölcsek köve", amely az ember és társadalom minden problémáját meg tudja oldani. A tudomány kétségtelenül az emberi szellem csodálatos alkotása, nélküle a társadalom és kifejezetten az emberiség kultúrája szegényebb lenne. De az ember igazi kulcsproblémáira: az élet értelmére, az önfeláldozó szeretet nélkülözhetetlenségére és hasonló kérdésekre a fizika és a tudomány nem tud feleletet adni még akkor sem, ha kétségtelenül hordoz erkölcsi tartalmat is.

A tudománynak azok ártottak a legtöbbet, akik mindentudónak és mindenhatónak hirdették, ami különben teljesen ellenkezik a tudomány szellemével és igazi természetével. A fizikának más tudományokkal együtt megvan a maga pótolhatatlan szerepe az emberiség jövőjében is, ugyanakkor azonban az emberi szellem és kultúra csak egyik fontos területe a művészet és a transzcendencia mellett.

Irodalom

1. ABONYI IVÁN: Fizika 1975 - Gondolat Könyvkiadó, Budapest, 1975.
2. BERÉNYI DÉNES: Ember és tudomány a XX. század utolsó évtizedeiben - Gyorsuló Idő, Magvető Kiadó, Budapest, 1986.
3. BERÉNYI DÉNES: A valóság természettudományos megközelítése Magyar Tudomány 99 (1992) 694.
4. BERÉNYI DÉNES: Tudomány a mai társadalomban - Debr. Szemle 3 (1995) 161.
5. BERÉNYI DÉNES: Tudomány és gazdasági fejlődés - Szabolcs-Szatmár-Beregi Szemle 30 (1995) 29.
6. BERÉNYI DÉNES: Fizika az ezredfordulón - Debreceni Szemle 4 (1996) 29.
7. MAX BORN : Válogatott tanulmányok - Gondolat Kiadó, Budapest, 1973.
8. RICHARD FEYNMAN: A fizikai törvények jellege - Gyorsuló Idő, Magvető Kiadó, Budapest, 1965.
9. Introduction to Concepts and Theories in Physical Science, Szerk.: G. HOLTON, S. G. BRUSH - Princeton University Press, 1985.
10. MAX PLANCK: Válogatott tanulmányok - Gondolat Kiadó, Budapest, 1965.