Dažkārt liekas, ka nepieciešama skaidrība nozīmīgos jautājumos, lai saprastu vai turpmākais ceļš ved uz vienu vai pretējo pusi. Tādējādi iegūstot virzības plānu un droši ejot uz pārliecināšu rezultātu atkrīt lieka laika zaudēšana, veltīga enerģijas ieguldīšana un zināšanu izšķērdēšana, taču nākas atdurties uz diezgan vispārīgu atbildi, kuru nevarētu nosaukt par pārliecinošu: „Laiks rādīs.”

Laika pārbaudi iztur vai neiztur arī zinātniskajā laukā. Lai kādu zinātnisku pētījumu varētu pārkvalificēt no hipotēzes teorijā, liela nozīme ir laika pārbaudei. Lai spētu pieņemt pretrunu, kas pastāv starp klasiskās mehānikas jēdzieniem un jaunajiem kvantu priekšstatiem par pētāmo objektu, arī liela nozīme ir laika pārbaudei.

Un kādā vaidā kvantu teorija tiktu pielietojama aprakstot pārdabiskus brīnumus, piemēram, vakarēdiena sakramenta noslēpumu? Lai atvērtos kaut neliela daļiņa no lielā noslēpuma, mums palīdzēs Juris Tambergs -Dr.habil.phys., LU Cietvielu fizikas institūta Radiācijas fizikas laboratorijas vadošais pētnieks un Latvijas ev.lut. Baznīcas Lutera akadēmijas pasniedzējs.

Lai labāk izprastu vakarēdiena noslēpumu, Juris Tambergs aicina nedaudz ieskatīties kvantu mehānikas nostādnēs.

Četras tradicionālās kvantu teorijas koncepcijas

Pirmā- Makss Planks- http://lv.wikipedia.org/wiki/Makss_Planks 1879. gadā, 21 gada vecumā viņš saņēma doktora grādu. Diplomdarba tēma otrais termodinamikas likums.

„1900. gadā Planks postulēja, ka enerģija tiek izstarota mazās, noteiktās vienībās, ko viņš nosauca par kvantiem. Planka atklājumi tomēr nelika atteikties no teorijas, ka gaismas vai matērijas radiācija tiek izstarota viļņos.

Otra plaši pazīstama koncepcija – fiziķi uzskata, ka elektromagnētiskajam starojumam piemīt gan viļņa, gan daļiņas daba.

Trešā – Heizenberga nenoteiktības princips. Verners Heizenbergs http://lv.wikipedia.org/wiki/Verners_Heizenbergs 1927. gadā Heizenbergs atklāja savu nenoteiktības principu, kas vēstī: nav iespējams precīzi noteikt reizē daļiņas ātrumu un pozīciju; rezult rezultāts vienmēr būs zināmā mērā kļūdains, pie tam kļūda vienmēr būs lielāka par noteiktu konstanti

Ceturtā- Ervīns Šrēdingers http://lv.wikipedia.org/wiki/Erv%C4%ABns_%C5%A0r%C4%93dingers Mikroobjektu stāvokļa aprakstīšanai ieviesis viļņu funkciju, pierādījis viļņu mehānikas un matricu mehānikas identitāti

Pašreiz mikropasaulē mainās paši pamatjēdzieni par mikroobjektiem (mikrodaļiņām) un to kustību pa noteiktām trajektorijām salīdzinot ar attiecīgajiem jēdzieniem makropasaulē, kuras aprakstam izmanto klasisko (Ņūtona) mehāniku. Tāpēc vispirms atzīmēsim tos eksperimentālos pētījumus pagājušā gadsimta sākumā, kas noveda pie tik radikālas uzskatu maiņas un kvantu mehānikas izveidošanas.

Daļiņu-viļņu duālisms

Mikrodaļinām, piemēram elektroniem, nonākot uz kāda jutīga ekrāna vai fotoplates, tie reaģē it kā tie būtu kādas punktveida daļiņas. Bet citos eksperimentos, piemēram, ejot caur kādu spraugu, vai atstarojoties no kādas kristāliskas virsmas, uz elektroniem iedarbojas uzreiz viss spraugas platums vai kristāla režģī sakārtotie atomi. Tad elektroni izturas it kā tie būtu telpiski viļņi, veidojot reģistrējošā mērinstrumentā viļņu procesiem raksturīgo difrakcijas ainu. Tādu parādību mikropasaulē sauc par daļiņu-viļņu duālismu.

Mikroobjektu daļiņu-viļņu duālismu interpretē ar tā saucamā papildināmības principa palīdzību, kura pamatā ir N.Bora izvirzītā ideja, ka mikrodaļiņa ir jāsaprot saskaņoti, vienlaikus pieņemot pretrunu, kas pastāv starp klasiskās mehānikas jēdzieniem un jaunajiem kvantu priekšstatiem par pētāmo objektu. Tad papildināmības princips skan: „Lai izsmeļoši aprakstītu kvantu objektu ar klasiskajiem jēdzieniem ir nepieciešamas divas viena otru papildinošās jēdzienu sistēmas (daļiņu un viļņu), pie kam:

a)       šo jēdzienu sistēmas savstarpēji viena otru izslēdz pēc klasiskajiem priekšstatiem;

b)       katra no tām atsevišķi nedod pilnu mikroobjekta aprakstu;

c)       šīs sistēmas ir ekvivalentas – nevienai nevar dot priekšroku.

Mikroobjekti, piemēram, elektroni, principā atšķiras no makroskopisku izmēru daļiņām. Elektronu nevar uzskatīt par telpā lokalizētu objektu, t.i. objektu, kas ieņem noteiktu stāvokli telpā tajā laikā, kad tas tieši neiedarbojas uz makroskopisku objektu – mērinstrumentu. Tātad elektrons nav telpā lokalizēts objekts laikā, kad to „nemērī”, kad tas nav pakļauts mijiedarbībai ar makroskopisku instrumentu. Šādu mikroobjektu izpratni pašlaik atbalsta fiziķu vairākums un filosofiski to saista ar kvantu mehānikas varbūtisko (indeterminisko) interpretāciju.

 

Nenoteiktību sakarība -izsaka kādu dabas likumu, kas aizliedz vienlaicīgi precīzi izmērīt mikrodaļiņas koordināti un impulsu (piemēram elektronam), kaut arī mikrodaļiņām katrā laika momentā hipotētiski piemīt kā noteikta koordināte tā noteikts impulss. Tātad kvantu mehānikas dotais mikropasaules apraksts ar viļņu funkcijas palīdzību ir nepilnīgs un tāpēc jāmeklē kāda jauna teorija, kas precīzi un pilnīgi (izsmeļoši) var aprakstīt mikrodaļiņu izturēšanos. Šim uzskatam savā laikā piekrita tādi izcili fiziķi kā M.Planks un A.Einšteins, bet mūsdienās tā piekritēji atrodas mazākumā. Kvantu mehānikā darbojas tā saucamais superpozīcijas princips.

Superpozīcijas principa problemātika

Atzīmēsim, ka visvairāk diskusiju pēdējos gados starp fiziķiem notiek tieši par jautājumiem, kas saistīti ar superpozīcijas principu. Mēs uzsvērsim tikai divus no tiem:

1)                   Vairums fiziķu uzskata, ka kvantu superpozīciju stāvokļu sabrukums uz kādu vienu noteiktu stāvokli, kas ieiet šajā superpozīcijā un ko novēro arī eksperimentāli, ir nejaušs process, kuru raksturo tikai attiecīgā varbūtība │c_i│² un kuram tālāks izskaidrojums nav vajadzīgs. Bet  daži fiziķi tomēr šo jautājumu uzstāda: „Kāds tieši (konkrēti) ir kvantu superpozīcijas stāvokļu sabrukšanas varianta konkrētās izvēles mehānisms?”

2)                   Kā ir jāsaprot sapītie stāvokļi un ko nozīmē viņu neparastās īpašības (momentānā īpašību korelācija lielā attālumā) ?

Sv.Vakarēdiena sakraments un kvantu mehānika

Ticības brīnumi. Konkrēti pievērsīsimies diviem šādiem jautājumiem:

1)                   Mikropasaulē saskaņā ar nenoteiktību sakarību vairākos gadījumos pastāv tāda korelācija starp diviem dažādiem fizikāliem lielumiem, kad viena lieluma precīza noteikšana (mērīšana kādā eksperimentā) vienlaicīgi noved pie nenovēršama informācijas zuduma par otru ar to saistīto lielumu (t.i. neiespējamības to precīzi izmērīt reizē ar pirmo lielumu). Tāda parādība nav sastopama mums pierastajā makropasaulē, kur valda klasiskās fizikas likumi.

2)                   „Labvēlīgos apstākļos” mikropasaules objekti un ar tiem saistītās parādības var pieņemt makroskopiskus mērogus, ja vien tos nesagrauj mijiedarbība ar apkārtējo vidi. Piemēram, „netraucētā” ūdeņraža atomā, kurā viens elektrons pēc klasiskās analoģijas it kā „riņķo” ap šī atoma kodolu (protonu) pa kvantu teorijā atļautajām tā saucamajām Bora orbītām, šo orbītu rādiusi formāli varētu pieņemt izmērus līdz pat Visuma „malai”! Šie maksimāli lielie mikropasaules objektu un parādību mērogi vēl nav pilnīgi noskaidroti un tie joprojām ir intensīvu pētījumu objekts.

Kvantu mehānikas nenoteiktību sakarības un papildināmības principa nozīme tālu pārsniedz pašas mikrofizikas robežas un tie var dot arī zināmu ierosmi uz Atklāsmes patiesībām balstītu teoloģijas problēmu ilustrācijai.

Pārejot pie ticības brīnumu problēmas, kā piemēru aplūkosim Sv.Vakarēdiena sakramentu, kura iestādīšanas noslēpums aprakstīts Sv.Rakstos:

„Bet, tiem vēl ēdot, Jēzus ņēma maizi, svētīja, pārlauza un deva to Saviem mācekļiem un sacīja: „Ņemiet, ēdiet, tā ir mana miesa. Un Viņš ņēma biķeri, pateicās un deva to tiem un sacīja: „Dzeriet visi no tā. Jo tās ir Manas jaunās derības asinis, kas par daudziem tiek izlietas grēku piedošanai.” (Mat.ev. 26: 26-28)

Saskaņā ar Katoļu Baznīcas priekšstatiem priesterim dievkalpojumā izpildot svētdarbību un pasniedzot Sv.Vakarēdienu draudzes locekļiem notiek transsubstanciācija (lat. – transsubstantiatio: „trans” – pār, „substantia” – viela) – dievgalda maizes un vīna pārvēršanās Kristus miesā un asinīs. Citiem vārdiem sakot, tad notiek ticības brīnums, tāpat kā pašā pirmajā Sv.Vakarēdiena iestādīšanas reizē, kura atzīšana katoļiem ir obligāta.

Modernam sekulārās pasaules cilvēkam tāda pieeja šķiet pārspīlēta, arī daudzi liberālie protestantu teologi ir ar mieru atzīt Kristus miesas un asiņu klātbūtni Sv.Vakarēdienā tikai tīri simboliski.

Bet aplūkosim šo problēmu pēc analoģijas ar kvantu mehāniku. Lai Sv.Vakarēdienā notiktu transsubstanciācija (ticības brīnums), nepieciešami divi momenti:

1)       dievgalda maize un vīns,

2)       garīdznieka (priestera) svētdarbība.

Tikai abu šo faktoru klātbūtne reizē, saskaņā ar ticības tradīciju, nodrošina transsubstanciāciju – dievgalda maizes un vīna pārvēršanos Kristus miesā un asinīs.

Tagad pieņemsim, ka dievkalpojuma laikā pie Sv.Vakarēdiena saņemšanas no malas parādās kāds novērotājs – skeptiķis („neticīgais Toms”), kurš vēlas pārbaudīt, vai tiešām fiziski notiek maizes un vīna pārvēršanās Kristus miesā un asinīs. Kas tādā gadījumā notiks?

Ja novērotājs-skeptiķis tuvosies altārim un priesterim ar kādiem mērinstrumentiem, tad garīdznieks to uzskatīs par nepieļaujamu iejaukšanos dievkalpojuma kārtībā, svētdarbība tiks pārtraukta, maizes un vīna pārvēršanās Kristus miesā un asinīs nenotiks (analogi tam kā cenšoties reizē precīzi izmērīt mikrodaļiņas koordināti x un impulsu p_x , tas mums neizdosies).

Tikai tad, kad novērotājs-skeptiķis būs pietiekami attālinājies (vislabāk, atstājis dievnamu) Sv.Vakarēdiena sakraments tiks turpināts, bet tad „neticīgajam Tomam” nebūs iespējas laist darbā savus mērinstrumentus, viņš no attāluma redzēs tikai šī akta vienu pusi – tā „ārējo norisi” (analogi tam, kā mērot precīzi  mikrodaļiņas koordināti, mēs zaudējam iespēju tikpat precīzi noteikt tās impulsu (ātrumu)).

Gadījumā, ja pats Sv.Vakarēdiena saņēmējs, kas piedalās šajā sakramentā un redz to tiešā tuvumā pats savām acīm, sāks apšaubīt šo ticības brīnumu, tad līdz ar to viņš sevi izslēgs no piederības Katoļu Baznīcai (analogi tam, kā iespēja vienlaicīgi izmērīt daļiņas koordināti un impulsu nozīmē tās piederību makropasaulei nevis mikropasaulei).

Protams, var iebilst, ka Sv.Vakarēdiena sakramentā mums ir darīšana ar makroskopiskiem objektiem un kvantu mehānikas analoģiju izmantošana te nav īsti vietā. Šajā sakarībā mēs norādīsim uz diviem apstākļiem:

1. Iepriekš minēto iespēju mikroobjektiem un mikropasaules parādībām pieņemt makroskopiskus mērogus, t.i. it kā uz mikropasaules un makropasaules „paralēlu” līdzāspastāvēšanu jeb koeksistenci tai „labvēlīgos apstākļos” , kas joprojām fizikā nav galīgi izpētīta un izprasta.

Secinājums:

Šīs Sv.Vakarēdiena sakramenta analīzes mērķis bija parādīt, ka reliģijai raksturīgo atšķirīgo skatījumu uz apkārtējo pasauli var palīdzēt saprast izmantojot arī tīri zinātnisku metodoloģiju. Redzam, ka var pastāvēt ne vien mums parastā cēloņsakarības korelācija starp atsevišķiem objektiem, kurus raksturo atsevišķi izdalāmas, noteiktas bet savstarpēji nesaistītas īpašības, bet iespējama arī saistība starp pašām šīm īpašībām. Loģikā tādu sakarību, kad no viena izteiciena (nosacījuma) A seko loģisks izteiciens B sauc par implikatīvo saiti. Ir iespējamas situācijas, kad šīs īpašības var atrasties nesaraujamā implikatīvi-loģiskā korelācijā, kas liedz to atsevišķu un vienlaicīgu izdalīšanu (noteikšanu) un šai korelācijai ir tikpat fundamentāls raksturs, kā iepriekš minētajai cēloņsakarībai.

Šī nupat aprakstītā Sv.Vakarēdiena sakramenta un kvantu mehānikas nenoteiktību sakarības analoģija kā arī līdzīgi piemēri nav uzlūkojami kā zinātnes (fizikas) pierādījumi ticības brīnumiem. Tie vienkārši ir palīglīdzekļi arī citu, ārpus zinātnes sfēras esošo Atklāsmes patiesību atzīšanai, pie tam izmantojot pašas mūsdienu zinātnes (šajā gadījumā kvantu mehānikas) metodoloģiskos principus.

„Cilvēkam tas nav iespējams, bet Dievam visas lietas iespējamas” (Mat.ev. 19:26)