A tudományban, véleményem szerint, a legszebb maga a rendszer felismerése: amikor a fizikus meglátja vagy ráérez arra, hogyan függenek össze a dolgok, az adatok hogyan állnak össze törvényekké, azok hogyan alkotnak ellentmondás nélküli rendszert, hogyan következik egyik a másikból, néhány alapvető törvényszerűséget leszámítva.
Általában azt szokták mondani, hogy a kutatómunkában az igazi megvalósítás a törvény felismerése. Ez a rendszer felismerésének első lépése, módszerében hasonlít a rendszer megalkotásához. A sok, látszólag egymástól független tényben meglátni azt, ami bennük közös, mert az a törvény, ami a jelenségeket „igazgatja”, meghatározza. József Attila írja: „fecseg a felszín, s hallgat a mély”. Nos, a felszín fecsegésében azt kell meglátni, amiről a mély hallgat. Természetesen az sem mellékes, sőt, hogy a törvények segítségével előrelátható, hogy milyen jelenségek következhetnek be. Ebben különbözik a fizikus a történésztől (persze másban is): a történésztől elviselik, hogy azt nem tudja, mi volt, míg a fizikustól elvárják, hogy azt is tudja (számítsa ki), hogy mi lesz (számítsa ki).
Banális példa erre a hajítások tanulmányozása, annak a felfedezése, hogy a hajítás lehet egyenes vonalú (függőleges hajítás), vagy görbe vonalú mozgás (vízszintes, vagy ferde hajítás), lehet elliptikus mozgás (amilyen a bolygók mozgása), lehet gyorsuló (szabadesés), lehet lassuló (függőleges hajítás, felszálló szakasz), de a lényeg, a közös meghatározója mindegyik mozgásnak: a gravitáció. Mindegyiknek az oka ugyanaz az erő (a súly), csak a kezdeti feltételek mások, a kezdeti feltételek sokfélesége a mozgás sokféleségének a magyarázata. Manapság ezt minden középiskolát végzett, a fizikával nem teljesen “párhuzamos” ember tudja, mindenki számára világos és magától érthető. Próbáljuk meg elképzelni, hogy Newton előtt mennyire nem volt az.
Tegyük fel, hogy megláttuk az összefüggést. Mi biztosít arról, hogy tényleg az igazságot találtuk meg? Tudjuk, az agyunk csodálatos egy ketyere, képes átlátni a káoszon, de ugyanúgy be is csaphat, mint a szél azt a bizonyos ajtót. Egy dolgot nem csak egyféleképpen lehet értelmezni, a fényelektromos hatás törvényei például magyarézhatóak a hullám-, illetve a részecske-elmélet szerint is. Ha igaz, akkor a többi törvénnyel együtt bele kell illeszkedjen a képbe, része kell hogy legyen egy rendszernek. Itt a rendszert matematikai értelemben említjük, mint belső ellentmondás nélkülit, axiomatikust, ahol egy kisszámú, egymásból nem következő „törvényből“ (amit lehet másképp is, például posztulátumnak nevezni stb.) következik az összes többi. Meg kell alkotni a rendszert, ami a természete szerint a törvénynél sokkal ritkább), ahogy Newton megalkotta a mechanika rendszerét, majd az új ismereteket meg kell próbálni beilleszteni a meglévő rendszerbe. Innen kezdve, az új ismeret helyességét a rendszerbe való beilleszkedése is valószínűsíti, ha is nem bizonyítja.
A rendszer megalkotása – vagy akár a törvényé is – végül egy kirakós játékhoz hasonló, de olyan játékhoz, ahol nem tudom, mit kell kirakni, és abban is biztos vagyok, hogy nem lesz minden részletre, elemre szükségem, ugyanakkor majdnem biztos vagyok benne, hogy nincs meg minden részlet. Emiatt bizonyos tényeket el kell hanyagoljak és bizonyos dolgokat a fantáziámmal kell pótolnom. Meg kell állapítanom azt a lehetőleg legkisebb számú alaptörvényt, amelyekből az összes többi levezethető. Rendszer esetében ez a művelet akkor is különböző megoldásokhoz vezethet, ha jól végeztem,. Csupa bizonytalansági tényező!
De épp ezért szép ez a „játék”! Ha sikerül meglátni a képet, vagy legalább egy értelmes valamit állítunk elő az adatokból, az olyan örömöt okoz, ami semmihez sem fogható. Gondolhatja az olvasó, hogy ez bizony meglehetősen perverz dolog, de ennek a perverz dolognak köszönhetjük a technikai kultúránkat.
A történelem folyamán először létrehozott ilyen rendszer az ember szellemi teljesítménye csúcsának számító euklideszi geometria, amely alapul és példaként szolgált a newtoni mechanikának, a relativitás elméletének és még sok másnak, hogy csak a fizikáról beszéljünk. Ha meggondoljuk, hogy az euklideszi rendszer több mint kétezer éves, és ma is követendő példa, akkor rájövünk, miért óriási ez a teljesítmény. Ez és az ilyen a rendszerek összefoglalják a tudásunkat, nem kell egymástól független dolgokat megtanulni, észben tartani, hanem kevés dolog észben tartásával és néhány algoritmus ismeretével ugyanazt érjük el, mint egy nagy mennyiségű tényanyag elsajátításával. Felszabadítja az agyunk kapacitásait, amelyeket a hatékonyabb, emberhez méltóbb, kreatív munkára fordíthatunk. Szent-Györgyi Albert mondta: Az ember agya értékesebb annál, hogy lehetőségeit a dolgok memorizálására fordítsuk. Természetesen ez nem egy pontos idézet, de annak szerintem a lényege.
Az ilyen rendszerek alkalmazása felszabadította az energiáinkat, felgyorsítva ezzel a fejlődést. Nemhiába mondta egy francia matematikus, egyike azoknak, akik „elegáns“ matematikai ruhába öltöztették a mechanikát, hogy „boldog lehet Newton, mert a természet rendszerét csak egyszer lehet felfedezni“. Ma már sejtjük, hogy valószínűleg nincs egységes, egyetlen rendszere a természetnek, csak rendszerei, amelyek összefüggenek egymással. Mások szerint van egységes térelmélet, csak még nem találtuk meg. Tudunk például a relativitáselméletről, amely magába foglalja a newtoni mechanikát mint speciális határesetét a relativitásnak.
Ha olyan jelenséggel találkozunk, amely sehogy sem illik bele a létező rendszerbe, biztosak lehetünk benne, hogy akaratlanul is valami nagyon fontosba tenyereltünk. Példa erre a fényelektromos jelenség (ezt tanítjuk az iskolában). A törvényei nem magyarázhatóak a hullámelmélettel, nem illett bele a rendszerbe, de elvezetett a fény részecske-elméletéhez majd a kvantumelméletekhez.
Be kell vallanunk, hiszünk a rendszerek létezésében, de a fizikus hitét indokolni is tudja. A hit indoka, hogy a természet, tapasztalataink szerint, egységes egész, nem összefüggéstelen részek halmaza. A kölcsönhatások miatt nem lehetnek a részek más és más, a rendszerbe nem illeszthető, törvényszerűségeknek alávetve. A természet törvényeinek egymással összefüggésben kell lenniük, ami a rendszer meglétét feltételezi.
A newtoni rendszer olyan nagy hatást gyakorolt az emberi gondolkozásra, hogy ezzel akartak minden természeti (és hellyel-közzel társadalmi) jelenséget magyarázni, igyekeztek minden jelenséget ebbe a rendszerbe beilleszteni. (Például a fénytant…) Hamar kiderült, hogy ez nem lehetséges, más rendszereket is lehet, sőt kell is keresni. A mechanika kiterjesztése az élet minden területére nagy hibának bizonyult. Általában a kísérlet, a tapasztalat szab határt egy elmélet (rendszer) alkalmazhatóságának.
A rendszer segítségével új törvényszerűségeket fedezhetünk fel, új jelenségek bekövetkezését jósolhatjuk meg, a rendszer segít az előrelátásban-előrejelzésben, amit joggal elvárhatunk a fizikától. A valószínűségi determinizmus megjelenése a rendszerekben (lásd kvantummechanika) a mechanikai determinizmus helyett nem változtat a lényegen, az is determinizmus, csak egy másik fajtából.
Ez a kirakósdi nem csupán a természettudománnyal foglalkozó ember „szórakozása“. Azt hiszem hasonló módon gondolkozik a jogász is (apánktól tudom, aki jogász volt), mikor ki akarja deríteni az igazságot. Apró tényekből, vallomásokból, alkalmasint hazugságokból, kibányássza az igazságot. Ő biztos lehet abban, hogy az igazság létezik, mert a dolgok (a bűncselekmények) valahogyan megtörténtek. Ezt hiszi a fizikus is, holott erre bizonyíték nincs. Mindkettőnek jól kell tudnia kérdezni (a fizikus kérdése a kísérlet). A rossz kérdésre a természet nem hülyeséget felel, vagy hazudik, mint a gyanúsított, hanem nem ad, nem adhat egyértelmű választ. Einstein szerint az Isten ravasz, de nem rosszindulatú, nem „hazudik“, mint a magukat Istennek tartó politikusok, amíg hatalmon vannak, és csak utána lesznek ugyanazok, akik indulásukkor voltak, senkik. E tekintetben a fizikus van jobb helyzetben.
A fizikus a jelenségek leírásához használt formalizmusban sem lehet biztos, nem mindennel lehet mindent leírni. (A mechanikai formalizmus nem alkalmas az atomok világának, jelenségeiknek a leírására). A jogász számára ott a nyelv, amely minden történés leírására használható. A formalizmus problémája azt a kérdést veti fel, hogy jól képzelem-e el a történéseket, amiben szintén nem lehetek biztos.
Nem igazán szoktunk bízni a jogban, mivel a jog és az igazság, nem mindig és nem teljesen fedik egymást, hogy szépen fejezzem ki magam, a jog emberi készítmény. Akkor miért hiszünk a tudományban, speciel a fizikában, amely még bizonytalanabb, még ingoványosabb talajra épül? A bizalom a gyakorlatra épül. Ha sokat szidjuk is a gépjeinket, azért a mobiltelefon, az autó, a mosógép működik, hasznot hajt, még ha néha jön is az embernek, hogy a falhoz csapdossa őket.
Végül is azt is akartuk bizonyítani, hogy a tudomány az öröm forrása is, nemcsak hasznos. Hogy ez mennyire sikerült? A fizikus Weisskopf írja valahol: ha megértek a mások által már felismeret valamit, az olyan, mint a misén teljes szívvel, teljes hittel részt venni – de mikor magam ismerem fel a törvényt az olyan, mint az Istennel való személyes találkozás. Lehet, hogy az idézet nem pontos, de nagyon igaznak érzem.
