Jak vypadá vědecké peklo. Jste (jsem) jeho součástí?

Na svém Facebookovém profilu nedávno sdílel předseda pirátů Ivan Bartoš jeden docela dobrý vtip, který obsahoval mé jméno a byl cílen osobně. Ivan ale netušil, že nějaký Fikáček reálně existuje. Mám opravdu rád, když se něco děje.

A protože mám rád, když se věci dějí, chci vám tenhle vtip taky ukázat. Ostatně negativní reklama je druhý nejúčinnější druh reklamy, tak proč bych si taky trochu nepodpořil svoji propagaci, že? Takže ten vtip je níže. Těším se na další.

Zaujal mě na něm ten titul docentky. Je celkem známo, že Češi poněkud přehnaně lpí na titulech, což se na Západě moc nevede. Obávám se, že titul samotný není moc silný argument v diskusi. Není to tak, že kdo je docent nebo profesor má určitě v nějaké diskusi pravdu, zejména pak v diskusi, která už je mimo jeho obor, nebo v oblasti, kam zasahuje několik disciplín.? Oba tituly jsou také dosti orientované na výuku, nejen na vědu.

Těžko se dá říci, že být docent znamená mít převahu v diskusi s pouhým absolventem vysoké školy, což ještě nějaký ten rok bude můj případ. Nejsou náhodou kritérii vědecké správnosti spíše ověření experimentem či pozorováním, korektnost matematického modelu a logická konzistence fyzikální interpretace? Nějaké tituly se mezi vědeckými kritérii pravdivosti, pokud vím, nevyskytují. Ani fakt, že si většina odborníků něco myslí nepatří v teorii vědy mezi kritéria pravdivosti.

Argumenty titulem, prestiží a mainstreamem přicházejí na řadu až tehdy, není-li posuzovatel nějaké myšlenky schopen vědecky posoudit její správnost nebo argumenty ji vyvrátit či potvrdit. Pak nastupují teprve tyto sociální a nespolehlivé argumenty. Ty jsou ale jen velmi předběžným pravděpodobnostním argumentem, v žádném případě vědeckým důkazem. Jinak by musely existovat mentiony, neboť jejich objevitel, František Kahuda, byl Prof. RNDr., PaedDr., CSc., a 13 let předseda Jednoty československých matematiků a fyziků. A přece všechny tyto tituly nestačily na to, aby měl pravdu.

Byl snad třeba Einstein "chytřejší" ve stáří, ověšený tituly a Nobelovou cenou z roku 1921, než v mládí? Nebo právě naopak, své nejdůležitější články zveřejnil ve svých 25 letech v roce 1905 jako patentový úředník v Bernu bez vědecké kariéry a poct a pak v roce 1916, v podstatě na začátku své kariéry?

A když už si hrajeme na ty tituly, vzpomněl jsem si, jak mi bývalý šéf katedry na PřF UK v Praze, kde jsem učil, někdy v roce 1999 navrhoval, ať se dám na docenturu. Odmítl jsem, neboť jsem tušil, že by časem hrozilo stát se šéfem katedry a muset papírovat a chodit na schůze. Skoro nikdo z oné katedry se moc do docentury nehrnul právě proto, že se každý chtěl věnovat své vědě a ne byrokracii. V každém případě ale, kdybych po titulech toužil, už bych byl dnes s velkou pravděpodobností profesor. To bych pak byl ale v pekle s paní docentkou spíše já, ne, když bychom dali na hodně zavádějící kritérium titulů, ne? :-)

Dvakrát jsem také zahodil aspiranturu. Jednou jsem se nestal CSc., neboť mě vedoucí práce tlačil (za minulého režimu) do tématu, které bylo na můj vkus dost marxistické, podruhé i proto, že jsem chránil svoji krásnou kolegyni před děkanovým sexuálním harasmentem (a taky mi pak jiný zaměstnavatel nabídl bydlení). Rozdíl mezi docentkou na vtipu a mnou tedy spíš bude v tom, že jsem se nikdy moc nesnažil o tituly. A pro vtip je to dobře, protože by to vtip pokazilo, když bych byl Prof., CSc.

Před revolucí jsem si chtěl udělat druhou vysokou školy, konkrétně Matematicko-fyzikální fakultu UK v Praze, a bláhově jsem se domníval, že mi uznají zkoušky z ruštiny, marxismu-leninismu a výpočetní techniky a některé hlavní zkoušky mého hlavního oboru, který jsem vystudoval. Ale když jsem zjistil, že mi neuznají třeba ani jednosemestrální zápočet s Pascalu, přestože jsem z něj měl 4 semestry a dvě zkoušky, a neuznají mi absolutně vůbec nic, fakt mě to znechutilo a vzdal jsem to. Moje představa byla, že mi odpadne půlka studia jako ten marxismus, a že se soustředím jen na fyziku a matiku, ale fakt jsem neměl žaludek na to absolvoval ještě jednou několik let třeba právě toho marxismu.

Teď k tomu výmyslu, že "jsem si něco přečetl na internetu". Vědec by si asi měl zjistit faktický stav věci, a ne si "data" zcela vymýšlet a dát na povrchní dojmy, třeba na základě čtení popularizačních článků. (Omlouvám se čtenářům, že se zaobírám takovými osobními věcmi, ale zkušenost mě poučila, že by měl člověk na pomluvy reagovat, neboť když tak nečiní, začnou si někteří myslet, že ty pomluvy jsou pravdou.) 

Trochu mi tato poněkud pavlačová argumentace připomněla proslavenou větu: "Ty internety by se měly zrušit." :-) Přiznávám bez mučení, že čerpán i z internetu. Jeden z mých nejoblíbenějších serverů je třeba vědecký předtiskový serveru arXiv.org, kde se často publikují články před vytištěním v recenzovaných vědeckých časopisech.

Tak tedy, kde jsem čerpal informace? Ta otázka mě přivedla ke vzpomínce na mládí. Někdy ve 13 letech mě zaujala speciální teorie relativity (STR) a kvantová mechanika, snažil jsem se je naučit. Četl jsem Einsteina, Heisenberga, Feynmana a další, a jejich články. Chodil jsem na přednášky z kvantové chemie na universitu a pak jsem asi dost vyděsil zkušební komisi při přijímačkách na střední školu, když jsem na otázku o Mendělejevově tabulce prvků se ji jal odvozovat z kvantových čísel a tedy tvarů elektronových "orbitů" atomů. Fyzika mě tenkrát hodně bavila a věnoval jsem jí hodně času. Na střední škole mě pak například nechala profesorka fyziky STR odpřednášet místo ní, i když jsem byl pouhý student. Mimochodem pak za to dostala sprda od ředitele školy. Ale to je jen taková reminiscence.

V posledních pár letech mě STR začala fascinovat svou jednoduchostí a přesto "záhadností" a věnoval jsem jí v průběhu několika posledních let tisíce a tisíce hodin času. Od mládí jsem měl v hlavě několik problémů, které mi přišly v STR nedořešené a pár nápadů na jejich řešení. (O STR tady mluvím zejména proto, že to byly zřejmě mé poslední blogy na to téma, které vtip vyprovokovaly.)

Zaujala mě třeba konvencionalita současnosti [4] (Einstein, Reichenbach), diskuse kolem definice současnosti, diskuse o tom, co je reálné v STR a co ne, rozpor mezi dynamickým a kinematickým odvozením STR v Einsteinově článku z roku 1905 (Brown [1] ), který i v pozdním věku řešil sám Einstein, nebo Einsteinovy úvahy o tom, je-li relativistická hmotnost fyzikálně reálná, což už je otázka prakticky mimo fyziku. K těmto otázkám si opravdu nejde "jen něco přečíst na internetu", ale musíte do hloubky vědeckých zdrojů, o který možná paní docentka ani nemá tušení, že existují. Pár jich uvádím pod blogem.

Není pro mě problém systematicky odpřednášet celou STR v mainstreamovém duchu. Kdo STR zná, ví, že je poměrně velice prostá, a to i matematicky. Je jen nezvyklá. Ale jsou tam některé věci, na které bych se paní docentky zeptal, neboť na ně neznám odpověď. A vsadím klidně 10 tisíc na to, že ona taky ne. Možná to bude rozdíl mezi námi i to, že se těmi otázkami zabývám, kdežto ona je ani neřeší. Například:

1. "Proč" je "prostoročas" hyperbolický? Jaký "mechanismus", co v pozadí, to způsobuje?

2. Jak je  možné, že je rychlost světla stálá ve všech inerciálních soustavách? Jaký "mechanismus" za tím stojí?

3. Einstein ve své definici současnosti odečítá dobu letu paprsku, tedy vytváří vlastně představu fiktivního pozorováním nekonečnou rychlostí. Z toho plyne, jak ve svých článcích upozornili  Lampa [2]  , Penrose [3]  a Terrell [5] (viz literatura na konci blogu), že jsou efekty STR jako dilatace času a kontrakce délky fyzikálně nepozorovatelné. Einstein se tady pokouší, stejně jako to dělal v kvantové mechanice, popsat ne ten svět, který fyzikálně pozorujeme, ale nějaký svět za ním, který není přímo experimentálně ověřený (pokud nepozorujeme dokonale příčně). V kvantové mechanice třeba takto hledal lokální skryté proměnné. 

Paní docentko, jak vysvětlíte, prosím, kamarádovi slavného Hawkinga, Prof. Penrosovi, že jsou efekty STR fyzikálně nepozorovatelné? 

Takových otázek by bylo víc. Ale jako ukázka to asi stačí. Pakliže paní docentka nebude znát odpovědi, což nebude, tak budu mít s ní to peklo asi spíše já. Neboť je pro mě skoro jako mučení bez hlubšího uvažování opakovat přes 100 let staré představy (i když v zásadě a ve zjednodušení správné) a nesnažit se, třeba bezúspěšně, pochopit zatím nepochopené. Což je v podstatě totéž jako v roce 1900 mít Newtona za definitivní odpověď a odmítat blázny jako byl Einstein.

Ano, pokud je pro paní docentku peklo uvažovat o nových myšlenkách a je psychiky závislá na onom klasickém chápání STR, pak je pochopitelné její utrpení ze snahy o další poznání a přemýšlení. Jistěže milión nových pokusů na této cestě bude špatně a jen jeden pak bude dobře, ale to je holt cena za vývoj vědy. Jiná cesta není. A současný mainstream existuje jen díky miliónům špatných pokusů v historii. Věda je jako evoluce. Taky musí vymřít milióny pokusů (druhů), aby přežily ty nejlepší.

Opravdu je pak vědecké vycucávat si z prstu výmysly o tom, jak je oponent neznalý věci, místo konkrétních argumentů ke konkrétní myšlence? Není to trochu pavědecké a pavlačové? A anonymní podobě zbabělé?  Co takhle trochu odvahy k diskusi? Ono by se pak třeba mohlo ukázat, že ony protiargumenty jsou spíše jen mechanickým srovnáváním s obvyklým výkladem. Ale že většina má určitý výklad není v podstatě žádný argument, neboť o pravdě se nedá rozhodnout hlasováním, a to ani třeba nositelů Nobelových cen. Zvláště když se nové úvahy týkají jen interpretace modelu, přičemž se matematika modelu a empirické důkazy plně respektují, jako v tomto případě. Nebo se týkají myšlenek, které se snaží zobecnit současný ověřený model a ukázat ho jen jako speciální případ. Proti STR lze těžko argumentova tím, že byla v době svého vzniku v rozporu se stávajícím výkladem, tedy Newtonem.

S interpretací STR (a každé teorie) je to stejná situace jako v kvantové mechanice. Ta má matematický model, který funguje a je empiricky prokázán. Jeho fyzikální interpretace není ale určena ani empirickými důkazy ani konzistencí matematickým modelem. Kdesi jsem četl, že 44% fyziků vyznává Kodaňskou interpretaci kvantové mechnaiky, což je tedy jakýsi mainstream. Je proto zbylých 56% fyziků jeden pavědec vedle druhého, když vyznávají desítky jiných interpretací? Asi těžko.

A nakonec připomeňme Popperovo kritérium vědeckosti poznání, tedy falsifikaci. Ta vlastně říká, že každé poznání je jen zjednodušené a časem bude překonáno. Stejně jako byla překonána Newtonova mechanika, bude překonána i STR či obecná relativita, což je ostatně nyní svatý grál fyziků - snaha o kvantovou gravitaci. Dokonce veškerá věda vznikla původně jako popření mainstreamu. Nebýt popírání převládajícího názoru, neexistovala by vůbec věda, ony totiž dříve byly mainstreamem mýty a báje. Mainstream není nic jiného než dočasná znalost, která bude s naprostou jistotou časem překonána.

"Slepá víra v autority je tím největším nepřítelem pravdy." jsou slova Alberta Einsteina. A mainstream je velká autorita.
?P.S.: Díky autorovi vtipu za reklamu a pobavení. A za příležitost k úvaze o kritériích pravdivosti ve vědě.?

----------------------------------------------------------------------------------------------------------

[1] Brown H.R., Physical Relativity: Space-time Structure from a Dynamical Perspective, Oxford University Press, 2005, 240pp, $55 (hbk), ISBN 0199275831.
[2] Lampa A., Wie erscheint nach der Relativitätstheorie ein bewegter Stab einem ruhenden Beobachter?, Z. Physik 27 (1924) 138-148.
[3] Penrose R., “The apparent shape of a relativistically moving sphere,” Proc. Cambridge Philos. Soc. 55, 137–139 (1959).
[4] Salmon W.C., The Convencionality of Simultaneity, Philosophy of Science, Vol. 36, No. 1, (Mar, 1969), p. 44-63
[5] Terrell J., “Invisibility of the Lorentz contraction,” Phys. Rev. 116(4),1041–1045 (1959).