Panopticum - strona główna
"Na początku był chaos"

Ewolucja


Od Wielkiego Wybuchu do powodzi słów


   

Ewolucja świata to jakby zaprzeczanie II-iej zasadzie termodynamiki, mówiącej o wzroście entropii (charakteryzowanej jako stopień nieuporządkowania czy chaosu). Począwszy od Wielkiego Wybuchu to ciągły rozwój, powstawanie coraz bardziej złożonych i lepiej zorganizowanych struktur. /*
Już w niespełna sekundę od Big Bang'u kwarki łączą się w protony i neutrony, z których następnie powstają jądra atomowe. Z rozproszonej w Kosmosie materii formują się galaktyki z milionami gwiazd i planet, galaktyki grupują się w gromady galaktyk itd. Atomy różnych pierwiastków łączą się w większe cząsteczki. Tworzą się makrocząsteczki organiczne, umożliwiające powstanie zupełnie nowej struktury - układu o wysokim stopniu organizacji, samosterowanego i samoreprodukującego się, jakim jest komórka żywa. Na bazie tej struktury powstają coraz bardziej złożone organizmy, doprowadzając w końcu do pojawienia się nas - istot inteligentnych, obdarzonych zdolnością poznawania i świadomego kształtowania świata.
Jeden z dogmatów materializmu dialektycznego brzmi: "Nieodłączną cechą materii jest ruch". Jest to zresztą całkowicie zgodne z fizyką. Tak samo prawdziwe też chyba jest stwierdzenie, że nieodłączną cechą świata jest ciągły rozwój.
Ta ewolucja świata możliwa jest głównie dzięki dwom czynnikom: sile grawitacji oraz rozszerzaniu się Wszechświata. "Starannie dobrane" wartości tych czynników utrzymują przez miliardy lat świat w stanie w miarę stabilnym, pozwalającym na tworzenie się coraz bardziej złożonych struktur.
To znikomo mała, w porównaniu z innymi oddziaływaniami, siła grawitacji powoduje tworzenie się z lokalnych zagęszczeń materii galaktyk i układów planetarnych oraz utrzymuje w równowadze te układy.
Oddziaływanie grawitacyjne między protonem i elektronem jest mniejsze od ich przyciągania elektrycznego około 2 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 razy!
Ekspansja Wszechświata po Wielkim Wybuchu spowodowała obniżenie się temperatury, umożliwiając "wykrystalizowanie" się nukleonów oraz atomów i przeciwdziała szybkiemu ponownemu kolapsowi grawitacyjnemu świata.
/* Entropia to wielkość charakteryzująca niekoniecznie tylko "normalną" materię. Roger Penrose na przykład sądzi, że istnieje również entropia związana z polem grawitacyjnym, będąca jakby miarą nieuporządkowania (braku "gładkości") geometrycznej struktury czasoprzestrzeni (ogólna teoria względności). Zdaniem Penrose'a w miarę ewolucji świata entropia grawitacyjna rośnie, głównie dzięki procesowi tworzenia się kondensacji materii.

*   *   *

Ten ciągły rozwój to także nieodłączna cecha naszego gatunku. Człowiek ze swoją ciekawością nie ustaje w poznawaniu świata, którego jest cząstką. Rozwija to sprawność jego własnego umysłu a zdobyta wiedza pozwala mu na świadome ingerowanie w kształt otaczającej go rzeczywistości. Umysł człowieka tworzy nowe, abstrakcyjne byty: światy idei, sfery kultury i sztuki itp.
Każde pokolenie powinno coś wnieść w ten rozwój (samo przedłużenie gatunku to za mało) i podobnie każdemu z nas także wypadałoby dodać swoją cząstkę, coś po sobie pozostawić.
"Non omnis moriar"   - Horacy
( nie wszystek umrę; będę żył w swoich dziełach )
Nie wahałbym się odpowiedzieć na odpowiednie pytanie z filozofii, że to właśnie jest celem życia człowieka, mimo, że taki altruizm wydaje się całkowicie obcy dla wielu ludzi, kierujących się zupełnie innymi względami.
Słuchając jednego z naszych, misyjnych, programów radiowych (bez abonamentu tego nie usłyszysz!) można często odnieść wrażenie, że sensem i celem życia człowieka jest jedzenie i chorowanie (no, może jeszcze oglądanie seriali telewizyjnych).
Kiedyś mówiło się, że każdy mężczyzna powinien pozostawić po sobie syna (przedłużenie gatunku), wybudować dom i posadzić drzewo. Tak dom jak i drzewo mogą służyć nawet kilku następnym pokoleniom. Niewątpliwie najcenniejszym wkładem będzie dzieło, które na trwałe wejdzie do dorobku ludzkości.
Takimi są np. osiągnięcia naukowe czy wielkie dzieła sztuki. "Pieśni" Horacego, z których pochodzi ww. cytat, jak i inne utwory tego rzymskiego liryka, mimo upływu dwóch tysięcy lat są ciągle znane! A te osiągnięcia, i to jest chyba ważniejsze, służą całej ludzkości a nie garstce ludzi, tak jak dom.
Albertowi Einsteinowi w 1952 roku zaproponowano prezydenturę Izraela. Uczony odmówił, twierdząc, że jest zbyt naiwny w sprawach polityki. Prawdziwy powód był zapewne inny - jak sam mówił: "Równania są dla mnie ważniejsze, gdyż polityka jest czymś istotnym tylko dzisiaj, a równania są wieczne".
/niektórzy wyraziliby się mniej delikatnie dodając, że polityka jest czymś istotnym tylko dla samych polityków/

*   *   *
Einstein trafnie porównuje naukę z polityką.
Zaginęła już pamięć o wielu, w swoich czasach przypuszczalnie wydających się bardzo istotnymi, wydarzeniach politycznych, bitwach, traktatach itp. W odniesieniu do tych, o których pamięć przetrwała, można spekulować na temat ich pozytywnego czy negatywnego wpływu na rozwój naszej ludzkiej rodziny.
Naukowo-techniczne osiągnięcia, jak i dzieła sztuki, pozostają już na zawsze w dorobku cywilizacji, mimo, że przez współczesnych ich wartość nie zawsze jest doceniana.
"Nie potrzeba nam telefonów, ponieważ mamy odpowiednią liczbę gońców"
/brytyjski parlament, podczas debaty nad szerszym wprowadzeniem wynalazku Bella/
"Samoloty to interesujące zabawki, ale bez żadnej wartości militarnej"
/marszałek Ferdinand Foch, 1911r./
"Ale... właściwie do czego to się nada?"
/jeden z inżynierów Advanced Computer Systems Division koncernu IBM, 1968r., o mikrochipie/
"Szekspir, możecie mi wierzyć, stoi absurdalnie zbyt wysoko i sława jego nazwiska spadnie"
/lord Byron, 1814r./
"Muzyka Debussy'ego to najgorszego autoramentu obrzydlistwo"
/"New York Post", 1907r./
"Rembrandta nawet nie ma co porównywać, jeśli chodzi o wizerunki osób, z naszym wyjątkowo utalentowanym artystą, panem Rippingale"
/John Hunt, znany XIX-wieczny brytyjski krytyk sztuki/

Któryś z XIX-wiecznych uczonych na pytanie jaki będzie pożytek z jego najnowszego odkrycia odpowiedział pytaniem: "A jaki jest pożytek z nowonarodzonego dziecka?".
Może nie należy się dziwić, że na ogłoszonej przez tygodnik "Newsweek" liście osób, które wywarły największy wpływ na świat w 2008 roku, nie ma żadnego naukowca. Jak można się spodziewać, jest tam wielu polityków, są szefowie korporacji, przywódcy religijni, przedsiębiorcy, przedstawiciele organizacji charytatywnych. Ze świata kultury znalazły się tam dwa nazwiska: scenarzysta filmowy oraz aktor.

* Nauka a sztuka
Leonardo da Vinci, mimo, że kojarzy się przede wszystkim ze znanymi dziełami sztuki, uważał, że nauka jest ważniejsza a sztuka stanowi jedynie pewien dodatek. Gdyby nie osiągnięcia naukowe, dziełami sztuki mogłyby być tylko prymitywne malowidła na ścianach jaskiń, w których ciągle jeszcze mieszkalibyśmy.
Dobrym przykładem może być tutaj Werner Heisenberg, współtwórca mechaniki kwantowej, autor sławnej zasady nieoznaczoności. Niezależnie od zainteresowania matematyką i fizyką był on utalentowanym muzykiem. Gdyby poszedł na studia muzyczne, do czego go niektórzy namawiali, być może byłoby jedno więcej znane nazwisko w świecie muzyki. Lecz nie wiadomo, czy wtedy istniałaby dzisiejsza mechanika kwantowa i te wszystkie osiągnięcia techniki, które z niej wypłynęły, a z których korzystamy w naszym codziennym życiu.
Dla ścisłości można dodać, że Heisenberg - jak sam wspominał - zainteresował się fizyką, gdy jako uczeń monachijskiego gimnazjum zaczął kiedyś czytać słynne dzieło Platona "Timajos" (po grecku, bo greka i łacina należały kiedyś do standardów w porządnych szkołach!). Platońskie idee, w tym poglądy na budowę materii, wywarły duży wpływ na przyszłego noblistę.

Niestety, świat nauki jest zbyt mało popularyzowany.
Powodowane jest to m.in. tym, że media i inne środowiska opiniotwórcze zdominowane są przez ludzi z wykształceniem humanistycznym. Humaniści przyzwyczaili się uważać siebie za intelektualną elitę a przedstawicieli nauk ścisłych traktować często z pobłażaniem. Ich niechęć częściowo wynika z poczucia bezsilności wobec własnej ignorancji ("Przecież jestem człowiekiem dobrze wykształconym, a to, co tu napisano, zupełnie do mnie nie trafia. Najwyraźniej więc to jakieś bzdury.").
Słuchając czy czytając wypowiedzi ludzi kultury często można nawet odnieść wrażenie, że do dobrego tonu należy chwalenie się swą nieznajomością matematyki czy fizyki. Zjawisko to występuje nie tylko w naszym kraju:
"Niestety wśród humanistów, artystów, a nawet przedstawicieli nauk społecznych istnieje wiele osób dumnych z faktu nieposiadania szczątkowej nawet wiedzy o naukach ścisłych. Odwrotne zjawisko występuje zdecydowanie rzadziej. Spotyka się, rzecz jasna, naukowców, którzy nie czytali Szekspira, ale nie ma takich, którzy by byli z tego dumni."
Murray Gell-Mann
/amerykański fizyk teoretyk, laureat Nagrody Nobla w 1969r. za prace nad teorią kwarków/
Jak mówi jeden z moich znajomych, ze specjalistą od budowy kotłów przemysłowych można podyskutować o malarstwie, literaturze itp. lecz wątpliwa jest odwrotna możliwość ...
Wydaje się, że media traktują niechętnie nie tylko samą naukę, lecz wszystkie dziedziny, które wiążą się ze zwiększonym wysiłkiem umysłowym.
Widoczne to jest chociażby w prawie całkowitym pomijaniu w programach sportowych informacji o wynikach polskich szachistek i szachistów w trakcie rozgrywanych mistrzostw Europy czy świata. A przecież mało który związek sportowy w naszym kraju może poszczycić się liczbą ponad 25 tysięcy zawodników zarejestrowanych w klubach (nie mówiąc o rzeszy amatorów, nie posiadających legitymacji klubowych).


*   *   *

/źródło: Carl Sagan "Kosmos"
wyd. Zysk i Sp-ka, 1997r./
Wydawałoby się, że całkowity nasz dorobek naukowy i kulturalny, podobnie jak entropia, powinien ciągle rosnąć.
Niestety nie zawsze tak jest. Upadek starożytnych cywilizacji i nastanie "mroków średniowiecza" spowodowały utratę wielu z osiągnięć ludzkiego umysłu, a symbolem tego było zniszczenie sławnej biblioteki w Aleksandrii.
Wokół Biblioteki Aleksandryjskiej skupieni byli ówcześni mędrcy, m.in. astronom Hipparch, Euklides, Heron (wynalazca przekładni i maszyny parowej), Archimedes, astronom i geograf Ptolemeusz.
Dyrektorem biblioteki był m.in. Eratostenes z Cyreny (276 - 194 r.p.n.e.) - astronom, historyk, geograf, filozof, poeta i matematyk (liczby pierwsze - sito Eratostenesa). Na podstawie pomiarów długości cienia rzucanego przez palik określonej długości w południe 21 czerwca, w różnych miejscowościach, doszedł on do wniosku, że Ziemia jest okrągła i obliczył jej obwód z błędem zaledwie kilku procent. W oparciu o te dane po kilkunastu wiekach Kolumb podjął się swojej wyprawy.
Greccy królowie Egiptu wspierali bibliotekę. Starano się gromadzić dzieła wszystkich kultur i języków świata. Kupowano lub wypożyczano i kopiowano zwoje. Ptolemeusze poświęcili sporą część swojej fortuny na zdobycie każdej greckiej książki, a także dzieł z Afryki, Persji, Indii, Izraela i innych części świata.
Szacuje się, że biblioteka zawierała ok. pół miliona ręcznie przepisanych zwojów. Wiadomo np., że było tam dzieło astronoma Arystarcha z Samos, który utrzymywał, że Ziemia jest jedną z planet krążących wokół Słońca, a gwiazdy znajdują się niewiarygodnie daleko. Wiadomo też, że istniała 3-tomowa historia świata autorstwa babilońskiego kapłana Beressosa. Pierwszy tom obejmował okres od Stworzenia do Potopu, trwający według autora 432.000 lat.
W bibliotece były także oryginały dzieł Sofoklesa (wiadomo, że dzieł jego autorstwa było łącznie 123, a do naszych czasów przetrwało w całości tylko 7, m.in. "Antygona" i "Król Edyp"), Ajschylosa i Eurypidesa.
Ostatnim uczonym w bibliotece była Hypatia, urodzona ok. 370 r.n.e. Arcybiskup Aleksandrii Cyryl gardził nią z powodu jej przyjaźni z gubernatorem rzymskim oraz dlatego, że była symbolem poznawania i nauki, utożsamianymi przez wczesny kościół z pogaństwem.
W 415r. Hypatia zginęła rozszarpana i spalona przez rozfanatyzowany tłum parafian podburzony przez Cyryla. Pozostałości biblioteki wkrótce zniszczono. Ze zbiorów nie uratował się ani jeden zwój. Tytułów i autorów większości dzieł nawet nie znamy.
To tak jakby cywilizacja przeprowadziła sobie operację mózgu i utraciła nieodwołalnie pamięć. Na 1000 lat nastały "wieki ciemności".
Cyryl został uznany za świętego.


*   *   *

Ewolucję w świecie roślinnym i zwierzęcym powodują nieliczni odmieńcy - mutanci, pojawiający się wskutek przypadkowych błędów przy przekazywaniu materiału genetycznego. "Lokomotywami" rozwoju naszej cywilizacji są też tylko nieliczne jednostki. Ale to już nie "odmieńcy", rodzący się z anomaliami w budowie mózgu.
Niektórym łatwiej przychodzi poruszać się w różnych dziedzinach, czy to nauki czy np. sztuki. To kwestia przystosowania się funkcjonowania mózgu, zgodnie z jego używaniem, głównie w młodych latach (vide: Niezwykłe umysły). Ale bez względu na wykształcone zdolności, decydującym dla osiągnięcia wybitnych wyników praktycznie w każdej dziedzinie jest jeden czynnik: praca. Tak jest na przykład w sporcie i to samo dotyczy też osiągnięć naukowych.
"Talent: 12 godzin pracy na dobę. Geniusz: 24 godziny."   - Jacques Tati
Brak talentu to wymówka tych, którym się nie chce!
Programiści nie mówią, że wyczarowują swoje wirtualne rzeczywistości dzięki specjalnym, niemal magicznym zdolnościom. Oni mówią krótko: "Hard work". To po prostu wiele godzin ciężkiej i upartej pracy, zanim powstaną te dziesiątki i setki tysięcy linii kodu tworzących działającą zadowalająco aplikację.


Michio Kaku
Michio Kaku (patrz: Fizyka - Hiperprzestrzeń) po ukończeniu studiów w Cambridge w 1969 roku, gdy postanowił zaangażować się w prace nad teorią superstrun, powołany został do wojska (był to okres wojny wietnamskiej). Jak pisze w swojej książce, przyniosło to tę korzyść, że nauczył się manipulowania olbrzymimi blokami równań w głowie, gdyż w czasie czołgania się lub strzelania z karabinu maszynowego rzadko miał przy sobie kawałek papieru i ołówek. Większość ludzi w takich sytuacjach raczej nie myślałaby o przestrzeniach wielowymiarowych ...


Albert Einstein o sobie lubił tak mówić:
"Nie mam żadnego szczególnego talentu. Jestem po prostu dociekliwy."
"Nie jestem taki inteligentny, po prostu zajmuję się problemem dłużej."

Nie ulega wątpliwości, że prawdziwe jest cytowane często za F.Engelsem powiedzenie, że "praca stworzyła człowieka". Zresztą gdyby nie praca, czym człowiek różniłby się od innych ssaków - jego życie sprowadzałoby się tylko do rozmnażania, zabezpieczania w mniej lub bardziej wyszukany sposób potrzeb bytowych oraz zabawy. Chyba tylko jedną rzeczą, jak to ujął Hugo Steinhaus: "Zwierzęta mają swoją mowę - ludzie różnią się od nich gadaniem".
*   *   *

Wraz z powiększaniem się dorobku cywilizacyjnego, zasobów zgromadzonej wiedzy, rośnie ilość docierającej do nas informacji i konieczna tu jest selekcja a także zwięzłe i ścisłe formułowanie tych informacji. Hugo Steinhaus w swej nieco złośliwej wypowiedzi miał sporo racji: ten zalew informacyjny jest niepotrzebnie powiększany i zaciemniany przez nadużywanie tych podstawowych form - mowy i pisma (a głównie tej pierwszej formy, bo pisanie sprawia wielu ludziom już zbyt wielką trudność... : ) ).
  Żyjący na przełomie XVI i XVII wieku Francis Bacon, pierwszy nowożytny filozof nauki i metodologii naukowej, oskarżał filozofię Arystotelesa i scholastyków o jałowość, o to, że była bogata jedynie w słowa (jakie to aktualne w odniesieniu do niektórych współczesnych "nauk"!). Opowiadał się za tzw. "aforystycznym" podejściem do uprawiania nauki - formułowanie poszczególnych twierdzeń tak, by wyrażały w sposób jasny, prosty i pełny treść określonego poznania, bez umiejscawiania ich w określonym systemie dedukcyjnym. Może nie do końca tak się da, ale aforyzmy są właśnie przykładem tego, o czym myślimy, gdy mówimy o elegancji teorii fizycznych: przedstawienie w jak najbardziej zwięzłej formie, możliwie najgłębiej, jak największego zakresu zjawisk.
O aforyzmach Mark Twain mówił: "Minimum dźwięku, maksimum treści". Albert Einstein przestrzegał jednak by to upraszczanie nie posunęło się za daleko: "Wszystko powinno się robić lub wyrażać tak prosto, jak to tylko możliwe, lecz nie jeszcze prościej".
Może właśnie jeszcze kilka aforyzmów na temat tej powodzi słów:
"Streszczajmy się. Świat jest przeludniony słowami"   - St. J. Lec
"Błogosławiony ten, co nie mając nic do powiedzenia, nie obleka tego faktu w słowa"   - J. Tuwim
"Im mniej ludzie myślą, tym wiecej mówią"   - Montesquieu
"Cechą wielkich umysłów jest wyrazić wiele w kilku słowach, tak jak cechą umysłów miernych jest w wielu słowach nie powiedzieć nic"   - La Rochefoucauld
"Szczęście - praca plus umiejętność trzymania języka za zębami"   - A. Einstein
Od czasów starożytnych znana jest maksyma: "Kto potrafi działać - czyni to. Kto nie potrafi - ten uczy ...".
Dzisiaj podaje się ją niekiedy w postaci:
    Ci, którzy potrafią, wykonują.
    Ci, którzy nie potrafią, nauczają.
    Ci, którzy nie potrafią uczyć, zostają administratorami.
George Bernard Shaw ją sparafrazował: "Zdolny tworzy. Niezdolny poucza.", ale można ją też podać: "Pracowity tworzy. Leniwy poucza."
I tak to już jest, że kto najmniej robi, ten najwięcej ma do powiedzenia ...

Zaczęliśmy od II-iej zasady termodynamiki, mówiącej o nieustannym wzroście entropii (a przynajmniej nie zmniejszaniu się). Entropia charakteryzowana jest jako miara nieuporządkowania (chaosu) i przeciwstawiana jest ilości informacji (porządkowanie to dostarczanie informacji).
Biorąc pod uwagę przebieg ewolucji świata oraz ten zalew informacyjny charakteryzujący naszą cywilizację, można by przewrotnie powiedzieć, że entropia świata materialnego jednak maleje, rośnie natomiast entropia "świata informacji".


Jan K. Nowakowski





do góry


stat4u