Wednesday, January 27, 2010

Namembnost različnih predelov zemlje

Na našem blogu je že bilo nekaj razpravljanja o pojmu narave in naravnega, ter našem odnosu do nje (pod oznako narava). Jaz se o tem, kaj je narava, ne bom direktno spraševal, razmišljal bom o odvisnosti človeka od naravnih in geografskih pogojev in mogoče posredno tudi kaj prispeval k tej širši temi. Za tokratno objavo sta kriva knjiga Jareda Diamonda Guns, Germs and Steel in štirimesečno bivanje na severu Norveške iz katerih bom črpal primere.

Demografija polarnega pasa

V času, ki sem ga preživel na Norveškem sem prakso opravljal v mestu Tromsø. To mesto je na precej edinstveni legi. S svojimi 69° zemljepisne širine in 66000 prebivalci je največje mesto tako blizu severnemu polu. Ima precej dobro univerzo, veliko študentov, letališče, podmorski tunel na otok, svojo pivovarno in vse preostalo kar mestu pripada. Podobna arktična mesta lahko iščemo še v Rusiji in Kanadi. V slednji se težko najde kaj primerljivega. Mesto, ki se severnemu polu najbolj približa, je Yellowknife z 18000 prebivalci na 55° zemljepisne širine. Kar to mesto ohranja kljub nizkim zimskim temperaturam s povprečjem nevarno blizu minus 30°C je visoka vrednost diamanta, ki ga izkopavajo, pred tem pa so to bile zaloge zlata, ki so jih do začetka tega stoletja že izčrpali. Rusija se z mesti v polarnem pasu lahko bolje meri z Norveško. Tromsøju na seznamu najsevernejših mest z več kot 50 tisoč prebivalci sledi kar šest Ruskih mest, ki jih lahko združim v tri skupine, glede na to, v kateri regiji ležijo. Najsevernejša mesta se lahko prav tako kot Tromsø pohvalijo z njihovimi 69°severno od ekvatorja, druga pa se nahajajo nižje do 67°zemljepisne širine.

svg2raster

Prva skupina obsega področje rudarskega mesta Norilsk (130 tisoč prebivalcev), ki ga z lesom oskrbuje še bolj severno naselje Dudinka s 24000 prebivalci. Obema mestoma število prebivalcev upada. Norilsk namreč svoja izkopavanja opušča, kar povzroča izseljevanje. Mestu Dundika se godi isto, saj se je to preživljalo z zalaganjem južnejšega Norilska z lesom. Zime so tu prav tako krute kot v Kanadskem Yellowknifeu s sedmimi meseci snega letno.

V Drugo, najpomembnejšo skupino sodijo mesta iz ruske regije Murmansk oblast, ki na zahodu meji na Finsko in Norveško. Glavno mesto Murmansk s približno 330 000 prebivalci je nekoč bilo še malo večje, zdaj pa mu prebivalstvo tako kot drugim ruskim mestom pada. Razlog, da se je tam zbralo toliko ljudi, je strateški položaj med obema svetovnima vojnama, bližina naftnih črpališč vzhodno v Baltskem morju in ribolov ter trgovina. Vse to ne bi bilo mogoče brez Severnoatlantskega toka, ki pristanišče v zimskih mesecih pogreje toliko, da morje v njem ne zamrzne. Murmansk leži prav blizu meje zamrznitve morja, kar je drugače povedano kraj mešanja toplega Severnoatlantskega toka z mrzlim Baltskim morjem. Tromsø prav tako uživa ugodnosti tega toka, vendar še prej, dokler je ta še toplejši. To je razlog, da imajo v Tromsøju v mesecu januarju visokih minus 6 stopinj Celzija povprečne temperature, česar ni tako težko prenašat. Sedaj smo odkrili razlog zmagoslavja Norveške in Rusije na tej lestvici. Morski tokovi Kanadskim severnim mestom ne igrajo v prid, ta pa se zato ne uvrščajo med mesta vrh globusa. V vseh naštetih mestih razen Tromsøju so povprečne januarske temperature med -30°C in -40°C.

Od česa živeti v v takih razmerah

Omenim naj še tretjo skupino iz prej omenjene top lestvice, to je Vorkuta, ki je nekoč imela okoli 200 000 prebivalcev in katere zgodba je tudi zanimiva. Zgodovina mesta se je začela z odkritjem oglja, ki ga je bilo od začetka mogoče dobivati s površinskim kopom. Zaporniki gulaga so leta 1931 zgradili železnico do tja in tam kopali prvi. Šele nato so se jim prostovoljno pridružili drugi rudarji privabljeni z visokimi plačami. S koncem planskega gospodarstva Sovietske zveze in prehodom v kapitalizem se ekonomija mesta, ki nikoli ni bila zdrava, ni več izšla. Ljudje so se začeli izseljevati in enem desetletju se je prebivalstvo več kot razpolovilo, zdaj število prebivalcev pada po 10000 na pet let, tako da tam sedaj živi okoli 77000 ljudi.

V nasprotju z Ruskimi mesti se Tromsøju število prebivalcev poveča vsako leto za skoraj 1000. Kje leži razlog? Je vreme tu tako različno ali je razlog kje drugje? Da so tu zime milejše zaradi toplega Severnoatlantskega toka, sem že povedal. A vendar to ne more biti edini razlog, saj so zime še vedno mrzle in dolge, poleti pa povprečna julijska temperatura ni višja od 16°C. Predstavljajmo si kako je živeti tam izgledalo nekoč. Električno ulično razsvetljavo so v Tromsøju namestili v zadnjem desetletju 19. stoletja. Predstavljajte si kako je mestno življenje takrat izgledalo med zimo, to je v času, ko se sonce ne prikaže za dva meseca. Takrat je tam že bivalo nekaj tisoč ljudi, zaradi donosne proste trgovine, ki jo je omogočil mestni status Tromsøja. Če imaš med polarno zimo malo sreče si ob jasnem vremenu lahko štiri ure svetlejšega mraka (od desete zjutraj do dveh popoldne). V primeru oblačnega vremena pa je cel dan tema. Res temačno je moralo biti, če je v 19. stoletju vreme bilo oblačno cel december. Verjetno pač čakaš v trdi temi in upaš, da bo naslednji mesec vreme lepše.

Vremenske razmere so torej še kar neizprosne, a vendar so ljudje živeli na tem območju še pred 19. stoletjem. Pred večjim naseljevanjem Norvežanov, ki so potomci Dancev, so to ozemlje zasedali nomadski Laponci. Ti so najbolj znani kot pastirji severnih jelenov, poleg tega pa so se preživljali še z lovom in ribištvom. S poljedelstvom se tu ne da preživljati, ker je poletje kratko in ne preveč toplo in ker je malo ravninskih območji. Edina avtohtona rastlina, ki raste na tem območju, je borovnica in med sprehodom v naravo je mogoče najti mnogo tega grmičevja. To je pa tudi vse, kar rastlinski svet ponudi. Čreda severnih jelenov, ribe in borovnice so torej dovolj za življenje nomadskih plemen, niso pa dovolj za vzdrževanje toliko velike mestne populacije. Iz teh razlogov temelji ekonomija vseh zgoraj naštetih Ruskih in Kanadskih polarnih mest na določenih naravnih virih, ki so lahko nafta, premog, zlato ali katera druga ruda. Vrednost teh zalog lahko omogoči rast mesta in zagotavlja stabilnost.

Pri Tromsøju gre to malo drugače. Ta se je skozi zgodovino razvijal kot trgovsko mesto, saj naravnih virov v obliki nafte, zemeljskega plina ali rud nima. Največji zaposlovalec je bolnica, ki pokriva širšo regijo. Veliko ljudi zaposli tudi univerza, v Tromsøju namreč študira 10000 študentov, ki prihajajo iz vseh koncev norveške in to verjetno nekaj prinese k zaposlenosti tamkajšnjih prebivalcev. V zgodovini se Tromsø nikoli ni napihnil kot Ruska skrajno severna mesta pod vplivom planskega gospodarstva.

Točka na katero bi se pa sedaj rad osredotočil je raziskovalni znanstveni del univerze. Tromsø je znan tudi pod vzdevkom vrata v Arktiko. Ta se ga drži, ker vse odprave na arktični Svalbard odrinejo s tukaj. Če podam par primerov raziskav, se tukajšnji fiziki ukvarjajo npr. z atmosferskimi pojavi značilnimi za skrajni sever zemeljske poloble, biologi raziskujejo posebnosti življenja v mrzlem morju in izgleda, da so si raziskovalci našli svojo tržno nišo – raziskave mrzlih predelov zemlje. To verjetno ne predstavlja takšnega bogastva kot ga predstavlja imeti rudnik zlata, a raziskave biologije teh mrzlih morji so zadnje čase od Norveške vlade precej dobro financirane.

DSC00312

Pomen biološke raznovrstnosti

Zdaj sem prišel do drugega dela zapisa, v katerem bi rad pojasnil zakaj se gre pri donosnosti biologije severnih morij. Ker pa nočem, da bi to izpadlo le kot biokemijska poljudna razprava, bom najprej nastavil širši kontekst pomembnosti naravnih bioloških virov.

Koliko so pomembni naravni viri, ki niso kovine, ampak različne vrste rastlin in živali? Na začetku omenjena knjiga Guns, Germs and Steel je ima nekaj dobrih primerov s tega področja. Zato bi jo nek zgodovinar celo preimenoval v A Biological View of the Human Past. Knjiga se nekaj časa vrti okoli vprašanja zakaj so Evropejci pripluli do Indijancev in zavzeli njihovo ozemlje in zakaj ne obratno. To da so bili evropejci tehnološko bolj napredni je več kot očitno, zato nas dejansko zanima vprašanje zakaj je v tistem Evropa bila bolj razvita od Amerike, oziroma kakšna je zgodovina teh dveh kontinentov. En od dejavnikov, ki jih našteje, je, da domorodni Indijanci niso nikoli udomačili velikega sesalca razen lame, pa še to le v Andih. Pred naselitvijo prvih ljudi v Ameriko je tam živelo nekaj takih živali, ki pa so, po naključju ali ne, izumrle ravno v obdobju, ko se v Ameriki pojavijo prvi znaki ljudi. Medtem so v Evraziji naši daljni predniki in njihovi sorodniki udomačili 12 velikih sesalcev, kateri vključujejo nam dobro znane koze, ovce, konje, osle, prašiče in tudi prej omenjene severne jelene. Vsaka teh živali lahko služi različnim namenom od jahanja, vleke, pletiva za oblačila in vrvi, mleka in hrane. Da Indijanci niso imeli živali za prevoz ali oranje, je bila velika slabost, ki jih je vsaj malo stala razvoja. Če med udomačenimi sesalci ne bi bilo severnih jelenov, bi na severu Skandinavije ne bilo nomadskih Laponcev.

Vsi veliki sesalci v Ameriki niso izumrli, boste rekli. Črede bizonov še vedno teptajo severnoameriške nizkotravnate stepe, vendar jih, kot izgleda, Indijanci nikoli niso poskušali udomačiti. To ni res, prav zagotovo so se trudili, a dejstvo je, da vse živali niso udomačljive. Od vseh milijonov vrst živali na svetu je udomačljivih in nam koristnih le malo, naj naštejem le nekaj razlogov, ker prostora za bolj podrobno utemeljevanje nimam. Kot prvo nam je večina živali neuporabna (npr. insekti), potem je treba upoštevat, da moraš mesojede živali hranit z drugimi živalmi, kar postane prezahtevno. Izbira se torej skrči na nekaj vegetarijancev. Slon dočaka odraslost v petnajstih letih in v tem času poje precej hrane, zato je lažje ukrotit divjega, kar tudi počnejo. Pogoj za udomačitev je razmnoževanje v ujetništvu, saj se med udomačitvijo živali genetsko spremenijo. Z razmnoževanjem gepardov v živalskih vrtovih so imeli zelo velike probleme do devetdesetih let prejšnjega stoletja, saj ti za to rabijo posebne pogoje. Še ena stvar je, da živali, ki so samotarji in nimajo hierarhične ureditve, ne zmoreš obdržati v čredi in ne moreš jim biti gospodar. Zaključek, ki sledi iz tega je, da so takratna ljudstva Evrazije imela precej sreče z izidom naključne porazdelitve velikih udomačljivih sesalcev.

Podoben žreb odloča o tem, kje bo rastla katera donosna rastlina. Določena divja žita imajo namreč večjo maso semen in te rastline so bolj donosne in primerne za udomačitev. Divji ječmen je kar donosnem, vendar v divji rastlini zrna izpadejo iz klasja posamično. Predstavljajte si da zrno po zrno pobirate s tal, da bi si lahko naredili zimsko zalogo. Ta nevšečnost bi lahko udomačitev precej zavrla, ampak na srečo je dovolj le ena mutacija v enem od dveh določenih genov, da se to popravi. Droben tehnični detail je, da je taka mutacija je recesivna, to pa pomeni, da mora biti ječmen homozigot - imeti mora mutacijo na obeh homolognih kromosomih. Ampak pustimo to, brez večjega poenostavljanja lahko rečemo, da je za pridobit uporaben ječmen dovolj le ena mutacija. Z nadaljnjo selekcijo se da izbrati klasje s šestimi vrstami namesto z dvema vrstama, ki jih ima primitivni ječmen. To je doseženo z eno recesivno in eno dominantno mutacijo. Za pripravo viskija pa je za razliko od priprave hrane potrebno, da se zrno ne odlušči iz lupine. Ta lastnost je kontrolirana z dedovanjem enega samega recesivnega gena.

Medtem, ko pri ječmenu nimamo velikih težav s sledenjem evolucije do prednika, je koruza precej trši zrno, em, oreh. Teosint, prednik koruze ima namreč zelo majhne in predvsem trde plodove. Genetika, ki določa razvoj storža je toliko bolj zapletena, da zaenkrat še ni dogovora, kako naj bi se skozi čas udomačevala koruza. Ena možnost je postopno spreminjanje s selekcijo, pri katerem začetni plodovi nimajo velike hranilne vrednosti, kar bi udomačitev precej zaviralo. Druga je z nenamernim križanjem in po tej poti bi se lahko vse zgodilo malo hitreje. Nekaj časa niso vedeli kako bi lahko samo po prvi poti sploh bilo možno udomačiti koruzo, danes pa dokazi le kažejo na to, da mogoče to ni bilo tako težko. Kakorkoli, koruza danes ukročena raste na naših poljih, je pa mogoče vseeno nek skoraj mejni primer, ko udomačitev postane pretežka. Prve najzgodnejše najdbe škroba, ki pripada primitivni koruzi, segajo do 8700 pr.n.št.. Kljub temu pa je ta morala čakati do 1100 pr.n.št., da je dosegla neko obliko, ki je bila toliko podobna današnji, ki je bila stabilna. Ta pa je iz Mehike na sever Amerike prispela šele po prvem tisočletju našega štetja. Večja raznolikost hrane in večji donos na površino so verjetno bili dejavniki, ki so vplivali na razvoj zgodnjih veliki civilizacij. V Ameriki je to vsaj s koruzo potekalo malo počasneje.

Zlata vredna mrzla mrzlica

Zdaj se lahko vrnem v Tromsø in na raziskovanje mrzlih morji. Prav za raziskovanje in izkoriščanje bioloških virov Baltskega morja je Norveška vlada namenila 13 milijonov evrov, ki jih načrtujejo porabiti v štirih letih, vsota pa naj bi bila v naslednjem četrtletju še večja. V projektu na univerzi kot začetni korak zajemajo vzorce iz morja, izpod leda, iznad vrelcev in iz globokega morskega dna. Potem te ogromne količine bioloških vzorcev prečešejo v laboratorijih pri čemer iščejo učinkovine proti raku, proti vnetju, protibakterijske učinkovine, take ki bi pomagale pri zdravljenju diabetesa in na mraz prilagojene encime. Vse to poteka masovno in vse to ima visoko tehnološko vrednost. Verjetno ste že slišali za podobna iskanja potencialnih zdravil v tropskih gozdovih, recimo v izločkih žlez najbolj sluzastih polžev in pijavk. Tukaj gre za nekaj podobnega z razliko, da je skrajno severno področje zemlje še docela neraziskano in unikatno. Živali in mikroorganizmi tega morja so se dolga tisočletja prilagajali na tako mrzle razmere, sedaj pa imajo prilagojeno biokemijo, ki deluje tudi na meji ledišča in ne samo pri naših idealnih 37°C. To je vir, ki ga na primer mi v Sloveniji nimamo, in katerega vrednosti se države, ki si lastijo arktično cono, začenjajo zavedati. Danes je nekaj proizvodov iz hladnih morskih vod že na trgu, trži jih podjetje iz Tromsøja, v prihodnosti pa lahko pričakujemo še kaj. Nečesa kar bi imelo vrednost kot jo ima udomačitev pšenice se verjetno ne bo odkrilo, a tudi pšenica ni bila udomačena le v enem dnevu.

Jaka Kragelj

Prispevek odraža mnenje avtorja in ne nujno tudi društva.

Wednesday, January 6, 2010

O avtoritativnem statusu znanosti

Ena glavnih obsedenosti preteklih recimo 100 let se mi zdi tista, ki se za razna tolmačenja sklicuje izključno na znanost in znanstvena dejstva. Zato bi rad spregovoril o tem, od kod znanosti takšen avtoritativen položaj. Ko pišem o znanosti, imam v mislih predvsem fiziko, saj sem tu najbolj podkovan. Rekel bi, da se avtoriteta znanosti praktično opira predvsem na znanstvene dosežke, miselno pa je močno povezana tudi (čeprav ne samo) z vprašanjem determinizma. Da je slednje res, je razvidno tudi iz tega, da je prav znanost 19. stoletja ponovno oživila moderno debato o determinizmu.

Zgodovinsko gledano si je znanost avtoriteto pridobila s številnimi poskusi in odkritji, za izvedbo in kasnejšo aplikacijo katerih je bilo večkrat potrebno kar nekaj časa. Newtonova mehanika, ki je navidez tako elegantno povzela in popisala hkrati gibanje nebesnih teles in teles na Zemljinem površju z nekaj formulami, je od svoje predstavitve strokovni javnosti leta 1687 ostajala sicer močna teorija, ki pa se v misli ljudi ni kaj preveč vsidrala. Širše zanimanje in podporo je požela leta 1846, ko je z njeno napovedjo bil odkrit planet Neptun. Dobesedno: fizik je izračunal, kje na nebu naj astronom poišče novi planet in res je bil tam (v okviru napake instrumentov). Precej impresivno. Ostala fizika, ki se je ukvarjala z elastičnimi lastnostmi snovi, lastnostmi vodnih tokov in še s čim, je postala praktično uporabna v gradbeništvu: fiziki in matematiki so računali idealne oblike lokov, napetosti v mostovih, stvari v zvezi z usmerjanjem vodotokov in podobno. Računi so nekako pojasnjevali, zakaj nekatere stvari obstojijo, druge pa ne, čeprav je veliko ostalo tudi nepojasnjenega. Avtoritativni duh znanosti je s tem začel svoj pohod.

V 19. stoletju so se znanosti dodobra diferencirale in utrdile svoje mesto v človeški družbi. Ta vpliv se je razrasel tudi v umetnostih, kjer sta nad romantiko prevladala tokova realizma in kasneje naturalizma (vsaj v slikarstvu in književnosti). Takrat se je tudi najmočneje uveljavilo pojmovanje determinizma, ki jo je znanstveno morda najbolje povzel francoski matematik Laplace, njegov hard core zastopnik. Menil je, da če poznamo vse parametre nekega sistema, lahko s pomočjo naravnih zakonov (oblikovanih v diferencialne enačbe fizike) izračunamo vse bodoče dogajanje na Zemlji, pridobitev vseh potrebnih podatkov v ta namen pa da je samo stvar časa. Zlobno rečeno se je ta čas pridobivanja podatkov poraztegnil v neskončnost in se izkazal za nedosegljivega. Po drugi strani so mnogi kasnejši misleci izpostavili, da Laplaceov determinizem zahteva – in to nujno – nekakšnega vsevidnega opazovalca, ki je plasiran izven fizikalnega dogajanja, sicer nimamo nikogar, ki bi ta determinizem izkusil. Pomenljiva v tem kontekstu je anekdota, ki pravi, da je Laplace, na Napoleonovo vprašanje, kje v njegovem sistemu sveta pa je bog, prvi dejal, da je to „predpostavka, ki je ne potrebuje“. Dodal bi: za nedeterministično pojmovanje verjetno res ne.

Renome deterministične znanosti se je tekom 19. stoletja utrdil in na koncu stoletja so res mislili, da je znanost razložila večino dogajanja v naravi; odpravila je še nekatere stare pojme (recimo pojem etra), ostalo je še nekaj manjših pojavov za razložiti (natančneje sevanje tako imenovanega črnega telesa in izhajanje nekaj malega električnega naboja iz kovine, če nanjo posvetimo – kasneje znano pod imenom fotoefekt), sicer pa naj bi bilo vse dovršeno. In ravno ob teh navidez nedolžnih pojavih se je prekalila moderna fizika, to je kvantna mehanika in relativnostna teorija.

Kvantna mehanika je notorična tudi po tem, da je spremenila pojmovanje znanosti kot epistemološke kraljice vedenja, ravno zato, ker je zamajala deterministično pojmovanje. V običajni zavesti se to kaže nekako takole, da se ob branju poljudnoznanstvene literature pojavljajo številne fascinacije s fizikalnim opisom atomskega sveta, ki se pogosto razširijo na celotno pojmovanje sveta. Primer: Heisenbergovo načelo nedoločenosti, ki sicer govori o vzajemnem določanju nekaterih parov fizikalnih količin (npr. hitrosti in položaja, časa in energije itd.) v atomskem svetu, se jemlje kot znak majanja samih temeljev sveta. Stvar sploh ni tako nedolžna. Drznil bi si reči, da do neke mere celo res drži, namreč kolikor je naše pojmovanje sveta implicitno deterministično konstituirano. To majanje temeljev se ne kaže samo v teoretičnem, temveč pogosto tudi v praktičnem smislu. Naj razložim.

Nedavno tega sem z dobrim prijateljem vso noč debatiral o fiziki in vesolju in prišla sva tudi do kvantne fizike. Gre za povprečno nešolanega človeka, ki se tudi ni prav veliko načital o dogajanju v fiziki, njegove predstave so torej temeljile v glavnem na osnovni šoli in dokumentarcih. Ob razlaganju kvantnih načel je nastopila travma, podobna tisti, ki jo je ob razvoju kvantne mehanike doživljal Einstein. In to ob približno istih premislekih: nedoločenost, verjetnostni opis fizikalnih količin, nezmožnost predstavljanja osnovnih delcev. Živahna večurna debata se je končala z zanj precej grenkim priokusom.

Teoretični vidik stvari v precejšnji meri tiči v statistični naravi kvantne mehanike. Za potrebo pričujočega razmišljanja je dovolj, da se razpišem samo o tem vidiku kvantne mehanike. Statistika je v fiziko prišla v 19. stoletju s termodinamiko, vedo o toplotnih pojavih. Na koncu istega stoletja se je že vedelo, da je temperatura statistična količina, katere povprečje je dobro določeno na naši velikostni skali (npr. z višino stolpca živega srebra v termometru). Odnos do statističnih količin je bil takšen, da je statistika način opisa sistemov, o katerih imamo premalo podatkov/meritev. Načeloma takšen znanstveni pristop torej ni odpravljal determinizma. S kvantno mehaniko je statistika prodrla v same osnove opisa sistema, v njegovo matematično formulacijo. Takoj so nastala vprašanja, kako je sedaj na primer s potjo – ali ta mar ne obstaja sama zase in je izračun položaja zgolj slika verjetnosti, kje se bo nek delec nahajal, hkrati pa o poti ne moremo reči ničesar poljubno točnega? Načelo nedoločenosti določa tudi, do kakšne natančnosti lahko govorimo o zvezni poti, kolikšni so 'koraki' te poti, kar je odvisno od hitrosti.
Brez spuščanja v tehnične detajle lahko že ob takšnem orisu pojmovanja vidimo, da je moteči element ta, da na primer o poti delca niti načelno ne moremo vedeti vsega s popolno natančnostjo. To dejstvo zna biti (in je v resnici tudi bilo) precej moteče za tiste, ki verjamejo v determinizem in neomejen tip eksaktnosti znanosti. Eksaktnost v fiziki je vedno temeljila na pojmovanju, da s tem, ko fizik poda svojo napako ali jo vnaprej oceni nekako 'prizna' okvir svoje zmotljivosti. Vendar se je načelno menilo, da se bo lahko z boljšimi in boljšimi aparaturami doseglo neslutene natančnosti in merilo razne konstante na vedno večje število mest. Pri kvantni mehaniki pa napaka nastopa tako rekoč kot legitimen teoretični element, medtem ko je prej veljala za 'pomanjkljivost' prakse napram teoriji, odstopanje od teorije. Precej moteče za nekatere.

Ko sta statistika in napaka postali del teorije same, je determinizem pristal na ravni verjetnosti. Natančneje rečeno, v kvantni mehaniki enačbe ne determinirajo poti delca, temveč determinirajo spreminjanje verjetnosti za pojavitev delca na nekem območju. Na ravni računanja imamo nekakšen 'determinizem spreminjanj verjetnosti', kar se sliši nekako paradoksalno. Takšne izračune potrjujejo množični poskusi, pri katerih se računa povprečje meritev.

Poleg zavračanja klasičnega determinizma v kvantni mehaniki pa se je ta a posteriori začel zavračati tudi v klasični mehaniki, kar je nekoliko manj znano dejstvo; nekateri so tako razmišljali že v 19. stoletju, na primer znani fizik Ernst Mach, po katerem se imenuje enota za hitrost zvoka. V sedemdesetih letih 20 .stoletja se je začela razvijati tako imenovana teorija kaosa; s svojim zvenečim imenom je prodrla precej globoko tudi v popularnih vodah, vendar zgolj v obrisih. Gre namreč za precej hard core matematično teorijo, ki se ukvarja z nestabilnimi sistemi. Za opis sistemov potrebujemo enačbe in nekatere podatke (t.i. robne pogoje). Teorija kaotičnih sistemov je začela proučevati, katere konstelacije robnih pogojev dajo nepredvidljive rešitve enačb. V nekaterih primerih že za zelo majhne spremembe začetnih parametrov dobimo povsem drugačne končne rešitve; ta pojav je postal znan kot 'butterfly effect'. V takšnih sistemih ne moremo govoriti o determinizmu, saj ne moremo proizvesti niti ustreznih matematičnih enoličnih napovedi (te namreč preveč variirajo), da bi jih sploh preverili. Pojav nestabilnih sistemov nastopa recimo v meteorologiji, kjer je kdaj mogoče bolj zanesljiva, kdaj manj zanesljiva napoved, pač odvisno od začetnih pogojev. V tem smislu je teorija kaosa pokazala na omejen domet klasične mehanike, saj uporablja iste zakone in ista matematična orodja kot druga, le njeno področje aplikacije so prav kaotični sistemi.

Kar se tiče praktične aplikacije znanosti v tehnologiji je treba povedati, da se na tem področju vedno dela s približki. Noben fizikalni zakon se ne uporablja premočrtno, ko gre za industrijsko proizvodnjo, kjer so izdelki praviloma zelo zapleteni napram fizikalnim idealizacijam. Zato je potrebno uvesti določene približke oziroma izmerjene konstante za konkreten sistem (na primer koeficient trenja). Dalje, če pogledamo primer elektronike, ki je tako izjemnega pomena za današnjo civilizacijo, je znano, da se je mnogo prej začelo izdelovati logična vezja in jih uporabljati, kot pa so jih znali fizikalno pojasniti. Elektronika, ki je izšla iz fizikalnega področja elektromagnetizma, je praktična veja in je imela teoretizacijo lastnih aplikacij nekako v drugem planu. Danes je, kolikor vem, fizikalno teoretsko ozadje elektronike že dobro uveljavljeno. Podobno je na primer z letenjem: eden najbolj revolucionarnih načinov prevoza še danes ni povsem fizikalno pojasnjen. To je mišljeno tako, da letenja težkih letal (torej ne jadralnih) ne znamo kvantitativno razložiti v okviru klasične fizike, nimamo matematične formulacije za vse sile in učinke, ki pri tem sodelujejo. Torej tudi ne moremo reči, da je takšno letenje fizikalno (torej tudi številčno) pojasnjeno. Drugo so kvalitativni opisi.

S tem kratkim izletom na področje znanosti sem hotel nakazati nekatere od njenih pomembnejših omejitev. Glede na to, da se naravoslovne znanost še vedno pogosto pojmuje kot 'bog i batina', o njej pa je bolje informirana relativna manjšina ljudi, se mi zdi pomembno poskušati nakazati tudi njen domet, še posebej v dobi, ko se ljudje v veliki meri sklicujejo na t.i. 'znanstvena dejstva'. Sam znanosti ne odrekam legitimitete, zdi se mi celo eden najboljših pristopov spoznavanja sveta, ki jih pozna človek, vendar ne, če jo pojmujemo zgolj kot objektivno orodje (podobno kot se je v lingvistiki 20. stoletja jezik pogosto pojmovalo kot objektivno orodje). A tudi znanost ni imuna na napake. Kdaj se tudi zgodi, da še nedorečene teorije sežejo izven strokovnih krogov, kot na primer pri teoriji o človeško povzročenem globalnem segrevanju, ki temelji na predpostavki, da CO2 povzroča tolikšno segrevanje, v stroki pa glede te točke sploh ni doseženo soglasje, meni se celo, da je morda ravno obratno: da segrevanje povzroča večje sproščanje CO2. Ker soglasja na tej točki ni, je možno, da teorija o antropogenem učinku na globalno segrevanje ne drži.

Peter Lukan
Prispevek odraža mnenje avtorja in ne nujno tudi društva.