Vytautas Bieliauskas

Kazimieras
Bradūnas

Jonas
Grinius

Paulius
Jurkus

Antanas
Vaičiulaitis

Juozas
Girnius

Leonardas
Andriekus

 
   
 
FIZINĖS APLINKOS TIKROVĖ PDF Spausdinti El. paštas
Vienas žymiausių šių dienų anglų fizikų ir astronomų Sir Arthur Stanly Eddingon, savo veikalą „The Nature of The Phisical World“ pradeda taip: „Sėduosi savo dėstymų surašyti ir prisitraukiu savo kėdes prie dviejų stalų. Prie dviejų stalų? — Taip yra! — visi mane supantieji daiktai pasireiškia dviejuose egzemplioriuose: du stalai, dvi kėdės, dvi plunksnos“... Tokia mįsle autorius iš karto pažadina mūsų sąmonę ir verčia susimąstyti apie mus supančios aplinkos tikrovę. O toji aplinka visada buvo pilna slėpinių.

Kaip žmonija nuo amžių, taip kiekvienas mūsų nuo lopšio dienų susiduria vis su naujais ir naujais klausimais, kuriuos iškelia mums fizinė aplinka. Žmogų supanti aplinka pilna slėpinių žemesnio sąmoningumo individams, pilna grožio ir teikia įkvėpimą poetams bei menininkams, o giliam smalsiam protui atveria neišsemiamas galimybes ta į ai aplinkai tirti ir jos užslėptai tikrovei pažinti.

Per amžius žmogaus mintis veržėsi prie didesnio sąmoningumo, veržėsi prie gilesnio aplinkos pažinimo. Žmogus, kaip vienintelė sąmoninga visatos būtybė, reikšdamas savo valią, savo nusistatymą ir moralinį pasitenkinimą, visais amžiais stengėsi pateisinti savo . sąmonės išsirutuliojimo laipsnį. Viską, kas jo juslėms buvo prieinama, jis konkretizavo — jis susvėrė bei įvertino ir kūrė savo „žmogišką tiesą“ apie fizinės aplinkos tikrovę. Kas likdavo už jo pažinojimo ribų, jis stengėsi įtikėti ir tuo būdu savo būtybės pilną prasmę pateisinti. Jis visada liko, lieka ir liks žmogumi — sąmoninga visatos būtybe.

Proistorės žmogui aplinkos tikrovė lengvai buvo išsemiama apčiuopiamais objektais: medis, uola, nudobtas žvėris ar pagauta žuvis, tai buvo neginčytina tikrovė. O jau, sakysime, oras ir kiti neapčiuopiami fiziniai kūnai, tikriausia, buvo niekas, gi įvairūs gamtiniai reiškiniai, tai dievų ir gerųjų ar piktųjų dvasių išdaigos.

Senųjų amžių hebrajui vaivorykštė ant dangaus buvo kas tai objektyvu, visiems aišku, buvo ženklas sandoros tarp žmogaus ir Dievo, ženklas tiek pat realus, kaip „parašas ant čekio“ kaip kad Sir James Jeans sako.

Šiandien gi visi žinome, kad vaivorykštė tai tik miražas. Vaivorykštės kaip savistovaus objekto nėra. Tai tiktai vandens lašų išskaidyti šviesos spinduliai, kurie pasiekia atitinkamo stebėtojo akį. Kitam stebėtojui toji vaivorykštė bus kita, o dar.kitam, ypač skirtingoje vietoje esančiam, ji ir, visiškai gal nebūti.

Neįmanoma, ir tas būtų už šio rašinio ribų, nuosekliai pasekti fizinės aplinkos pažinimo raidą. Bergždžia būtų sekti mitų laikus ir aiškinti senųjų laikų pasaulėvaizdžius, sakysime, apie laivą, kuris Vežiojo saulę aplink Egipto žemę, arba apie žemę, kuri- kaip sklindis plaukiojo ant vandens, arba apie milžiną Atlasą ar Herkulio stulpus, kurie žymėjo žemės ribų taškus.

Mistiškas ir fantastiškas, mūsų akimis žiūrint, buvo egiptiečių, babiloniečių ir kitų senųjų amžių tautų pasaulėvaizdis. Tačiau galima ir suprasti, kad anų laikų žmogaus interesai pasibaigdavo labai artimoje, apčiuopiamoje, netarpinėjė aplinkoje. Mintis nesiveržė ar bent neturėjo akstino plačiau aplinką pažinti. Užteko vien įspūdžių platesnės aplinkos tikrovę suvesti į įprastines formas ir tuo, mūsų akimis žiūrint, sudaryti visiškai nerealius vaizdus. Taip mitų ir fantazijų ženkle paliekame žmonijos sąmonę per ilgus, ilgus amžius iki VI — V šimtmečio prieš Kr.

Pytagoras (g. 530 pr. Kr.) berods, pirmasis skelbia, kad žemė yra sferinė ir dangaus sukimąsi aiškina žemės sukimusi.

Tačiau, maždaug dar tuo i pačiu laikotarpiu, garsusis graikų istorijos tėvas Herodotas (484—325 pr. Kr.) rašė, kad „pasaulio galai gavo puikiausias dovanas, būtent: Rytuos yra Indija su be galo daug aukso, Pietuos pasaulis ribojasi su Etiopų kraštu, kuris irgi turi daug aukso ir milžiniškų dramblių..., cinas ir gintaras ateina iš kraštutinio galo, taigi, atrodo, kad žemė apjuosta tuo, kas mums rodosi gražiausia ir vertingiausia.“ (iš prof. Ernst Schulze — „Auksas“, 1943 m.).

Tikrai, „žemė apjuosta tuo, kas mums rodosi gražiausia ir vertingiausia“! Todėl aplinkoje mes ieškome grožio ir vertybių. Grožiui patirti tobuliname savo sielą, o gėrybėms pasiekti laužiame galvas, kad arčiau bei nuodugniau pažinus fizinę aplinką. Gėrybės pareina iš daiktų bei jų medžiaginės prigimties. Taigi medžiagos arba materijos pažinimas ir' jos tikrovės atskleidimas yra mintytojų bei tyrinėtojų rūpesnis.

Minties kūrinių ir mokslinių samprotavimų lopšys, tatai senoji Graikija arba Ellada.

Graikijoje gimsta atomistinė teorija, tačiau toli gražu ne XIX šimtmečio atomistinė teorija, bet greičiau grūdelinė teorija, pagal kurią kiekviena medžiaga buvo derinys tų grūdelių-atomų, turinčių pirmines, neatsiejamas savybes. Taip, pavyzdžiui, auksas sudarytas iš geltonų kietų atomų. Atsieit, geltonumas ir kietumas buvo pirminės aukso savybės, taip sakant, tai buvo tikrovė. Anot Demokrito (460—360 pr. Kr.) atomai yra amžinos prigimties: jie niekad nėra atsiradę, niekad nepasiduoda ir sunaikinami. Demokritas atomistinė teorija stengėsi taip pat apimti ir dievus ir sielą. Toks protavimas buvo būdingas senovės graikams, kurie gyvosios ir negyvosios gamtos reiškinius suplakdavo į vieną. Juk senovės elleniečiui kiekvienas gamtos reiškinių šaltinis turėjo savo dievą, net ir mažiausias augalėlis buvo vietovė kokios nors žavios nimfos ar undinės (žr. Dr. Feliks Budrecki — „Walka o atom“, 1938.).

Per ištisus šimtmečius senovės mintytojai daugiausia vadovavosi samprotavimais, o ne eksperimentais bei pažinimo duomenimis. Todėl, galima sakyti, kad iki XVIII šimtmečio nepasireiškė, nuoseklaus fizinės aplinkos tyrimo bei nuoseklaus mokslinio mintijimo raidos. Galime iškelti aikštėn tik atskirus minties švystelėjimus, kurie susieti, sakysime, su tokiais vardais, kaip: 1) S v. Tomas Akvinietis (1225— 1274), nurodęs kelius bei metodus tikrovei pažinti, — Scholasticizmo kūrėjas, 2) Leonardo da Vi nei (1452—1519) nužymėjo tikrus mokslo principus: stebėjimas, eksperimentas bei tyrimas, 3) Kopernikas (1473—1543) — tai vienas iš mokslo revoliucionierių „nuvainikavęs žemą ir išaukštinęs žmogų“, atsieit, padarė žmogų nebe žemės, bet saulės vaiku. Sakyčiau, jis pirmas davė žmogaus minčiai laisvę drąsiau žvelgti į tikrovę. 4) Galilėjus (1564—1642) — išrutuliojo visatos sąrangos dėsnius; apibrėžė masės, svorio, inercijos sąvokas. 5) Nevtonas (1642— 1727) — paskelbė garsųjį visuotinės traukos dėsni ir dinaminius bei fizinus reiškinius įvilko į laiko, erdvės ir medžiagos dalelių judesio sąvokas. Jis vadinamas klasikinės mechanikos tėvu.

Galilėjaus ir Newtono darbai sukrėtė mintytojų protus ir buvo pamatu susidaryti mechanistiniam ir materialistiniam pasaulėvaizdžiui. XVIII šimtmečio filosofijai tai buvo išeities taškas. Tačiau Newtonas ir jo netarpiniai pasekėjai žiūrėjo \ naujus atradimus kaip į Dievo galybės ir išminties apraišką. Newtonas rašė: „Toji be galo graži saulės, planetų ir kometų sistema gali atsirasti tik iš potvarkio ir valios inteligentingos ir visagalės Būtybės... Dievo... egzistuojančio visada ir esančio visur, ir, egzistuodamas visada ir visur, jis sudaro amžinybę ir erdve.“ (Sir W. C. Dampier — „A shorter History of Science“, New York, 1944.)

Pradedant Newtonu, jau galima sakyti, kad per 200 metų mokslinė aplinkos pažinimo mintis rutuliojasi evoliucijos keliu. Newtono padėti moksliniai pamatai puikiai atlaikė jo pasekėjų, Lagrange'o (1736— 1813), Laplace'o (1749—1827) ir kitų gražiai išręstą mechanistinį visatos sąrangos pastatą.

Gamtos reiškiniai buvo suvesti į priežastingumo dėsnius arba, kaip sakoma, determinuoti. Dangaus kūnų keliai buvo susekti. Be to, Newtono ir Laplace'o principais einant, 1845 m. J. C. A d a m s a s ir Leverier apskaičiavo, kad turi būti dar nežinoma planeta, kuri sekančiais metais buvo aptikta ir pavadinta Neptūnu.

Determinizmas nusako, kad jei žinome bet kuriuo momentu būsenos stovį arba dėsnius, tą būseną valdančius, tai galime apibrėžti būsenos stovį bet kokiam ateities arba praeities momentui.

Pati medžiagos arba materijos prigimtis, kuri nuo Demokrito laikų, aišku, buvo skaitoma grūdelinės, kietos prigimties, XIX šimtmečio pradžioje, dėka John Daltono (1766—1844) sukurtos atomistinės teorijos, įgauna visai konkretų, eksperimentais patikslinamą traktavimą. Pats Daltonas jau nustato per 20 pagrindinių, įvairius materijos pavidalus sudarančių elementų ir jų svorius. Greit susekama ir visa eilė kitų elementų, ir rusų mokslininkas Mendelejevas (1834—1907) išryškina jų fizines bei chemines savybes ir sugrupuoja pagal jų svorį ir savitumus. Jo duota sistema leido numatyti ir dar nežinomus elementus, kurių dauguma vėliau buvo surasta.

Newtono klasikinės mechanikos principai, Dallono-Mendelejevo atomistinės teorijos išrutuliojimas, energijos amžinybės dėsnio nustatymas (A. R. Mayer, 1842 m.), garo ir elektros mašinų išradimas, cheminės pramonės atsiradimas ir, jei dar prie to pridėti, biologines bei veislių evoliucijos teorijas, kurias vainikavo Charles Darwino (1809—1882) pagarsėję darbai, ypač „Veislių kilmė“ („The Origin of Species“), tai gauname veiksnius, kurie iškelia XIX šimtmečio mokslinių teorijų pranašumą. Anot Darwino, įvairiausios augalų ir gyvulių rūšys bei veislės ne kūrimo būdu, bet taip pat mechanistiniu keliu išsirutuliojo bei ištobulėjo. Toji raida determinuojama tuo, kad vienos veislės individai niekad nėra pilnai tolygūs, nes prisitaikindami geresnėms gyvenimo sąlygoms ir kovodami už būvį, išugdo stipresniuosius bei atspariuosius ir tuo būdu įvyksta atranka. To visko pasėkoje iškyla naujos veislės. Susidarė nuomonė, kad jau surasti keliai bei dėsniai, kuriais einant, organinis pasaulis įgauna vis aukštesnes ir tikslingesnes formas. XIX šimtmečio žmogus pasijaučia tikrai pažinęs fizinio pasaulio sąrangos ir jį supančios aplinkos tikrovę.

Mechanistinis bei materialistinis pasaulėvaizdis vyrauja mokslininkų protuose ir daro didelę įtaką į kultūrines bei ekonomines problemas ir sukelia naujas socialines idėjas. To pasėkoje gimsta materialistinės pasaulėžiūros, komunistinės bei totalistinės idėjos, tų idėjų kūriniai ir jų padariniai.

Vienas ryškiausių mechanistinio pasaulėvaizdžio mokslininkų buvo Laplace'as, kuris pirmasis nusakė, kad visa visata, visas žemiškas ir kosmiškas pasaulis, tai ne Dievo kūrinys, bet savistovus didelis, pats save pareiškiantis ir išlaikantis mechanizmas.

Kai Napoleonas atsilankė į naujai įrengta Laplace'o observatoriją ir stebėjo žvaigždynų paslaptis bei stebuklus, jis paklausė: — „Bet apie Dvasią, kuri tą stebuklingą pasauli sukūrė ir rėdo, jūs, Pone, nieko nepasakote?“ Laplace'as išdidžiai atrėžė: „Sir, mums šita hipotezė nereikalinga!“

Ir tas viskas taip todėl dėjosi, kad XIX šimtmečio mokslininkai savo pažinimo išdavas formulavo ne prie „dviejų Eddingtono stalų“ atsisėdę, bet tik prie vieno „savo stalo“... Jie stebėjo aplinką ir gamtą „iš atstumo“, panašiai kaip astronomas tiria saulės, paviršių per teleskopą arba keleivis žvalgo tyrus iš lėktuvo... Jie nematė ir nedarė skirtumo tarp tikrovės ir regimo bei apčiuopiamo pasaulio.

Agi ir „sveiko proto“ šalininkai šiandien dar irgi tikriausiai tvirtina, kad tikra yra tiktai tas, kas įmanoma patirti mūsų juslių pagalba. Gi mūsų juslės aiškiai nustato mus supančios aplinkos daiktus ir reiškinius. Taigi, atrodytų, kad XIX šimtmečio pažinimas bei pasaulėvaizdis yra išsamiai tikras ir, sakytum, tiek pat tikras, kiek tikra mūsų būtis.
Deja, XX amžiaus eksperimentiniai duomenys atvedė mokslininkus prie naujų materijos prigimties pažinimų, kurie pradžioje tiktai sukrėtė mechanistinės deterministinės teorijos pagrindus, o šiandien jau juos galutinai griauna.

Pačioje XIX šimtmečio pabaigoje J o s e p h J. Thomsonas (g. 1856 m.), W. Crookes'o (1832—1919) katodinius spindulius tyrinėdamas, iškėlė aikštėn elektronus, kaip sudėtinę atomo dalį. Elektronas, tai neigiamos elektros grūdelis. Thomsonas net linkęs buvo samprotauti, kad elektronas tai yra materijos pagrindinis pradas, atsieit — tikrovė, ir kad visi cheminiai elementai yra sudaryti iš elektronų.

Elektronų iškėlimas aikštėn dar nepažeidė Daltono atomistinės pažiūros į atomą, kaip vienalytišką „sviedinuką“.

Pagal tuometinę „elektrinę materijos teoriją“ samprotauta, kad visa atomo masė sudaro teigiamos elektros prigimtį, o elektronai atitinkamai įsprausti į tą teigiamos elektros „sviedinuką“.

Thomsono mokinys, Ernest Rutherf ordas, 1911 m. tyrinėdamas radioaktingas medžiagas, išskyrė trijų rūšių spindulius, pavadintus a, b ir r. r — tai jau Rontgeno 1895 m. aptikti spinduliai, tik dar didesnio dažnumo, taigi ir didesnio svarbumo; a — tai elektronų sriautas; b — tai teigiamai užtaisytos elektros dalelytės, kurios mase prilygsta helio atomams.

Tas vedė prie atradimų, kad ir teigiamoji elektra telkiasi mažyčiuose atomo grūdeliuose, kurių išmatavimai labai maži, palyginus su pačiu atomu. Taigi Rutharfordas „sutrupino“ atomą: vietoje vienalyčio „sviedinuko“ sukūrė atomą „saulės sistemos“ pavidalo.

Teko neatšaukiamai sutikti, kad atomai sudaryti iš teigiamai užtaisytų branduolių — protonų ir aplinkui tą branduolį skriejančių elektronų.

Paprasčiausias atomas yra vandenilio, — jis teturi tik vieną protoną ir vieną elektroną. Protone, galima sakyti, sutelkta visa atomo masė.

Taigi protono masė 1840 kartų didesnė už elektrono masę.

Įvairūs cheminiai elementai tiktai ir tesiskiria elektronų skaičiumi ir branduolio masės dydžiu. Tačiau branduolys yra bent 10.000—100.000 mažesnio skersmens už paties atomo skersmenį.

Pavyzdžiui, jei norėtumėm sudaryti apčiuopiamą vandenilio modelį, tai galėtumėm įsivaizduoti sau tokį derinį: vandenilio atomo branduolys, sakysime, tebūnie stalo teniso sviedinuko dydžio (ca. 4 cm), tai atomo riba, kur skrieja elektronas, bus už 2 km. (!).

Taigi atomas yra visiškai „skystas“ padaras, — jo didžioji ir bemaž visa apimties dalis — tai tuštuma.

Štai kodėl Eddingtonas savo veikalą rašydamas sėdasi ant „dviejų kėdžių“ ir prie. „dviejų stalų“. Vienas jų buvo kasdieninis, įprastas nuo kūdikystės dienų, standus, kietas ir patikimas atsiremti ir dirbti. Tai XIX šimtmečio mokslininkų stalas; atrodo, ir mums visiems abejonių nesukeliąs, kad tai „tikras“ stalas. Antras stalas, tai Eddingtono mokslinis stalas. Jis nėra kasdieninis ir nebe tas, kurį jis vaikystėje stebėjo ir kurio tikrovei tikėjo. Tas stalas sukurtas sąmonės ir pažinimo. Jis sudarytas iš protonų ir elektronų labai šykščiai ir skystai pabertų. Prisimindami atomo modelį, turėtumėm sutikti, kad tai nebe kietas stalas, o kokia tai tuštuma, kur—ne—kur pribarstyta protonų bei elektronų. Tačiau tas „skystasis“ stalas visiškai tolygiai atlieka jam skirtą uždavinį, kaip ir pirmasis kasdieninis stalas. Dar daugiau, turime sutikti, kad tas mokslinis perdėm tuštumą primenantis stalas yra tikresnis už tą kasdieninį XIX šimtmečio stalą... Ir dar, pavyzdžiui, jei tokio stalo (o taip pat ir paprasto kasdieninio stalo) visus branduolius absoliučiai glaudžiai sutelktum į vieną „krūvą“, tai gautumėm tikrai masyvų kūną, tačiau vos vos per padidinamąjį stiklą teįžiūrimą (!). Taip yra! — tai nūdienio mūsų pažinimo tikrovė.

Atomo vienalytiškumo paneigimas dar nepažeidė klasikinės mechanikos pamatų. Lygiagrečiai Thomsono ir Rutherfordo darbams ir kiek vėliau iškilo grėsmingesnį veiksniai, kurie suvirpino deterministinius samprotavimo metodus ir klasikinės mechanikos dėsnius. Tai buvo kvantų teorijos (1900 m. Planckas) ir reliatyvumo principų (f905 m. Albertas Einšteinas) paskelbimas.

Kvantų teorija sugriovė klasikinį materijos tolydiškumo pradą. Kvantų teorija nusako, kad ne. tik elektra, ne tik materija, bet ir energija yra trupininės prigimties.
Šviečiantieji kūnai, kaip žinome, spinduliuoja energiją, Planckas, tirdamas šviesos spektrą, išryškino, kad energija emituojama bei absorbuojama tik apibrėžtais žiupsniais, vadinamais kvantais. Juo trumpesnė spinduliuojamoji banga, juo didesnis energijos kvantas.

h. /..šviesos greitis /
energijos kvantas = —————————
bangos ilgis


Niels Bohras 1913 m. iškėlė drąsią hipotezę, kad atomas gali turėti įvairias, tačiau griežtai apibrėžtas būsenas sukauptos energijos požiūriu. Ir toji energija tegali atsipalaiduoti ne tolydiškai, bet griežtai apibrėžtais kiekiais — kvantais arba fotonais.

Bohro panašiai kaip ir Rutherfordo atome (pavyzdžiui, vandenilio atome) elektronas skrieja aplinkui branduolį. Tačiau skrieja apibrėžta orbita ir turi apibrėžtą energiją. Jei atomas, pavyzdžiui, atpalaiduoja energiją, tai reiškia kad jo elektronas atsiduria kitoje orbitoje, artimesnėje branduoliui. Tas elektrono perėjimas iš vienos orbitos į kitą nėra tolydiškas, bet staigus, šuolio pobūdžio. Tokio šuolio metu elektronas atpalaiduoja lygiai vieną fotoną energijos, kuri ir išspinduliuojama.

Procesas atomo viduje jau nepasiduoda deterministiniams samprotavimo metodams. Pasireiškia didelis skirtumas tarp dėsnių, valdančių planetinę sistemą ir dėsnių, apibrėžiančių atomo vidinę būseną. Neįmanoma nustatyti ir žinoti, kuris elektronas iš kurios orbitos peršoks į kitą ir kada. Mes turime tik vyksmo išdavą — atsipalaidavusią energiją bei jos spinduliavimą.

Be to, reikia turėti gaivoje, kad nagrinėdami mikrokosmo (atomo sąrangos) reiškinius, mes galime stebėti tik vyksmų išdavų vidurkius, o ne kiekvieno atomo būseną. Toks stebėjimo būdas yra statistinis. Statistiniai metodai mums gerai pažįstami ir gyvenime.

Pavyzdžiui, norėdami sužinoti, koks valstybinių pajamų intensyvumas ir mokesčių mokėtojų pajėgumas bei jų apkrovimas, mes kreipiamės į valstybės kasą ir gauname duomenis, visiškai nežinodami iš kurios ir kiek stambios kišenės tos sumos atplaukė. Toliau, spręsdami apie piliečių mokamąjį pajėgumą, išvedame iš pajamų vidurkį kiekvienam mokėtojui.

Valstybinės pajamos ir, iš viso, biudžetas susidaro iš piniginių „kvantų“, Sakysime, Lietuvos biudžeto dydis visados išreiškiamas pilnų centų skaičiumi, atsieit, centas bus Lietuvos valstybės „kvantas“. Jei imsime U.S.A. biudžetą, tai ten biudžeto „kvantas“ irgi bus centas; tiktai IQ kartų didesnis bei svaresnis, arba, techniškai nusakant, dešimteriopai skvarbesnis. Tokiais samprotavimo metodais ir keliais nūdienė fizika ir eina.

Prisiminkime, kad klasikinė fizika operuoja tik tolydiškais dydžiais. Laikas, kelias, masė, energija — šios pagrindinės klasikinės mechanikos sąvokos — tai vis tolydiškai kitėjantys dydžiai. O tačiau matome, kad XX amžiaus fizika mums tvirtina, juk tikrumoje nesama tolydiškumo. Matome, kad medžiaga yra trupininė, elektra reiškiasi savaimingais elektronais ir protonais, energija — kvantais bei fotonais. Energija atsipalaiduoja (arba absorbuojama) tik elektronų šokių dėka, reiškia tam tikram atomo vidiniam vyksmui pasireiškus.

Kas gi yra energija? Kasdienine prasme energija— tai darbo sinonimas. Pagal klasikinę fiziką, ji neturi masės, nesvari ir tik darbu gali būti įvertinta ir per darbą įgauti įvairius pavidalus; šilimos, šviesos, elektros. Ji perduodama iš vienos medžiagos pavidalo į kitą. Tačiau reliatyvumo teorija pakeičia ir energijos sąvoką, — ji nusako, kad ir energija turi masę. Tiesa, toji energijos masė labai maža ir kasdieniniame gyvenime nesusveriama, tačiau nūdienė fizika pilnai patvirtina -reliatyvumo teorijos išvedžiojimus.

Pagal reliatyvumo teoriją energijos masės dydis apibrėžiamas taip:

energija
energijos masė = ———————
(šviesos greitis)2

arba energija = masė x (šviesos greitis)2

Kadangi šviesos greitis = 3.10 dešimtuoju laipsniu cm/sec, tai išeina, pavyzdžiui, kad viename masės grame tūno 9000 milijardų kilogrametrų energijos arba 120 milijardų AS (arklio jėgų). Naujoji fizika ir nūdienė technika šiuos energijos slėpinius ir tiria. Turime jau ir praktiškų išdavų — atominės bombos pavidalu.

Šiandien kiekvienas spinduliavimas, kiekviena elektromagnetinė banga, tai tam tikras energijos spinduliavimas, o ne kokio tai neapčiuopiamo „eterio“ bangavimas.

Saulė kas minutę išspinduliuoja arti 250 milijonų tonų energijos, tačiau tai nėra nei atomai, nei protonai, nei elektronai, o tik saulės atomų būsenos kitėjimo išdava — išspinduliuoti fotonai bei apibrėžto dydžio (žiūrint spindulio bangos ilgio) energijos kvantai.

Elektros lemputės siūlelis išmeta gana panašius fotonus, nors šiuo atveju energija, lemputės išspinduliuota šviesos pavidalu, per milijoną metų vargiai sudarytų porą gramų. (!) Spinduliuojamoji energija, atsieit, fotonai — vienas būdingiausių mus supančios aplinkos veiksnių.

Jei pati materija mums suprantama ir tikra, kaip tikra mūsų būtis, tai fotonai bei spinduliuojamoji energija yra tik mūsų žinojimas apie ją bei juos, nes fotonai nėra materiniai ir neveikia vienas kitą taip, kaip materinės dalelytės. Tik materija pati galį fotonus paveikti, juos sulaikyti, jų energiją absorbuoti, jų sklidimo linkmę nukreipti.

Taigi, nūdienis materijos prigimties pažinimas veda į atomo ir jo vidinių vyksmų pažinimą. Kas gi dar tame atome randama be prutonų ir elektronų? — 1932 m. Chadvick'as, įžymus Rutherfordo mokinys, skaldydamas berilio atomus, konstatavo, kad gaunami spinduliai žymiai skvarbesni už gama spindulius ir kad tai esama neutralių (neturinčių elektrinio užtaiso) dalelyčių artimų vandenilio atomui, jos pavadintos neutronais. Tais pačiais metais Andersonas (Kalifornijoje) atranda teigiamo užtaiso dalelytes elektronams tolygaus dydžio, — tai „teigiami elektronai“ pavadinti pozitronais.

Pozitronas — tai labai trumpaamžis padaras, vos mažą sekundės nuotrupą tereiškiąs savo medžiaginę savybę. Anot Sir James Jeanso — „...kas tai, kas prieš tai neturėjo įprastų materijos savybių, staiga labai trumpam laikui tas materinės savybes įgauna, kad paskui, jų nustojus, vėl grįžtų į pirmykštę nematerinę būseną... jo masė, tikriausia, einant reliatyvumo teorijos dėsniais, pasikeičia į spinduliuojamąją energiją“...

Andersonas taip pat patyrė, kad esama stipriai skvarbių dalelyčių, kurios atstoja bent 200 elektronų masę. Tai tarpinės dalelytės tarp elektrono ir branduolio bei protono. Jos pavadintos mezotronais. Pridėkime dar, kad leidžiant elektros kibirkštį per vandenilio izotopą (deuteriumą) išskeliamas dvigubo dydžio protonas, vadinamas deutronu.
štai kiek pradinių materijos elementų šiandien „priskaldoma“. Aiškesniam vaizdui sutraukime tai į lentelę:

Pavadinimas Masė elektrono vienetais elektrono užtaisas
Elektronas arba b dalelės 1 —e
Pozitronas 1 + e
Mezotronas 200 ± e
Protonas 1840 + e
Neutronas 1840 0
Deutronas 3680 +e
a dalelytės 7360 + 2e

Ar jau galėtumėm pasakyti, kad susekėme statybinius elementus, iš kurių materinis pasaulis pastatytas? Teigiamo ir griežto atsakymo nedrįstame duoti, tačiau galime pasididžiuoti, kad nūdienė „statybinė medžiaga“ materijai kurti žymiai tikresnė ir paprastesnės bei aiškesnės prigimties, bet pati materinio pasaulio „konstrukcija“ pasidarė sudėtingesnė. Nelyginant, sukomplikavome formą bei stilių, — jaučiame žmogaus „architekto“ minties bei dvasios įnašą. XX amžiaus fizikas ir mokslininkas pasidarė nebe paprastas fizinės aplinkos stebėtojas „iš tolo“ ir reiškinių registratorius, o įsibrovė į „materijos laboratoriją“ ne tik su prietaisais, bet ir savo mintimi ir savo įgimta žmogiška dvasia.

Elektronai, protonai, pozitronai, neutronai... visa tai nėra objektyvinė tikrovė, bet tiktai simboliai ir gairės mus supančios aplinkos tikrovei pažinti.

Materija pati netarpiniai juk neveikia mūsų juslių; vien tik vyksmai pasireiškiantieji materijoje yra veiksniai, veikiantieji mūsų pojūčius. Griežtai kalbant, nematome saulės, o tik vyksmus, kurie pasireiškia saulėje. Saulė todėl tik veikla mūsų jusles, kad nuolatinis elektronų persigrupavimas saulės atomuose sukelia fotonų emisiją. Panašiai matome ne stalą, o tą vyksmą, kuris pasireiškia saulės arba elektros šviesai krentant į stalą. Jei su stalu susidursime tamsumoje, tai gausime vyksmą, kurio išdava bus ne stalo nuovoka, bet smūgio. Agi ir paliesdami stalą, sakysime ranka, dar toli gražu neapčiuopsime materijos „statybinių plytų“. Protonas nei elektronas mūsų rankos nepalies protono nei elektrono stalo. O, dar didelis tuštumos tarpas skirs mūsų rankos ir stalo elektronus! Tiek didelis, kiek skystai paberti elektronai ir protonai erdvėje...

Visi mus supantieji daiktai tūno erdvėje, o reiškinius sekame ir apibrėžiame laiku. Atsieit, erdvė ir laikas irgi sudaro neatskiriamą nuo mūs aplinką. O ar daugelis mūsų bent kada nors pabandė susimąstyti, kas tai yra erdvė ir laikas?

Sakoma, laikas „bėga“ arba, kaip čia vienoje korespondencijoje išskaičiau: „... potvynis, laikas ir generolas nelaukia“... Pastarasis aforizmas sudaro asociaciją, būk laikas panašiai kaip potvynis bei skubantis generolas yra vyksmas. Kaip gali „laukti“ arba „nelaukti“ laikas? Juk laikas yra už mūsų sąmonės ribų, tai nelyginant kino filmos sukama juosta, kurioje, fiksuojami vyksmai. Tačiau toji laiko filmą nei matoma, neapčiuopiama, tik joje užfiksuoti vyksmai priduoda jai prasmę. Atitinkami tarpai tarp vyksmų duoda mums laiko sąvoką: ilgiau, trumpiau, greičiau, anksčiau, vėliau etc. Tačiau ne vienas esame patyrę, kad norėdami susverti laiką nefiksuodami vyksmų, arba nustatyti laikotarpį vyksmo belaukiant, gausime labai skirtingus įvertinimus. „Man rytas greit atėjo, nes ramiai gerai miegojau, o tau, kaip sakai, jis smarkiai prailgo laukti, tuščioje gatvėje budint..“

Materinių daiktų buvimas ir jų neliečiamai vienas kito išdėstymas sukuria mums nuovoką apie erdvę, apie daiktų apimtį ir atstumą tarp jų. Būdinga, kad žmogaus sąmonėje laiko ir erdvės sąvokos irgi pergyveno tam tikrą evoliucijos istorija. Jowett „The Dialogues of Plato“ rašo:... „Mūsų idėjos apie erdvę, panašiai, kaip ir kitos mūsų idėjos, turi taip pat savo istoriją. Homero poemos neturi nė vieno žodžio erdve', pažymėti, net ir vėlyvesnė graikų filosofija nevartoja Kanto erdvės sąvokos, tik vien „apibrėžtos vietos“ arba „begalybės“ nusakomos“ (G. Jeans).

Platonas apie erdvę tarp kitko sakęs: „...tas, kas priima į save įvairiausių rūšių kūnus, pats per save neprivalo turėti jokios formos... Erdvė niekad nežūsta, tačiau užleidžia vietą viskam, kas tik sukuriama; pati ji patiriama ne juslėmis, bet netiesioginiu įsisavinimo būdu, ir todėl sunku į ją įtikėti... viskas, kas yra, turi būti apibrėžtoje vietoje ir užimti atitinkamą apimtį, o ko nėra nei žemėje, nei dausose, — yra niekas“ (g. Jeans).

Kanto erdvės sąvoka vyravo iki reliatyvumo teorijos atsiradimo, — jis skelbė: „Erdvės sąvoka yra būtina apriorinė sąvoka; negaliu būtent įsivaizduoti sau erdvės išnykimo, nors galiu labai gerai sau pagalvoti apie erdvę, atpalaiduotą nuo daiktų“ (iš Sir g. Jeans). Gi pagal Einšteiną, einant reliatyvumo teorijos išvedžiojimais, seką, kad erdvė be daiktų neįmanoma ir nustoja bet kokios savo reikšmės.

Lygiai panašiai ir laikas, atitrauktas nuo bet kokių stebimų vyksmų ir tampa nerealia sąvoka.

Kadangi neįmanoma visatoje surasti bet kokio absoliutinio pastovaus išeities taško, bet kokio nejudamo kūno, tai neturime galimybių daryti absoliutinio greičio matavimų. Gamtoje tiktai galima daryti reliatyvius greičių stebėjimus. Jau iš to seka, kad neįmanoma įsivaizduoti ir absoliutinio laiko bėgimo. Mūsų „tikslusis“ observatorinis laikas — yra mūsų žemiškas „vietinis“ laikas. Kitose planetose, kitu greičiu judančiose, kitokio ilgio ir sekundės bus, tose planetose bus jų „vietinis“ laikas. Todėl Einšteinas sako, kad bergždžias darbas būtų nustatyti absoliutinę daikto padėtį erdvėje.

Atrodo, kad gamta ar, sakysime, tikrovė visiškai abejinga laikui ir erdvei, kurie būtų „universalūs“ visam pasauliui. Laikas be vyksmų, erdvė be daiktų tai nebūtis.

Kadangi mes stebime ir tiriame aplinką tik sekdami vyksmus arba per vyksmus, tai tikrovę pažinti bei aptikti galime tik erdvėlaikyje, t. y. keturių matavimų bei dimensijų pasaulyje.

Keturių matavimų sąvoka lengvai suprantama, nes čia prie mums įprasto trijų matavimų erdvės apibrėžimo prikergiama dar laikas. Ir iš tikrųjų, juk vyksmai gali out. apibrėžti tik ketveriopu būdu: kairėj-dešinėj, prieky-užpakaly, aukščiau-žemiau, ir ankščiau-vėliau. Apie bet kurį vyksmą juk pasakome, kad įvyko čia bei kurtai, arba dabar bei kada tai.

Netarpinis patyrimas mums prikišamai rodo, kad vyksmą galima sekti bei stebėti čia ir tik dabar. Taigi vyksmas vyksta laiko ir vietos (erdvės) susiplakime, t. y. jei dabar, tai ir čia. Jei vyksmas dabar vyktų kur kitur, tai mes jo šiuo momentu (atsieit, dabar) stebėti negalėtume. O kai tas vyksmas pasieks mūsų akį, atsieit, bus čia, tai jau bus įvykęs kada tai. Pavyzdžiui, galima samprotauti ir nusakyti taip: dabar užgeso kur tai žvaigždė, tačiau, kai jos paskutinysis spindulys bus čia, sakysime, kad ji užgeso kada tai. Ir tą „kada tai“ mums gali patikslinti tik šviesos greitis c= 299796 km/sec arba apytikriai, c = 300 000 km/sec.

Šviesos greitis, tai vienintelė iki šiam laikui aptikta visatoje tikrovė. Tai tikrai absoliutinis greitis. Jokia raketa nepasiveja ir negali pralenkti šviesos spindulio. Tas absoliutinis greitis turi- nepaprastų savybių: šviesos greičiu judanti masė virsta begaliniai didele, tuo greičiu judančio strypo ilgis virsta nuliu... laikrodžiai nebeina... štai kodėl tas greitis figūruoja įvairiausiose formulėse, net nesurištose su šviesa. Tas greitis sugriovė klasikinės mechanikos pamatus, ypač nagrinėjant vyksmus atome, kur sudėtinių dalelyčių greičiai artimi šviesos sklidimo greičiui.

Žodžiu, XIX — am šimtmetyje sukurta fizinio pasaulio „tikrovė“ nūdien sprūsta iš materialisto rankų ir racionalisto akių.

Ir iš tikrųjų, kaip gi mes jaučiamės nūdienėje fizinėje aplinkoje, — būtent: 1) Sėdime prie tuštumos pavidalo stalų ir tūnome neįsivaizduotinai skystoje, galima sakyti, apytuštėje erdvėje. 2) Materijos trupiniai šykščiai ir labai retai paberti erdvėje. 3) Pačių materijos trupinių neapčiuopiame, o tik sprendžiame apie juos iš vidinių vyksmų juose ir iš išspinduliuotos energijos. 4) Materija virsta nemateriniu spinduliavimu. Tas įgalina galvoti ir apie sągrįžinį procesą, būtent, kad spinduliavimas gali virsti materija. 5) Vyksmai, iš kurių sprendžiame apie materijos tikrovę, vyksta erdvėlaikyje, t. y. keturių matavimų pasaulyje, — jie nebepasiduoda deterministiniams apibrėžimo metodams. 6) Matome, kad nūdienis fizinės aplinkos pažinimas atskleidžia mums pasaulį, kuris skiriasi nuo įprastinio, kasdieninių patyrimų pasaulio. Trumpai tariant, mus supantieji daiktai nėra tuo, kuo jie mums atrodo.

Taigi atsidūrėme „dviejų pasaulių“ kryžkelėje. Kryžkelėje šiandien ir visa žmonija, su visomis savo gyvenimo problemomis, nes nelengva atsipalaiduoti nuo „aiškių“, lengvai apčiuopiamų, XIX šimtmečio materialistinių ir totalistinių idėjų. Nelengva žmogui numesti gamtos vergo pančius. Dar 1933 m. Sir James Jeans savo knygos „The Background of Science“ pratarmėje rašė: „... tačiau įmanau, kad nedaugelis beatsiras tokių, kurie abejotų dėl reikalo kokio - tai pakitėjimo mokslinės minties kryptyje.... pakitėjimas tas galutinai ves mokslą prie nusigrįžimo, nuo materializmo ir griežto determinizmo, kurie charakterizavo XIX šimtmečio fiziką, ir ves prie atsigrįžimo į tai, kas gėriau derinsis su kasdieniniais mūsų patyrimais...“ Šiandien jau galime nujausti, kad tas minties pakitėjimas plaukia iš žmogaus vidinių vertybių ir jo valios, plaukia iš atbundančio žmogaus, kaip laisvos asmenybės, kaip sąmoningos dvasinės bei dieviškos prigimties būtybės. Nūdienis žmogus stengiasi atsikratyti kasdienių, žemiškų bei žmogiškų akinių ir žvelgti į fizinę aplinką gryna mintimi ir savo dvasiniu jutimu. Kaip sako Sir James Jeans: „šiandien stebėtojas nemato gamtoje ko tai nepeireinamo nuo jo paties“.

Turime tikėti idealui ir evoliucijai ir nedrįstame tarti, kad jau pravėrėme tikrovės slėpinių duris. Mes Tekame ir liksime visą laiką kelyje į tos tikrovės užburtą pilį. Mes ieškome jos pro debesis dulkių, kurias patys sukeliame. Mes tenkinamės galbūt tiktai vaivorykšte, tačiau, — kaip sako Sir James Jeans — „turi gi egzistuoti kokia tai saulė, kuri skleidžia spindulius, kurių dėka tą vaivorykštę matome“.

 
 
Sukurta: Kretingos pranciškonai