Student Cambridge: Fyzikové by se neměli bavit jen s fyziky

Student Cambridge: Fyzikové by se neměli bavit jen s fyziky
3. února 2016 • 16:00
Většinu studentů můžeme rozdělit na dva typy – buď ty, kteří nalezli svou zálibu ve vědách humanitních, nebo ty, kteří se orientují spíše na exaktní vědy. „Mezi některými více matematicky orientovanými středoškoláky existuje pomýlený názor, že humanitní, společenské, ale i některé přírodní vědy jako biologie jsou intelektuálně méněcenné, a dívají se na ně trochu skrz prsty,“ říká Dominik Miketa.

Čtyřiadvacetiletý rodák z Prahy získal stipendium Nadace Zdeňka Bakaly, vystudoval bakalářský program fyzika a filosofie na oxfordské univerzitě a nyní studuje magisterský program matematiky a teoretické fyziky na univerzitě v Cambridge. Jak přišel na tak podivuhodnou kombinaci oborů a co si obecně myslí o mezioborovém přístupu k vědě a vzdělávání?

Proč jste si vybral právě obor fyzika a filozofie? Zajímal jste se o filozofii, resp. o humanitní vědy při studiu na střední škole, nebo jste se držel čistě „svých předmětů“?

Na gymnáziu mě nejvíc bavila matematika, alespoň dokud jsem nezačal číst populární fyziku plnou dvouštěrbinových experimentů, Schrödingerových koček a paradoxů dvojčat. Líbilo se mi, že se ve fyzice pojí zdánlivě neuvěřitelné s experimentálně prokázaným a v mladické nerozvážnosti jsem se rozhodl, že všechny fyzikální paradoxy musím beze zbytku pochopit. Pak jsem náhodou narazil na nabídku dvouoboru fyziky a filosofie na Oxfordu, jehož filosofická část se z valné části věnovala právě pochopení bizarních fyzikálních úkazů. Nešlo o nějaké plané dumání nad významem kvantové mechaniky pro smysl života, ale o velmi precizní analýzu základních předpokladů fyzikálních teorií. Dalo by se skoro říct, že spíš než filosof jsem fyzik s podivnou specializací na paradoxy.

Proč myslíte, že se takové kombinace oborů nevyskytují v nabídce českých univerzit? Co by měl student v ČR podle vás dělat, pokud ho zajímá oboje? Má smysl studovat obory paralelně, nebo student skutečně něco získá jen tehdy, pokud je program uzpůsobený dvouoborovému přístupu?

Filosofie fyziky je zvláštní obor. Na filosofy je typicky příliš technicky náročná – ve svých nejlepších momentech připomíná tvrdou teoretickou fyziku – a pro mnohé fyziky je většina filosofie fyziky buď vágní, nebo naopak nesnesitelně obsesivní a puntičkářská. Je to obor pro matematicky kompetentní nimraly, kteří ale chtějí studovat fyziku místo podstatně preciznější matematiky. Takových lidí je málo a není divu, že naplní jen pár světových programů. Na Oxford, který je pro tento obor vyhlášený, berou jen 15 studentů. A kromě Oxfordu nabízí obor filosofie fyziky jen hrstka škol. Potřebujete totiž naplnit třídu, která bude počítat fyzikální příklady a zároveň psát dlouhé argumentační eseje. Nemyslím si, že tohle je v malém Česku realistické, alespoň ne bez zahraničních studentů.

Jak hodnotíte současný stav mezioborového přístupu k vědě a vzdělávání? Jak byste ho případně zlepšil? Myslíte si, že je takové kombinování důležité – proč?

Myslím, že veřejná diskuze se příliš často stáčí k myšlence, že vysokoškolské vzdělání slouží primárně k předání oborových znalostí. Mnohem důležitější je získání schopností verbální i numerické analýzy a kritického myšlení. Jinými slovy naučit se porozumět, co znamená daný výrok, jestli je podpořen konkrétními čísly a co z něj vyplývá. Oxfordské vyučování spočívá buď v samostatném počítání příkladů a jejich pravidelné konzultaci s vyučujícím, nebo v každotýdenním psaní a obhajování esejí (typicky o 10 000 znacích). Takový dril studentům nejen předá cenné vědomosti, téměř mimoděk, ale zocelí je buď numericky, nebo ve schopnosti formulovat argument. Vhodně zvolený dvouobor má pak přirozeně nejlepší výsledky, protože studenty naučí širší spektrum dovedností, technickou kompetenci i argumentační gramotnost. Nechtěl bych nikoho do dvouoborů nutit, ale rozhodně je doporučuji.

Panuje podle vás mezi lidmi tendence se uchylovat jen k exaktním, či jen k humanitním vědám?

Nepochybně. Část studentů si ze střední školy odnese (dle mého mylný) pocit, že jsou esenciálně neschopní porozumět matematice a pokud chtějí studovat na univerzitě, budou muset jít do humanitních oborů. Jejich trauma je pak bude – naprosto pochopitelně – držet co nejdál od technických disciplín. Na druhou stranu mezi některými více matematicky orientovanými středoškoláky existuje pomýlený názor, že humanitní, společenské, ale i některé přírodní vědy jako biologie jsou intelektuálně méněcenné, a dívají se na ně trochu skrz prsty.

Jak by se podle vás taková tendence dala změnit, aby se tyto dvě perspektivy vědeckého zkoumání mohly sbližovat?

Poskytla filozofie vašemu studiu fyziky zcela nový rozměr? Jaký?

Filosofie fyziky se snaží vyřešit zapeklité otázky v samotném podhoubí fyzikálních teorií. Měl jsem tak například možnost studovat různé pokusy o vysvětlení kvantově-mechanických jevů, jejichž podivnost je dobře známá všem, kdo čtou populární vědu nebo někdy viděli jakékoliv sci-fi. V jejich jádru je fakt, že kvantová mechanika občas předvídá náhodné, absolutně nepředvídatelné děje. Fyzici mají představu, jak tato náhoda funguje, ale lze snadno dokázat, že jejich standardní pohled je nesmyslný a musí se hledat náhrada. Při hlubším pohledu se ukazuje, že jediná cesta, které má šanci na úspěch, je tzv. teorie mnoha světů. Podle ní se při každém kvantově náhodném jevu náš svět v podstatě rozdělí na několik kopií, z nichž každá přísluší jednomu možnému výsledku. Konkrétně: pokud mám kvantový experiment, na jehož konci mohu najít buď živou, nebo mrtvou kočku, znamená to, že na konci experimentu budou dva světy, z nichž jeden obsahuje živou kočku a druhý mrtvou kočku (a smutného experimentátora). Přijetí tohoto výkladu kvantové teorie mi paradoxně pomohlo pochopit, o čem kvantová mechanika skutečně je, a zároveň jsem se dozvěděl něco úžasného a šokujícího o světě kolem nás. Dodám ale, že i přes rostoucí popularitu je teorie mnoha světů stále trochu kontroverzní.

Jak se navzájem ovlivňuje teoretická fyzika s filozofií? Přece jen fyzika, jako i mnoho dalších věd, má kořeny v samotné filozofii, lze tedy najít nějakou podobnost?

Smyslem teoretické fyziky je pokusit se co nejlépe popsat ty nejhlubší zákonitosti vesmíru. Historicky předvedla první důkaz, že hmota se skládá z částic, mezi nimiž je prázdno, nebo že prostor a čas jsou neoddělitelné aspekty jedné a té samé věci jménem časoprostor. V praxi to znamená, že pojmy prostoru a času pro mě znamenají něco jiného než pro GPS družici obíhající Zemi – a to se promítne i např. do mobilní satelitní navigace. Podstata prostoru a času je samozřejmě filosoficky zajímavé téma a filosofie je zde fyzikou silně ovlivněná. Fyzika také srší konkrétními příklady toho, jak se dělá věda, o čem věda je a jak o ní úspěšně přemýšlet, což zase zajímá filosofy vědy. Naopak fyzici mají ve skříni pár schovaných kostlivců, k nejslavnějším z nich patří kvantové paradoxy zmíněné výše nebo vysvětlení, proč kostky ledu při pokojové teplotě všechny tají, když fyzika částic v podstatě nerozlišuje mezi časem proudícím jedním a opačným směrem. Pak by totiž dávalo smysl, aby i tání ledu – v podstatě jen pohyb mnoha částic – nerozlišovalo mezi dvěma směry toku času. Ale všichni víme, že kaluž vody při pokojové teplotě nikdy spontánně nezamrzne ve tvaru ledové kostky, kdežto opačný děj je banální a běžný. I tento problém má svá precizní řešení, ale mnoha teoretickým fyzikům (hlavně na začátku kariéry) přijdou trochu jako ztráta času: stačí na základě zkušenosti předpokládat, že k spontánnímu zamrznutí nemůže dojít a když to funguje, není třeba do poslední nitky zkoumat, proč přesně to funguje. A přenechají to filosofům fyziky, kteří si tím nasytí své hnidopišské choutky a pomohou postavit fyziku na trochu pevnější základy.

Stavíte do rozporu teoretickou fyziku s teorií Velkého třesku a náboženství s tzv. kreacionismem?

Kreacionismus je povětšinou chápaný jako rival teorie evoluce. Nechci jej ani označit za teorii, natož vědeckou, protože je intelektuálně naprosto zbankrotoval. Pokud se ale ptáte, jestli teoretická fyzika může říct, zda vesmír vznikl přirozeným procesem, nebo byl stvořen, pak musím říct, že nemůže – ale filosofie a reflexe vědy ano. Naše nejspolehlivější informace získáváme vědeckou prací. Často se v nich mýlíme, ale stále jde o násobně mnohem jistější data než cokoliv jiného, co jsme za posledních deset tisíc let zkusili. Pokud bych měl vypíchnout jednu lekci, kterou nám věda dala, pak je to intelektuální povinnost přemýšlet, proč věříme, že daný objekt existuje nebo že má s jiným objektem nějakou vazbu. Musíme vědět, proč si myslíme, že voda se skládá z molekul a ty z atomů, proč si myslíme, že šimpanzi jsou naši evoluční sourozenci. A jakmile je toto zřejmé, musíme si položit otázku, co by se stalo, kdyby tento objekt nebo vazba neexistovaly. Kdyby vodu netvořily molekuly, jak můžeme vysvětlit Brownův pohyb? Pokud bychom nebyli příbuzní šimpanzům, proč máme ve svých šroubovicích DNA stopy po těch stejných virech, které se v nich kdysi dávno zabydlely? Ale jak bych měl poznat, že vesmír stvořil Bůh? Na výběr mám buď z pozorování přírody, kde ale nic přesvědčivého nenalezneme, z filosofických argumentů, které jsou ale bez výjimky chatrné, nebo z tradice, ale ta je bezpředmětná. Jinými slovy, i přes všechny tři typy argumentů si na konci dne naše představa světa vystačí i bez reálného a aktivního Boha. Odmítnutí božského zásahu do přírody je tedy intelektuálně velice konzervativní – což musím začít říkat politickým konzervativcům.

Nyní již studujete magisterský program matematika a teoretická fyzika. Znamená to, že jste dal humanitním vědám věčné sbohem? Jaký mělo bakalářské studium vliv na vaše nynější počínání?

Snažím si udržet kontakt s filosofií fyziky, ke které chovám velmi vřelý vztah. Jinak se ale v mé akademické dráze už další humanitní obory nejspíš neobjeví, což je na jednu stranu škoda, na druhou stranu ale pořád existují koníčky. Ve volném čase rád sleduji americkou, britskou i českou politiku nebo se věnuji feministické filosofii. Po oxfordském studiu filosofie mám pocit, že v argumentech dokážu lépe najít skryté předpoklady a chyby v uvažování, což mi umožnilo do těchto témat proniknout podstatně lépe než během svých ranějších let, kdy jsem třeba feminismem neprávem pohrdal.

Uplatňují se podle vás v budoucnu lépe lidi studující humanitní, nebo přírodovědné/exaktní obory? Myslíte, že slibné vyhlídky do budoucnosti spočívají právě v kombinování takto odlišných oborů?

To je velmi těžké říct, když za deset let budou tito lidé pracovat v odvětvích, která dnes ještě ani neexistují, před deseti lety jimi byly mobilní aplikace, sociální sítě nebo třeba výběrové pražírny kávy. Trh se pořád mění a vyžaduje nové a nové znalosti, které nelze předvídat. Tím pádem naopak přestává dávat smysl hnát se za nimi, protože přechod do praxe mnohem lépe přežijí naučené schopnosti a návyky. A myslím si, že absolvent se širší škálou schopností jako numerická gramotnost nebo schopnost analyzovat text bude mít vždy výhodu před někým, kdo ovládá jen jednu z nich.

Jaké jsou vaše vyhlídky do budoucnosti?

Chtěl bych si v Anglii udělat doktorát z teoretické fyziky a pak se uchytit v akademii jako výzkumník a univerzitní učitel. Do Česka se ale budu vždy rád vracet a pomáhat zde s různými projekty, např. středoškolskými projekty letní akademie Discover nebo Yoda Mentorship, kde učím fyziku, resp. mentoruji středoškolského studenta.

Autor: Šárka Kadavá
 
Newsletter
Využijte služby
zasílání zpráv do vaší
e-mailové schránky!