Fizikai Szemle nyitólap

Tartalomjegyzék

Fizikai Szemle 2002/5. 154.o.

ÚJ SZINTÉZISEK FELÉ

Vámos Tibor
MTA SZTAKI

A tudomány története valahogyan ugyanúgy ciklikus, mint valamennyi dinamikus folyamat. Ezt persze nem lehet tisztán jelentkező, tiszta harmonikus jelenségként kezelni, mint azt a közgazdaság elemzőinek egy része tette a gazdaságtörténettel. Mégis, eléggé uralkodó a szintézisek és analízisek váltakozásainak időrendje.

Majd minden tudomány a fenomenologikus részletmegfigyelések halmozásával kezdődik, gondoljunk csak az égitestek állásának és mozgásának megfigyelésére, meg az orvoslás hosszú, a XIX. századig húzódó gyakorlatára. Ez a részjelenségeket megfigyelő időszak viszonylag hamar párosul elemi szintéziskísérletekkel, a mítoszok, az antikvitás filozófiájának anyagtanai, a flogiszton- és éterelméletek éppúgy ide tartoznak; mint a klasszikus mechanika matematikailag egzakttá csiszolt princípiumai, mint a legkisebb kényszer elve. Az analitikus ciklusok általában a megfigyelés újabb és újabb eszközei révén gazdagítják a tudást és hoznak a korábbi szintéziseket megcáfoló vagy magyarázati mélységben radikálisan túlhaladó eredményeket, majd mindig mintegy dőzsölő intellektuális örömként szétterül az új, egyedi megfigyelések sikerözönében. Ezekben az időszakokban úgy tűnik a tudomány megfigyelőinek, hogy a szakismeretek erősen szétválnak, egymástól elszigetelődnek, sőt a korábban átfogó ismereteket megkövetelő szakmákon belül is gyorsan halad ez a bezárulás, ugyanolyan nevű diszciplínákon belül is olyan helyzet alakul, hogy az adott részletekben kitűnő és sikeres specialisták már a korábbi szomszéd nyelvét sem igazán értik. S szakismeretek mélyülése azonban mindig újabb összefüggéseket tár fel és ezek az összefüggések hozzák létre az új, nagy szintéziseket. A szintézisek - melyeket némi tudományos nagyképűséggel új paradigmáknak is hívnak, rendszerint valóban egy-egy, a régi fajta gondolkodási utakon túllépni képes elme nevével is jellemeznek - rendszerint már ott vannak a tudomány levegőjében, természetes folyományaként azoknak a megfigyelésekből adódó mélységeknek, amelyek az újabb tudások követeléséből adódnak.

Nos, a hosszú bevezetés után igyekszünk arra utalni, hogy a tudomány (és itt a tudomány már egységként és nem szakmaként jelentkezik) új szintézisek felé tart. Ahogy a klasszikus optika eszközei, a távcső és a mikroszkóp forradalmasították a mechanikát, ezen keresztül az egész fizikát, az élő és élettelen anyag tudományait, majd ezek gondolkodási metaforaként szolgáltak valamennyi más tudományterület számára, úgy az elektronika, az ebből kivirágzó számítástechnika tette lehetővé a megfigyeléseknek azt az addig elképzelhetetlen mélységét és szélességét, amit napjainknak a felületes megfigyelő számára túláradónak tíínő gazdagodása mutat. Valóban, a megfigyelhetőség tartományai méretben, időben, lebontott egyediségben nagyságrendekkel bővültek és ezzel nagyságrendekkel nőtt a feldolgozandó és feldolgozható adatok mennyisége. Ezt a jelenséget hazánkban talán elsőként Marx György tudatosította és ennek, nem a szokásos konjuktúrapszichózisnak hatására kezdte el szorgalmazni a számítástechnika oktatását és alkalmazását az iskolában, az elemi fokoktól az egyetemekig és a posztgraduális képzésig, mint a jövő szellemi tevékenységének elengedhetetlen eszközrendszerét. A fizikaoktatásban ez az irány úttörővé vált, tanszéke az új oktatási formák és új eszközök kísérleti műhelyévé és a tanárképzésen keresztül megsokszorozóvá, itt - a számítástechnikusokat is részben megelőzve nagy nemzetközi kapcsolataikat kihasználva indult el a világháló kezdeteinek használata a kutatók közötti kommunikációban, és itt kezdtek úttörő kísérleteket a párhuzamos feldolgozás eszközeivel. A szintézisnek talán legjelentősebb hazai gyökere is nála keresendő. Marx adottságai is ilyenek, szintetikus agy, akihez a humán kultúra, a társadalmi felelősségérzet, a pedagógia majdnem olyan közel áll, mint szűkebb szakterülete. A legutóbbi évtizedek tudományos forradalmai idején ő veszi fel a tudományos ismeretterjesztés szép hazai hagyományainak kissé elhagyott fonalát, a kutató tudós már-már lenézett ismeretterjesztő szerepét és társadalmi hivatását. Mindezt magas szépirodalmi igénnyel műveli. Életművének ez a része már a felé a szintézis felé mutat, amelyben az oktatásban is megkövesedett diszciplináris határon nemcsak elmosódnak, de a fejlődés gátjaivá is válnak és ezért lesz a most vele újraéledő akadémiai oktatási reformmozgalom egyik legfőbb mozgatója.

Ha ennek a szintézisnek a gyökereit keressük, talán elsősorban a modern fizikára utalhatunk, a mikro- és makrovilág új, egységesebb rendszereire, a jelenségek őseredetének és mai megjelenési formáinak feltárt, szoros kapcsolatára, a kémia fizikai alapjainak kiszélesedésére és ezen keresztül a biológia biokemiziálódására, biofizikával egyesülésére, a magasabb idegrendszeri folyamatoknak ezen biológiai-kémiai-fizikai összefüggéseire, ezen túl az emberi viselkedések fizikai analógiáira. Itt csak két olyan ágra utalhatunk, amik a Marx-iskolából indultak: Szalay A. Sándor kemény számítástechnikai alapú kozmológiai úttörésére és Vicsek Tamás munkáira a matematikai-számítástudományi alakzatoknak és ezek fizikai elméleti hátterének összekapcsolására a szociológiai tömegjelenségek modellezésében. Elég távolra hatol ez a szintézis, a fizikai-számítástudományi eszközrendszer és gondolkodásmód ihletéséből, az év- és fényévmilliárdok messzeségében és embertömegek viselkedésében.

A szintézis fő irányát egy népszerű és igen didaktikus számítógépes játékon, az élet-játékon érzékeltethetjük. Ennek lényege az, hogy a játékban igen kevés fajta elemi résztvevő indul, általában kevesebb fajta, mint a sakkfigurák és ezeknek igen kevés cselekvési szabály szerint lehet működniük. A tér azonban, amiben a játék folyik, lehet végtelen, a játék ideje nem korlátozott. A szabályok között valahol elrejtve szerepel a szaporodás és pusztulás, egyesítés szétválás lehetősége. A játék menete ezektől a primitív kezdetektől végtelen bonyolultságokhoz vezethet, alakzatokban, egymásra hatásban, mindenféle lehetőségben, ugyanakkor az egymásra hatásokban nemcsak a már előbb említett lehetőségek is rejtőznek, hanem a lehetségesség korlátai is, amik előbb-utóbb igen meghatározott alakzatokhoz, játékmenetekhez is vezetnek.

Ez az egyszerű és végtelen, de mégis korlátokkal szűkített játék ma már nemcsak alapmetafora minden élettelen és élővilági evolúciós folyamatra, hanem eléggé univerzális, a szintézis felé mutató számítási-elméleti megközelítési módszerünk, amely a bonyolultsághoz kapcsolva gerjeszt algoritmikus eljárásokat, összefüggésbe hoz logikai következtetési megoldásokat és bizonytalansági módszereket. A bonyolultságok végső megoldhatatlansági, lehetőség-robbanási bizonytalanságait egyre erősebb approximációs modellekkel és ezekre épülő számítástechnikákkal kezelik. Ez a nagy unifikáció, ami elsősorban a fizika mikro- és makro-alapmodelljeiben érvényesült, erősen halad előre. Ereje nemcsak a játékkal érzékeltetett univerzális alapmodell általánossága és már nemcsak a számítástechnikai módszerek és eszközök azonossága, hanem saját magához, a valóság, a modell, az approximáció és a beláthatatlan végső bonyolultság egymáshoz való viszonyai kritikai megközelítésének egyre sikeresebb praxisa. Így az új szintézismodell már nem a mítoszok teknősbékaháta, hanem a sikeres modern tudomány hatalmas eszközrendszere (talán néha az ember javára is).