Nezajištěný a protikladný základ byl dostačující k tomu, aby umožnil muži Bohrova jedinečného instinktu a jemného citu, aby objevil stěžejní zákony spektrálních čar a elektronových obalů atomů spolu s jejich významem pro chemii, to se mi jeví jako zázrak a jako zázrak se mi to jeví stejně tak i dnes. Toto je nejvyšší forma muzikality ve sféře myšlení.

Albert Einstein

 

Idea komplementarity

 

 

Úvod

Na úvod si lze Bohovu ideu komplementarity (z lat. Complementum: doplněk, doplnění) představit jednoduše prostřednictvím tzv. Rubinovy vázy. Na obrázku vidíme ostře a přesně buď jen vázu, anebo jen dva profily lidské hlavy. V jednom okamžiku však nevidíme oba obrazce ve stejné ostrosti a přesnosti současně (nesměšujme však tento příklad s relacemi neurčitosti či kvantovým měřením, které při změření jedné možnosti druhou možnost vymaže). Aniž bychom redukovali jeden způsob vnímání na ten druhý nebo z něj ten druhý odvozovali, pro kompletní deskripci vnímání obrázku je nutné brát v potaz oba neslučitelné způsoby vnímání.

Vůbec záměr pokoušet se o komplexní výklad poukazuje na další problém: vnímat jednou to (vázu) a podruhé ono (obličeje) počítá s výchozím předporozuměním – víme, co je váza a co jsou profily lidské tváře. Jen díky tomuto předporozumění můžeme teprve vnímat jednou to a podruhé ono, rozlišit tuto různost a uvědomit si vůbec nějaký problém (a následně se pokusit o komplexní výklad). Původně však pojmy „váza“ a „profily lidské hlavy“ spolu neměly nic společného. Začaly se smysluplně doplňovat až díky Rubinově obrázku.

Stejně neslučitelné byly původně klasické pojmy „vlna“ a „částice“, které se začaly smysluplně komplementovat až v kvantové teorii, podle níž se světlo/záření a hmota (elektrony, protony atd.) chovají jako cosi-vlno-částice.

 

 

*Edgar Rubin (1886–1951) byl nevlastní Bohrův bratranec, známý filosof a psycholog, spoluzakladatelem studentského kroužku Ekliptika v roce 1905 a jedním z těch, kdo zasvětil Bohra do filosofického a psychologického uvažování. 

Uvedené vyobrazení Rubinovy vázy je v příloze jeho disertační práce: "Vizuálně vnímané figury" (dánsky: Synsoplevede Figurer, vydáno 1915; přeloženo do němčiny a vydáno 1921). 

Bohrova komplementarita původně není, jak se objevuje v odborné literatuře, vyvozena v roce 1927 z Heisenbergova principu (relace) neurčitosti, nýbrž tento princip komplementarita v sobě zahrnuje, pracuje s ním a komplementaritu dále rozvíjí (především z hlediska svého matematického vyjádření). Komplementarita dále není zaměnitelná za dualitu vlno-částice světla/záření a hmoty (z klasických předpokladů absurdní spojení), nýbrž této paradoxní dualitě poskytuje smysluplný rámec porozumění. Komplementaritu či Bohrovu filosofie vědy nelze redukovat ani na tzv. kodaňskou interpretaci. Sám Bohr tento termín nepoužíval a takové záměny celoživotně litoval.

Komplementarita nevyplývá pouze z porozumění paradoxních deskripcí a výsledků experimentů v atomové fyzice, ale čerpá už z Bohrova raného filosofického myšlení. Komplementarita tudíž není principem po vzoru logiky nebo matematiky (Bohr slovo princip záměrně nikde neuvádí), nýbrž je filosofickým či epistemologickým rámcem (argumentem, koncepcí) myšlení, který umožňuje pojmout neslučitelné a vzájemně neodvoditelné deskripce zkoumaného jevu a tudíž neulpívat pouze na jednom popisu daného jevu.

Současný matematik a filosof Arkady Plotnitsky přibližuje Bohrovo filosoficko-komplementární myšlení následovně: Bohr rozvinul „komplementaritu do zevrubného rámce, který obemyká jak kvantovou fyziku, tak kvantovou meta-fyziku – ontologicko-epistemologické a, jak se ukázalo, anti-ontologicko-epistemologické dimenze kvantové teorie.“ Bohrův filosofický počin ve fyzice Plotnitsky srovnává mimo jiné s konceptem neúplnosti a nerozhodnutelnosti Kurta Gödela (1906–1978), dále s vymezením se Martina Heideggera (1889–1976) vůči tradiční metafyzice a vědě, s obecnou ekonomií Georgese Batailla (1897–1962) a dekonstrukcí či nerozhodnutelností Jacquese Derridy (1930–2004). Bohrova meta-fyzika se tak podle něj stává anti-metafyzikou.

Současný teolog James E. Loder a fyzik W. Jim Neidhardt zase srovnávají Bohrovu komplementaritu s dialektickou metodou Karla Bartha (1886–1968) a Søren Kierkegaardovou ( 1813–1855) kvalitativní dialektikou. Z komplementarity tak plyne náhled, který, jak uvádí Ilya Prigogine (1917–2003) a Isabelle Stengersová (*1949), „spočívá ve zdůrazňování bohatství skutečnosti, které překonává možnosti každého jazyka a každé logické struktury. Každý jazyk může vyjádřit jen část skutečnosti. Například hudba nebyla »vyčerpána« žádným z jejích »děl«, ani žádným hudebním stylem, Bachem počínaje a Schönbergem konče.“

Když s Thomasem Kuhnem (1922–1996) 17. listopadu 1962 nahrával poslední ze série rozhovorů, Bohr smutně připustil, že vědci či filosofové v jeho době jako by neměli instinkt pro to, že se komplementárním rámcem odhalilo cosi zásadního. Konstatuje, že „žádný člověk, který se nazývá filosof, doopravdy nepochopil, co je míněno komplementární deskripcí“. Následně Bohr srovnal rámec komplementarity s převratem v dějinách vědy – Koperníkovým inovátorským pohledem na vesmír. Jak víme, pokračoval Bohr, trvalo dlouho, než se po několika generacích u vědců a potom ve školním vzdělání prosadila heliocentrická soustava a stala se každodenní samozřejmostí. Bohr nakonec uvedl: „Myslím, že tomu tak bude přesně i s komplementární deskripcí.“ Následujícího dne 18. listopadu Bohr zemřel na srdeční selhání.

*Více viz Grygar: Komplementární myšlení Nielse Bohra v kontextu fyziky, filosofie a biologie

F. Aaserud & D. Favrholdt (Eds.), Niels Bohr. Collected Works, Volume 10, Complementarity beyond Physics (1928–1962). Amsterdam – New York – Oxford – Tokyo: North-Holland Publishing Company, Elsevier 1999.

 

Původ a první výskyt pojmu „komplementarity“

Rukopis, v němž se poprvé u Bohra setkáváme s pojmem komplementarita, je dochovaný třístránkový fragmentární text z července 1927, který je psaný vlastní rukou: zajímavé je, že první dvě stránky jsou Bohrem datované k červenci roku 1926, což je podle mínění editorů sebraných spisů omyl, a dataci opravili na rok 1927; třetí strana byla bez datace. Bohr v tomto rukopise naznačuje „komplementární aspekty zkušenosti, které nemohou být propojeny do prostoro-časového obrazu, založeném na klasických teoriích“. Ještě zajímavější je, že současný filosof a historik vědy Sandro Petruccioli se pokouší ukázat, že datace z roku 1926 je správná a že se editoři sebraných spisů unáhlili, když z obsahu rukopisu usoudili, že náleží do roku 1927.

V korespondenci se poprvé pojem komplementarity zřejmě vyskytuje v Bohrově dopise Wolfganu Paulimu (1900–1958) ze srpna 1927: „Zjevně neslučitelné nároky superpozice a individuality [neboli diskontinuity, atomicity či nedělitelnosti, jedinečnosti fenoménů – pozn. F.G.] nezahrnují protikladné, nýbrž komplementární stránky přírody.“

Max Jammer (1915–2010) Bohrovo komplementární myšlení mapuje  do roku 1925 a současný historik vědy Klaus Stolzenburg do roku 1924. Zárodek myšlení komplementarity s nejvyšší pravděpodobností podle Abrahama Paise (1918–2000) vznikl již při četbě  Einsteinova  druhého článku z roku 1909 o energetických fluktuacích a paradoxech u světelných kvant. Einstein tehdy dospěl výslovně ke spekulativnímu závěru, že dosavadní teorie záření bude opuštěna a nastoupí teorie, která bude uvažovat o takovém druhu spojení popisů záření, vlnového a částicového, které by „neměly být nahlíženy jako vzájemně neslučitelné [unvereinbar]“. To, co na Bohra tehdy zapůsobilo, byl pozoruhodný způsob Einsteinovy argumentace o možném propojování dosud různých – a pro Bohra později nekompatibilních – modelů přírody. Gerald Holton (*1922) doplňuje Paise tvrzením, že Bohr uvažoval takto komplementárně při formování kvantově-klasického atomárního modelu z roku 1912 či 1913 a posléze při formulování tzv. korespondenčního argumentu.

Avšak v implicitní podobě se komplementarita v Bohrově mysli utvářela už od mladistvých let a následně v celém jeho vědeckém životě. Za svědectví o takto rané genezi lze považovat i komentář Edgara Rubina k Bohrovu vystoupení s ideou komplementarity na podzimních fyzikálních konferencích v roce 1927. Tento způsob uvažování v neslučitelnostech údajně Bohr běžně používal již v osmnácti letech, tj. přibližně už v roce 1903. Připomeňme si i vzpomínku Wernera Heisenberga (1901–1976) ze společné plavby na plachetnici s Bohrem a dalšími přáteli, v době po ustavení tzv. kodaňského výkladu, tj. někdy následující léto roku 1928. Bohr jim na příkladech vysvětloval nejnovější výsledky dosažené ve fyzice, a současně  téma problematizoval otázkou jazyka či filosofie, když argumentoval nutností vše nahlížet prismatem komplementárního rámce. Jeden z přátel utrousil, že se přeci z jeho úst nejedná o žádnou novinku: přesně takto s nimi rozprávěl již před dvaceti lety (tedy někdy počátkem 20. století). Tuto vzpomínku upřesňuje John A. Wheeler (1911–2008), který vzpomíná, že mu Heisenberg vyprávěl, že to byl Niels Bjerrum (1856–1941), přítel z mládí a chemik, který zvolal: „Ale Nielsi, tohle jsi mi říkal už od té doby, co jsi byl kluk.“

Bohra v jeho myšlenkových představách silně ovlivnilo již rodinné prostředí plné přírodovědných a filosofických diskusí, dále během studia fyziky kurzy filosofie a diskusní kroužek Ekliptika. Kromě tety Hanny Adlerové (1859–1947; jako jedna z prvních žen své doby vystudovala fyziku) a jejích vzdělaných kolegyň k Bohrům docházeli další významní hosté z dánské společnosti a Bohr s bratrem Haraldem (1887–1951) se mohli řady rozmanitých interdisciplinárních diskusí účastnit. Především to byly pravidelné večerní filosoficko-lingvisticko-přírodovědné disputace (tzv. Dinner club), které doma otec Christian (1855–1911), experimentální fyziolog, pořádal s přáteli, filosofem Haraldem HØffdingem (1843–1931; učil později Bohra na univerzitě), filologem Vilhelmem L. P. Thomsenem (1842–1927) a fyzikem Christianem Christiansenem (1843–1917; učil Bohra na univerzitě). Dále se bratři mohli účastnit přírodovědných a filosofických rozhovorů, které s otcem často v laboratoři vedli patolog Carl G. Lang (1834–1900) a anatom Johann H. Chievitz (1850–1903).

Schopnost, s jakou potom ve škole a na univerzitě nebo později jako vědec, jak líčí pamětníci a kolegové včetně Alberta Einsteina (1879–1955), přistupoval k řešení kontroverzních otázek a idejí, byla obdivuhodná. Bohr vždy nahlížel například novověké vidění světa, klasické předpoklady reprezentace, kontinuity dění a kauzality jako pouhé předpoklady zakotvené v kontextech naší vědecké tradice, kultury, myšlení a jazyka – jsme totiž doslova zachyceni v jazyce. Sám Bohr později připomínal, že „od mládí jsem byl inspirován k hlubokému porozumění jednotě, která je východiskem pro všechnu lidskou touhu po vědění, bez ohledu na to, zda je jeho hladina manifestována skrze tak široce odlišné lidské prostředky, jakými jsou biologie, fyzika, filologie a filosofie.“

I Heidegger oceňoval Bohrovu schopnost radikálního tázání či být „s to položit problémy novým způsobem a především v problematičnosti vydržet“. Zrod komplementarity tedy jistě nemůžeme ztotožnit s její ucelenou prezentací v kvantové teorii od roku 1927, nýbrž je nutné poukázat na Bohrův kontinuální osobitý myšlenkový vývoj a přístup k řešení problémů, byť dříve pojem komplementarita nepoužíval. 

 

*Více viz Grygar: Komplementární myšlení Nielse Bohra v kontextu fyziky, filosofie a biologie

F. Aaserud & D. Favrholdt (Eds.), Niels Bohr. Collected Works, Volume 10, Complementarity beyond Physics (1928–1962). Amsterdam – New York – Oxford – Tokyo: North-Holland Publishing Company, Elsevier 1999.

Epistemologický rámec komplementarity

Ideu komplementarity si můžeme pro jakoukoli disciplínu zobecnit z hlediska dvou rysů (může jich být více). (1) Dvě fundovaná pojetí (pojmy, představy, jazyky, informace, vlastnosti) jsou rovnocenně nepostradatelná pro deskripci nějakého problému, situace, fenoménu nebo obecně při popisu téhož. (2) Dvě fundovaná pojetí (atd.) jsou vzájemně výlučná při popisu téhož. Totéž se ukazuje různě, když je uchopeno jednou v tom a podruhé v onom ohledu. Avšak, to, co se u téhož dá zjistit diachronně, nelze vykázat synchronně (jako například v nároku klasické fyziky). Jinak řečeno, a s propojením obou rysů, můžeme nárok komplementarity shrnout i takto: Nějaký fenomén lze komplexně popsat prostřednictvím dvou vzájemně se vylučujících jazyků (idejí, koncepcí atd.) La a Lb. Jednomu aspektu daného fenoménu lze rozumět pomocí La a jinému pomocí Lb, neexistuje však aspekt tohoto fenoménu, jenž by byl popsatelný současně prostřednictvím La i Lb. Rovněž neplatí, že zkoumaný fenomén odpovídá pouze La anebo jen Lb, a ani že La je převoditelné nebo odvoditelné z Lb (a naopak).

Kvantový teoretik, jezuitský kněz, milý člověk a fenomenolog Patrick Heelan (1926–2015; na fotografii níže) podobně pracuje s tzv. kvantovou logikou, která pro něj není redukována pouze na matematicko-logickou symboliku, nýbrž je strukturována do kontextově závislé mřížky nebo sítě (viz dvě grafická znázornění na obrázku).

Heelan totiž zavádí deskripce, tvrzení či jazyky (LanguagesLa, Lb, Lc atd.), jež mají specificky lokální kontextuální povahu a popisují daný fenomén, událost, problém nebo otázku bytí ve filosofii (Lab atd.). Tyto kontextově závislé diskurzy však nemusí být slučitelné a současně použitelné, nicméně se vždy již nějak ovlivňují nebo narušují. Na obrázku vidíme, že ke kontextům La a Lb náleží i jejich protějšky Lb´ a La´. Pro komplexní porozumění zkoumaného fenoménu (Lab) je potom nutné pojímat oba neslučitelné popisy (nebo i více) komplementárně rovnocenně, tudíž ani jednu deskripci nebudeme vysvětlovat z druhé anebo na druhou převádět či eliminovat. Tato obecná logika je podle Heelana využitelná v jakékoli disciplíně nebo v našem každodenním myšlení a jednání. Jeho koncepce kvantové logiky ještě umožňuje z fenomenologických a hermeneutických pozic analyzovat nejen kontextově závislé výslovné diskurzy, ale také jejich horizonty, jež se vynořují z implicitních možností a předporozumění života nebo bytí, tomu, že jest nám být (L0).

Bohr ve své filosofii vědy také ukazuje pozici velmi blízkou závěrům fenomenologie. Oproti dosavadní tradici objektivistického myšlení ve vztahu k přírodě a zkoumaným fenoménům poukazoval na to, že nestačí pouze jeden druh unifikujícího a objektivizujícího popisu přírody (například fyzikální deskripce pohybu, eliminující naší deskripci prožitku pohybu). Nestačí pouze jedno pojetí převádět na druhé či ho z něj vysvětlovat (například prožitek tepla z tepelných kmitů, evoluční pojetí genu z hlediska molekulárního, a naopak), nýbrž je pojímat komplementárně, tj. obě často zcela neslučitelná pojetí jsou ve svých kontextech neredukovatelně pravdivá a teprve dohromady vyčerpávají celkový náhled zkoumaného fenoménu.

Zejména v moderní době jsou vědecké a každodenní popisy víceméně neustále navzájem rušeny kontexty druhého popisu. Popis barvy z hlediska toho, jak se nám ukazuje a jak ji prožíváme (La), je zatížen fyzikálním vysvětlením barev z hlediska vlnových délek či frekvencí elektromagnetického záření (Lb´). Fyzikální popis (Lb) ukazované a prožívané barvy barvu ve skutečnosti od-jevuje, od-prožívává a převádí na něco, co není ona sama ve svém ukazování a zakoušení. Heidegger například poukazuje na to, že „barva září a chce jen takto zářit. Když ji chytrým měřením rozebereme na frekvence, je pryč. Ukazuje se jen tehdy, když zůstává nerozkrytá a nevysvětlená.“ Na druhé straně je zase vědecký popis vždy rušen každodenně zakoušenou aktivitou a relativním vnímáním (La´). Než začne vědec zkoumat a vysvětlovat barvu, musí již implicitně (L0) nějak rozumět tomu, co je barva a proč by měla souviset s vlnovou délkou. Vědec se tedy nemůže ptát na něco, co již předem nějak nepředpokládá. Ačkoliv se popisovaný prožitek barvy a deskripce barvy o určité frekvenci nevyžadují a nejsou kompatibilní, jsou obě deskripce neredukovatelně skutečné (Lab), a v rámci svých kontextů evidentní a pravdivé, nikoli jedna klamná a druhá pravdivá či skutečná. Obě deskripce můžeme považovat za komplementární, a je pouze na nás a dobové myšlenkové atmosféře, zda komplementární popis využijeme ve vědeckém či vzdělávacím procesu pro komplexnější popis zkoumaných problémů nebo fenoménů.

Ananlogicky, když se díváme na tzv. Müller-Lyerovu geometrickou iluzi, zakoušíme ji tak, že zadní (horní) čára je kratší než přední (La – v jiných kulturách tuto iluzi vnímají ještě odlišněji). Pakliže však aplikujeme eukleidovská měřítka (Lb), zjistíme neslučitelnou skutečnost – obě čáry jsou stejně dlouhé. Tradičně objektivistický výklad říká, že nás klame zrak, protože pravdivá jsou přeci eukleidovská měřítka. (Podobně hovoříme o tom, že nás klame zrak, když vidíme sbíhající se koleje, zúžující se silnici nebo stromy v aleji sbíhající se do jednoho bodu na horizontu atd.)

Komplementární výklad nám však může odhalit mnohem propracovanější výklad: dovoluje nám vzít rovnocenně v potaz obě neslučitelná hlediska (Lab). Nejedná se potom o klam, poněvadž každodenně nevnímáme svět eukleidovsky, ale používáme eukleidovskou geometrii, která vznikla prostřednictvím idealizačních procesů v našem rozumu. Původně sloužila k hledání pravdy, od novověku společně s matematikou slouží především k hledání objektivity, dobývání přírody a k převádění kvalitativně zakoušených a smyslových skutečností na neslučitelné kvantifikovatelné a nadčasové ideality. (Problém s vnímáním prostoru

Jiný a pěkný příklad popisuje Heisenberg (níže na fotografiích s Bohrem).  Když studoval v Kodani v roce 1924 a 1925 vyrazil jednou s Bohrem na dlouhou pěší túru kolem Helsingöru a Bohr mu vyprávěl následující komplementární situaci: „Není to zvláštní, že tento zámek [Kronborg v Helsingöru] je pojednou jiným, když si představíme, že zde žil Hamlet? Z hlediska naší vědy bychom řekli, že se zámek skládá z kamenů, radovali bychom se z forem, do nichž je architekt sestavil. Kameny, zelená střecha se svou patinou, dřevořezby v kostele, to je skutečně zámek (Lb). Na tom všem se nic nezmění, když se dovíme, že zde žil Hamlet, a přece je to pak jiný zámek (La). Najednou hovoří stěny a valy jinou řečí. Nádvoří zámku se stává světem, temný kout připomíná temnoty v lidské duši, zaslechneme otázku ´být či nebýt´? Ve skutečnosti nevíme o Hamletovi skoro nic. jen krátká noticka ve staré kronice ze 13. století prý obsahuje jméno Hamlet. Nikdo nemůže dokázat, že skutečně existoval, nemluvě o tom, že by zde žil. Ale každý z nás ví, jaké otázky spojil Shakespeare s touto postavou, jaké propasti přitom osvětlil, a proto musela postava dostat i místo na této zemi a našla je zde na Kronborgu. Ale jakmile to víme, je už Kronborg jiným zámkem (Lab)."  

*Více viz Grygar: Komplementární myšlení Nielse Bohra v kontextu fyziky, filosofie a biologie

Grygar, F., Komplementarita kalkulující a kvalitativní deskripce. In: Teorie vědy, Vol. 33, No. 2, Praha 2011, s. 271-297. PDF viz ZDE.

Grygar, F.,Možnosti Bohrova komplementárního rámce myšlení ve výuce. In: Pedagogika, Vol. LXII, No. 3, Praha 2012, s. 305–316. PDF viz ZDE.

Grygar, F., Idea univerzity jako idea komplementarity - Od Martina Heideggera k Nielsi Bohrovi. In: Tomáš Hejduk – Jiří Chotaš – Aleš Prázný (eds.) a kol.: Moderní univerzita - Ideál a realita. Praha, Filosofia 2016,  s. 161–196.

 

Vybrané příklady ke komplementaritě

A/ Fyzika

Ve vztahu k fyzice implikují podle Bohra závěry kvantové teorie dvě hlediska komplementarity. První hledisko se týká původně nelogického a paradoxního dualismu vlno-částice: Bohr například ve slavné Como přednášce (The Quantum Postulate and the Recent Development of Atomic Physic, publikováno 1928) z roku 1927 uvádí: „Dva ohledy o povaze světla jsou spíše uvažovány jako odlišné pokusy interpretace experimentálních důkazů, ve kterých je limitace klasických konceptů vyjádřena komplementárními způsoby.“ O několik řádků níže pokračuje ve stejném tónu o povaze hmoty: „Ve skutečnosti se zde opět nezabýváme protikladnými, ale komplementárními obrazy fenoménů, které pouze dohromady nabízí přirozenou generalizaci klasického způsobu deskripce.

Druhé hledisko se týká obecně kinematicko-dynamické komplementarity (D. Murdochův metodický název), která vystihuje komplementaritu prostoro-časové deskripce a hybnostně-energetické deskripce. Bohr v Como přednášce píše: „Právě povaha kvantové teorie nás nutí zvažovat prostoro-časovou souřadnici a požadavek kauzality [zde poznání hybnosti či energie – pozn. F.G.], spojení příznačné pro klasické teorie, za komplementární, avšak vzájemně se vylučující rysy deskripce, symbolizující idealizaci observace a definice.“

Bohr však často, zejména později, oba uvedené aspekty komplementarity propojuje nebo jinak kombinuje. Jedna z nejvýstižnějších charakteristik komplementarity, i s důrazem na aplikaci pojmů, je z roku 1929 a zní takto: „Fundamentální postulát nedělitelnosti kvanta akce je sám, z klasického hlediska, iracionálním prvkem, jenž po nás nevyhnutelně požaduje, abychom se vzdali kauzálního způsobu deskripce, a který, vzhledem k propojování mezi fenomény a jejich observací, nás nutí přijmout nový způsob deskripce označený jako komplementarita v tom smyslu, že jakákoli daná aplikace klasických pojmů vylučuje současné použití jiných klasických konceptů, jež jsou v jiné souvislosti rovnocenně nutné pro objasnění příslušných fenoménů.

Kupříkladu každá z rozdílných manifestací hmoty nebo světla je korelována s výlučným experimentálním uspořádáním k pozorování právě té anebo oné jejich vlastnosti. Obšírnější vyjádření pak obsahuje úplně poslední Bohrova posmrtně publikovaná esej, která popisuje celou situaci v kvantové teorii s důrazem na problém výlučnosti experimentálních uspořádání takto: „Skutečnost, že v jednom a témže dobře definovaném experimentálním uspořádání získáváme zpravidla záznamy o odlišných individuálních procesech, znamená nezbytný obrat ke statistickému vysvětlení kvantových fenoménů. Navíc nemožnost propojování fenoménů, pozorovaných v rámci odlišných experimentálních uspořádání, do jednoduchého klasického obrazu předpokládá, že takové zjevně neslučitelné fenomény musí být považovány za komplementární v tom smyslu, že uchopeny dohromady vyčerpávají veškeré dobře definovatelné poznání o atomových objektech. Jakákoli logická kontradikce v těchto ohledech je fakticky vyloučena matematickou konzistencí formalismu kvantové mechaniky [...].“ To má samozřejmě bytostný dopad na možnosti našeho komplexního poznání, neboť například přesné měření poloh jednotlivých elektronů v atomu vylučuje současné poznání energetických stavů tohoto atomu.

To znamená, že i sebenepatrnější změna nastavení experimentálního uspořádání vyvolá nový fenomén, který není kauzálně propojitelný s předchozím fenoménem, protože „fakta získaná na základě odlišných experimentálních uspořádání nemohou být kombinovaná obvyklým způsobem“. Tudíž s výsledky jednotlivých pozorování (či hodnotami měřených veličin) nelze pracovat tak, jako tomu je v klasické fyzice. Bohr to shrnuje následovně: „Příznačný rys celostnosti, typický pro vlastní kvantové fenomény, totiž nachází své logické vyjádření v situaci, kdy jakýkoli pokus o přesně definované další dělení vyžaduje změnu v experimentálním uspořádání, které je neslučitelné s definicí právě zkoumaného fenoménu.“

Jako vědci samozřejmě vždy provádíme řez mezi námi, přístrojem a tím zkoumaným (stejně tak v každodenním životě mezi námi a věcmi), avšak v kvantových observacích se odhalily závažné subjekt-objektové problémy a limity. Nelze u nich přesně stanovit, co patří na stranu toho či onoho pólu interakce, a navíc během syntézy a analýzy získaných výsledků vycházíme z propojování po sobě následujících jedinečných fenoménů. Toto propojování má komplementární charakter, je výkonem a volbou našeho rozumu; neděje se v přírodě. Během procesů měření tedy nemohou být zdánlivý objekt a přístroj uvažovány klasicky tak, že jsou plně izolovatelné nebo na sobě nezávislé. Bohra tyto otázky neustále trápily, poněvadž se mu nedařilo přesvědčit Einsteina, že se díky těmto okolnostem nacházíme ve zcela nové situaci.

Tudíž v našich popisech přírody neodkrýváme nějakou reálnou esenci zkoumaných fenoménů (nebo na nás nezávislé vlastnosti přírody), nýbrž se vždy jen pokoušíme prozkoumat „vztahy mezi mnohotvárností aspektů naší zkušenosti“. Bohr také často uváděl, že „je nesprávné se domnívat, že úkolem fyziky je zjistit, jaká příroda jest. Fyzika se zabývá tím, co dokážeme říci o přírodě.“ Zejména po proslavených diskusích s Einsteinem začal místo zavádějícího pojmu objekt, rozvíjet vlastní a dvojí pojetí fenoménu a jazyka. Jeho koncepce je blízká pojetí intencionality Edmunda Husserla (1859–1938) a Heideggerově pojetí hermeneutické fenomenologie.

Bohr dále hovořil například o komplementaritě mezi mechanikou a termodynamikou nebo energií a teplotou atd., přičemž zde už nejde o případy, které se nutně vztahují ke kvantové teorii či principu neurčitosti. Nebo poznání barvy tělesa se stává možné zřeknutím se poznání atomových a elektronových pohybů v tělese. Naproti tomu znalost těchto pohybů nás nutí vzdát se poznání barvy, energie a teploty.

*Více viz Grygar: Komplementární myšlení Nielse Bohra v kontextu fyziky, filosofie a biologie

F. Aaserud & D. Favrholdt (Eds.), Niels Bohr. Collected Works, Volume 10, Complementarity beyond Physics (1928–1962). Amsterdam – New York – Oxford – Tokyo: North-Holland Publishing Company, Elsevier 1999.

E. Rüdinger, & J. Kalckar (eds.): Niels Bohr. Collected Works, Volume 6, Foundations of Quantum Physics I (1926–1932). Amsterdam – New York – Oxford – Tokyo, North-Holland Publishing Company – Elsevier, 1985.

 
 
B/ Biologie či chemie

Jakmile Bohr začal aplikovat svůj rámec komplementarity i mimo oblast fyziky, plně již porozuměl nastalé situaci. Uvědomil si totiž, že za tím vším se může ještě odhalit „nejen nějaká příbuznost s epistemologickými aspekty, ale ještě hlubší vztah skrytý za fundamentálně biologickými problémy [...]“ (V tom Bohr vykazuje podobnosti s Husserlem a Heideggerem).

Z hlediska epistemologických otázek zkoumání fenoménu živé přírody či života chtěl Bohr splatit intelektuální dluh svému otci Christianovi. Ten byl inspirován Immanuelem Kantem (1724–1804) a uvažoval na základě mezioborových diskusí o paradoxním vztahu mezi mechanistickým a teleologickým přístupem k živé přírodě s tím, že tento paradoxní přístup povýšil na pravidlo.

Bohr si z mládí nesl stejný epistemologický problém, který lze vyjádřit takto: čím přísněji vědecky zkoumáme živou přírodu po vzoru přírody anorganické, tzn. mechanisticky, tím více nám uniká obecné porozumění tomu, co je na živé přírodě to živoucí. A naopak, čím více se pokoušíme při zkoumání živé přírody verbálně porozumět tomu živoucímu, tím více nám uniká přísné oborové vysvětlení a specializovaný experimentální výzkum živé přírody, jemuž by neměly být kladeny žádné překážky. Jeho celoživotní snahou bylo, aby se vědecké myšlení a poznání i s tímto problémem vyrovnávalo tak, že nebude upadat do dvou extrémních pozic, tj. materialismu anebo mysticismu.

Bohr by souhlasil s autory moderní učebnice buněčné biologie (Bruce Alberts a kol.: Základy buněčné biologie), kteří tvrdí, že „buňky jsou [...] základními jednotkami života“, ale už by nesouhlasil s pokračováním této citace, jež uvádí, že „je to právě buněčná biologie, ke které se musíme obrátit pro odpověď na otázku, co je život a jak funguje“. V tom by viděl jednostranné a nebezpečné zjednodušení (fachidiotismus).

Bohrovo stanovisko k fenoménu živého můžeme výstižně sumarizovat se současným biologem a filosofem Fulviem Mazzocchim: „Z hlediska teoretického rámce komplementarity reformuloval Bohr ideu, dříve podporovanou německým filosofem Immanuelem Kantem [...], o nemožnosti redukovat veškeré aspekty života na mechanické příčiny. Pro získání celkového porozumění živých systémů jsou rovnocenně nutné dva vzájemně se vylučující způsoby popisů: mechanistická a finalistická deskripce, jež jsou navzájem komplementární.“

Fenomén života, jak píše Bohr, existuje pouze za podmínek, které vylučují vyčerpávající analýzu jednotlivých atomů v organismu. Jinak řečeno: zjistit vše o jednotlivých atomech rovná se organismus usmrtit, tj. neslučitelnost s životem. Ve vztahu k možnostem vyčerpávajícího porozumění fenoménu života Bohr poukazuje na to, že i samotný pojem vědomí či život fyzikálně-chemické nebo biologické vysvětlení buď nepoužívá, anebo jen reduktivním a polovičatým způsobem.

Jeho důležité tvrzení ve studii (původně přednášce) Světlo a život z roku 1933 přichází s tím, že tak jako fenomén světla („asi nejméně komplexní ze všech fyzikálních jevů“) nemůže být uchopen prostřednictvím koherentního mechanického vysvětlení („zřeknutí se kompletního kauzálního popisu“), nýbrž komplementárně (vlnové a korpuskulární chování), podobně nemůže být z fyzikálně-chemického hlediska vysvětlen ani fenomén života („rozmanitost, jež dalece přesahuje dosah vědeckého zkoumání“). Bohr píše, že „musí být existence života pokládána za elementární fakt, který nemůže být vysvětlen, ale musí být považován za východisko biologie, podobně jako kvantum akce, které se z pohledu klasické mechanické fyziky jeví jako iracionální prvek a dohromady s existencí elementárních částic tvoří základ atomové fyziky. Deklarovaná nemožnost fyzikálního nebo chemického vysvětlení svébytného výkonu života je v tomto smyslu analogická k nedostatečnosti mechanické analýzy pro porozumění stability atomů.“

Jinak řečeno s Heisenbergem: Dá se „předpokládat – jak navrhl Bohr – že naše vědění o tom, že buňka žije, je patrně komplementární k úplné znalosti její molekulární struktury“. V biologii se totiž může „ukázat jako významné, že otázky klade druh »člověk«, který sám opět patří k živým organismům – jinými slovy, že již víme, co je život, dokonce dříve, než jsme jej vědecky definovali“. Vždy se nacházíme, jak píše Bohr, v pozici „diváků a herců ve velkém dramatu existence“. Jedno neustále ovlivňuje druhé. Proto nelze, jak tvrdí, stanovit, co jest život a živé organismy, nýbrž jaké postavení zaujímají v našem popisu či „v našem obraze světa.“ Dále zdůrazňoval, že to, čím se vůbec můžeme a máme zabývat (v jakýchkoli vědních disciplínách), je „zkoumání podmínek pro řádné používání našich konceptuálních prostředků vyjadřování“.

Max Delbrück (1906–1981) byl uvedenou Bohrovou přednáškou Světlo a život natolik fascinován, že o této události píše následující: „Byl jsem tehdy zřejmě asi jediný z jeho kolegů“, kdo vzal Bohrovu řeč a následný článek „tak vážně, že to určilo moji kariéru [...].“ Místo čistě kvantové teorie začal dělat experimentální biologii, biofyziku či genetiku. Delbrückova oblíbená slova zní: Stejně jako „už máme v Jamesi Watsonovi »Einsteina biologie«”, tak „stále čekáme na »Nielse Bohra« v biologii“. Delbrückova výzkumná strategie spočívala po vzoru Bohrových idejí (ne vždy se stejným pochopením) v nalézání protikladných či paradoxních idejí a vhledů. Jeho mladší kolega, molekulární biolog Günther S. Stent (*1924), vzpomíná, že se jako klíčové pro rozvoj molekulární biologie ukázalo také Delbrückovo přenesení Bohrova kodaňského ducha na  pracoviště v Pasadeně, a tím se současně „skrze Delbrücka Bohrova epistemologie stala intelektuální infrastrukturou molekulární biologie“.

Ve vztahu kvantové teorie a chemie docházíme podle Bohra k tomu, že „jakýkoli pokus o prostoro-časovou lokalizaci elektronů v atomech a molekulách by vyžadoval experimentální uspořádání zamezující výskytu spektrálních zákonitostí a chemických vazeb.“ A naopak.

Z komplementárního hlediska lze dále navrhnout, že to, co se nazývá gen, je v biologii definováno ze dvou i více konceptuálně různých až nekompatibilních pozic: například molekulárním popisem genu jakožto úseku DNA a evoluční definicí genu jako nehmotné informace. Jinak řečeno z hlediska evoluční biologie úsek DNA je pouze hmotným nosičem a gen není věcí nebo hmotné něco, nýbrž je informací (replikátorem). Otázkou potom je, co je informace. Komplementaritu lze spatřovat také mezi biologickým strukturalismem inspirovaným filosofickým strukturalismem a neodarwinismem (více viz například teoretický biolog a filosof Anton Markoš /*1949/: Tajemství hladiny).

 

Delbrück Bohrovo pojetí shrnuje v dopise, který Bohrovi poslal:

Tvrzení: Předpoklady, které mají co do činění s kauzálním uspořádáním biologických fenoménů, mohou být zčásti ve formálním rozporu se zákony fyziky a chemie, protože experimenty na živých organismech jsou zajisté komplementární k experimentům určujícím fyzikální a chemické procesy s atomickou přesností. Vysvětlení: 1) Netvrdím, že zákony atomové teorie mohou objasnit specifické fenomény života. Naopak:

A) zákony atomové teorie jsou společným kořenem fyziky a chemie. Nedávno jsme se ještě domnívali, že chemie musí být založena na klasické fyzice. Ukázalo se však, že můžeme a musíme do fyziky a chemie zavádět takové předpoklady, jež si formálně vzájemně odporují, neboť onen společný kořen se nachází přímo v atomové oblasti, takže experimenty pro tyto výzkumné obory nabývají částečně komplementární povahu. Například experiment pro přípravu nějaké chemické sloučeniny (makroskopický experiment!!!) je komplementární k experimentu pro měření drah elektronů, jež tento svazek tvoří. Dodatečné odůvodnění těchto formálních rozporů (kvantové skoky) vyplynulo z poznání, že přesný atomární popis se může vztahovat pouze na atomové experimenty; avšak v takovémto experimentu, jak někteří uvádějí, dochází k narušení zkoumaného procesu, nebo přesněji řečeno, objekt a pozorování nemohou být od sebe jednoznačně odděleny. Proto zde odpadá možnost kauzální deskripce.

B) Právě proto, že v žijícím organismu jsou fyzikální a chemické jevy propleteny až k atomární úrovni, musí ležet společný kořen biologie a fyziky a chemie právě v atomární oblasti. A to je zase důvod, proč nemůže být vypracován kauzální popis tohoto vztahu na samotných fyzikálních a chemických pojmech; v atomární oblasti totiž fyzika a chemie nedovolují společnou kauzální deskripci.

2) Netvrdím, že biologie ve svých experimentech usmrcuje život nebo dokonce tak činit musí. Naopak: Pro genetiku a rozvíjející se mechaniku a fyziologii a biochemii a biofyziku je charakteristické a zásadní, že studují procesy v živých organismech. Proto rovněž tyto výzkumné metody nemohou pronikat až ke zkoumání jednotlivých atomárních a elementárních procesů, od nichž jsou ve skutečnosti velmi vzdálené; v tom spočívá obecná shoda. Jestliže má být jejich popis přísně kauzální, musí zůstat od této domény značně vzdálené. A také proto nejsou tyto oblasti navzájem kauzálně redukovatelné, jako nejsou fyzika a chemie kauzálně redukovatelné jedna na druhou.“

Bohr, podobně jako jiní v roce 1953, byl nadšený z objevu trojrozměrné struktury či dvoušroubovicového modelu DNA a nové příspěvky do nejjemnějších detailů diskutoval s mladými biology z Kodaně, jako za starých časů fyzikální problémy. Na straně druhé Bohrovo epistemologické stanovisko k otázce života zůstalo stejné, neboť kromě už uvedených – řekněme hermeneutických – argumentů byl přesvědčen, že nové objevy nejsou posledním kamínkem do vyřešení záhady života. 

*Více viz Grygar: Komplementární myšlení Nielse Bohra v kontextu fyziky, filosofie a biologie.

Dále viz Grygar: Bohr´s Complementarity Framework in Biosemiotics. In: Biosemiotics 9(27). Springer Verlag. DOI: 10.1007/s12304-016-9281-4 A full-text view-only version: http://rdcu.be/ocpw

Grygar, F., Bohrovo pojetí biologie - k padesátému výročí úmrtí Nielse Bohra. In: Teorie vědy, Vol. 34, No. 4, Praha 2012, s. 355379. PDF viz ZDE.

Bohr, N., Světlo a život. In: Teorie vědy, Vol. 34, No. 4, Praha 2012, s. 381390. PDF viz ZDE.

F. Aaserud & D. Favrholdt (Eds.), Niels Bohr. Collected Works, Volume 10, Complementarity beyond Physics (1928–1962). Amsterdam – New York – Oxford – Tokyo: North-Holland Publishing Company, Elsevier 1999.

 

C/ Psychologie či filosofie

U založení kvantové teorie se, jak napsal Bohr v roce 1937, ukázalo, že bylo nutné se pro nové porozumění zkoumaným jevům obrátit i k jiným disciplínám, například k psychologii nebo filosofii, a současně také k epistemologickým otázkám, „s nimiž už byli konfrontováni myslitelé jako Buddha nebo Lao-c´, když se pokoušeli harmonizovat naši pozici jakožto diváků a herců ve velkém dramatu existence“. 

Nové výzvy již podle Bohra nebylo plně, ba dokonce vůbec možné vysvětlit pomocí dosavadních klasických předpokladů. Bylo nezbytné se rozhodnout pro nové hypotézy v rámci nového pojetí reality – a taková rozhodnutí v dějinách vědy lze označit za metafyzická.

Bohr v roce 1934 píše: „Máme důvod se radovat, že v rámci relativně objektivní domény fyziky, kde jsou emoční prvky tak dalece zatlačeny do pozadí, jsme se setkali s problémy, které jsou způsobilé k tomu, aby nám připomněly opětovně obecné podmínky, jež jsou základem veškerého lidského porozumění, a které od pradávných časů přitahovaly pozornost filosofů“.

Navzdory odlišným interpretacím problému měření si fyzici zejména od dvacátých let začali stále více uvědomovat, že při pozorování mikroskopických jevů dochází vždy k interakcím mezi objektem pozorování či měření (v této souvislosti se pojem objekt stává velmi problematickým termínem) jako jedním systémem, a přístrojem pozorování jako druhým systémem (nebo i tím, kdo měří), a že je interakce vyjádřena výměnou energie a hybnosti mezi oběma systémy. V mikroskopických měřítcích je pak zásadní kvantum akce či Planckova konstanta.

Interakce a vzájemná neoddělitelnost měřeného systému s měřicím přístrojem (či dokonce s naším vědomím?) nebo provázanost obou pólů interakce je natolik velká, že se začalo v kvantové teorii hovořit o holistickém přístupu ke zkoumaným jevům. Představy o  interaktivitě , propletenosti nebo holistickém porozumění všech jevů vedly podle Bohra mimo jiné k tomu, že jsme v kvantové teorii zbaveni možnosti klasického, kauzálně-objektivistického popisu přírody, tj. mechanistického popisu systému, jenž by byl nezávislý na našem rozhodnutí o způsobu kladení otázek, definované teorii a na ní založeném výběru experimentace a pozorování.

Bohr to v roce 1929 formuluje takto: „Objev kvanta akce nám ve skutečnosti ukazuje nejen vlastní limitaci klasické fyziky, ale současně, díky vržení nového světla na staré filosofické problémy o objektivní existenci jevů nezávislých na našich pozorováních, nás také konfrontuje se situací dosud nepoznanou v přírodních vědách. Poznali jsme, že jakékoli pozorování způsobuje interferenci s průběhem fenoménů, což implikuje, že nás to zbavuje základu, který umožňuje kauzální způsob popisu.“ Bohr dále uvádí, že nás situace v kvantové teorii „nutí přijmout nový způsob popisu označený jako komplementarita [...] pro objasnění příslušných fenoménů“.

Ovšem, jak správně tvrdí Heisenberg, idea komplementarity se „vůbec neomezuje na svět atomů. Setkáváme se s ní, když uvažujeme o rozhodování a o motivech našeho rozhodování, nebo když máme třeba volit mezi požitkem z hudby a analýzou její struktury.“ Bohr to vyjadřuje následovně: „Jakmile se snažíme analyzovat naše vlastní emoce, přestaneme je prožívat“. Jestliže se raduji, současně nereflektuji toto radování samo, jakmile začnu popisovat toto radování, provádím subjekt-objektové rozštěpení, a tím dojde k převodu původního radování na objekt aktu reflexe. Takto diskontinuitně uchopený předmětný prožitek již tedy není tímtéž původním radováním v neustálém toku prožívání (makroskopická stopa elektronu už také není superpozičním elektronem, „rozplizlým“ po celém vesmíru). 

Tak jako jsou neslučitelné pojmy vlny a částice, nekompatibilní experimentální uspořádání či klasicky kauzálně nepropojitelné observační fenomény, podobně výlučné jsou pro Bohra situace nebo pojmy pociťování a myšlení. Střetáváme se zde s neslučitelně pojímanými skutečnostmi: jedna je vždy již nereflexivně vykonávající a živoucí, celkově neuchopitelná (prožívání, volní aktivity, instinkty), druhá je ex post reflektující či myšlenková (jazyková, reflexe prožitků, uvědomování si uvědomovaného, myšlení myšleného), tudíž zpředmětňující (objektivizující) a redukující.

Mistrně tuto problematiku vyjádřil Augustin v XI. knize Vyznáních ve vztahu k implicitnímu a explicitnímu porozumění času. Když se mne nikdo netáže po tom, co jest čas, vím to, ale jakmile mám toto neuchopitelné původní rozumění někomu objektivně sdělit, nevím to, poněvadž to nelze vyjádřit jinak než výslovně a tudíž reduktivně. Jednak pomocí každodenních nebo vědeckých jazykových výrazů a pak takové vysvětlování je pochopitelně podmíněno kulturou, výchovou, tím jaký obor jsem studoval, co jsem se naučil atd.

Bohr situaci komplementarity mezi vykonáváním či pociťováním a jeho myšlenkovým uchopením či vysvětlením, připodobňuje k pokusům porozumět chování atomů na základě výlučných experimentálních uspořádání a nekompatibilních analogií, které zase čerpají z našich navyklých představ. K souvislosti mezi kvantovou teorií a psychologicko-filosofickými otázkami říká, že problémy, s nimiž se střetáváme, „povstávají z faktu, že veškerá naše běžná verbální vyjádření nesou známku našich navyklých forem percepce, z tohoto hlediska je existence kvanta akce iracionalitou. V důsledku toho stejně tak i slova jako »být« a »vědět« ztrácejí svůj jednoznačný význam.“

Vzájemně se vylučující skutečnosti (situace, pojmy)  jsou charakterizované různě vedenými či volenými řezy mezi subjektem a objektem. Přesto jsou takto neslučitelné skutečnosti komplementárně nepostradatelné pro celkový popis psychické zkušenosti nebo atomárního dění. Navíc si musíme s Husserlem uvědomit, že „kdekoli se vypovídá, tam se liší to, co je tématem, o čem se vypovídá (jeho smysl) od výpovědi, jež ani při vypovídání samém nikdy není ani nemůže být tématem.“

V souvislosti s možnostmi kauzálního popisu Bohr uvádí, že „nemožnost rozlišovat u psychické zkušenosti mezi fenomény samými a jejich vědomým vnímáním či chápáním totiž jasně vyžaduje zřeknutí se prostého kauzálního popisu dle modelu klasické fyziky, a sám způsob, v rámci něhož jsou používána slova jako »myšlenky« a »pocity« k popisu takovéto zkušenosti, připomíná nejsugestivněji komplementaritu, s níž se setkáváme v atomové fyzice. [...] Je to právě tato nemožnost ostrého rozlišování mezi subjektem a objektem v introspekci, která poskytuje nevyhnutelně prostor pro projev vůle.“ Bohr však ihned upozorňuje, že jeho stanovisko neznamená, že by chtěl jakkoli propojovat například otázku svobodné vůle s výzkumem atomárního dění, jen poukazuje na limity introspekce v psychologii, pozorování v přírodních vědách a omezenost vysvětlení takto získaných dat o zkoumaných objektech, vlastnostech nebo jevech. To platí samozřejmě i o zkoumání živých organismů.

Pro Bohra jsou problémy, jež vyvstaly v deskripcích kvantové teorie a jsou známy i v psychologii, pochopitelně bytostně propojeny s otázkou jazyka (nejde mu však o jazykovědu). Bohr si do jedné z rukopisných poznámek v létě 1954 poznamenal: „Je zřejmé, že v jednom způsobu mluvy se zabýváme pouze tím, co je v naší mysli (a dokonce v naší osobní mysli ve smyslu berkeleyánské filosofie), ale na druhé straně je očividné, že jestliže uchopíme takováto hlediska v jejich extrémech, evidentně nebudeme schopni definovat samotné slovo »mysl«, a striktně řečeno ani jakékoli jiné slovo [...]. (V úvahu připadá pouze otázka malování prostřednictvím verbálních barev jakožto prostředků k dorozumívání se v naší situaci).“

Bohrův poslední asistent Aage Petersen (*1927; na fotce vlevo) píše, že pro něj byla po celý život zcela zřejmá výsadní pozice jazyka, a divil se, že pro někoho není, či podceňuje, že všechna naše pozorování, introspekce, uspořádávání experimentů, navrhování teorií, objektivní deskripce a vysvětlování jevů bez ohledu na to, zda je náš každodenní jazyk rozšířen či prohlouben o matematické, básnické nebo psychologické pojmy, vždy již závisí pouze na našem konceptuálním rámci. Bohr to upřesňoval tím, že „závisíme na našich slovech“, jsme doslova „zachyceni v jazyce“. Nejsme schopni nahlédnout „za“ naše slova, jediné, co můžeme dělat, je uvažovat o tomto rámci, v němž tkvíme a s nímž přistupujeme v různých disciplínách k tomu či onomu předmětu zkoumání. Bohr k tomu dodával, že se „nemůžeme obejít bez těch forem percepce, které zabarvují náš celý jazyk a v rámci kterého musí být nakonec vyjádřena veškerá zkušenost.“  Z toho pak vyvozoval, že „je to právě tato situace, která prvotně uděluje příslušným problémům jejich obecně filosofický význam.

V otázce řeči a jazyka je Bohr blízký například Hérakleitovi z Efesu (přelom 5. st. př. n. l., na obrázku vpravo) nebo Heideggerovi. Bohra totiž fascinovala dvojí dimenze řeči, řeči nevyslovené a vyslovené. V implicitní a těžko zachytitelné dimenzi řeči počínají veškeré naše explicitní jazykové deskripce světa. Řeč, ani vyslovovaný jazyk si však nelze jednoduše postavit na distanc jako nějaký objekt zkoumání, neboť v nich už žijeme, v nich si vždy již nějak rozumíme a z nich teprve vykonáváme naše každodenní nebo vědecké explikace, které jsou zase jen jazykové.

Filosof David Favrholdt (1931–2012) Bohrova stanoviska ke vztahu pozorovatele a pozorovaného shrnuje takto: „Veškeré poznání předpokládá subjekt, který nemůže být vyčerpávajícím způsobem charakterizován, neboť je sám nejzazším předpokladem pro jakoukoli analýzu.“ Nacházíme se v situaci Bohrova věčného diváko-herectví-v-existenci, respektive v hermeneutickém kruhu.

Četné inspirace k pozdější Bohrově kritice tradičních předpokladů, jako je například v přírodních vědách neproblematicky přijímané rozlišení mezi subjektem (pozorovatelem) a objektem (přírodou), získal Bohr už v chlapeckých letech. Tehdy si zamiloval zejména čtivou, filosoficky inspirující a zároveň humorně pojatou knížečku „Dobrodružství dánského studenta“, kterou pro mládež napsal významný dánský básník, romanopisec a profesor filosofie v Oslu a na Kodaňské univerzitě Poul Martin MØller (1794–1838; na obrázku vlevo). Ten byl vzdělán i v teologických otázkách a byl pravděpodobně ovlivněn Johannem Gotlliebem Fichtem (1762–1814; na portrétu vpravo), jeho pojmem „Já“ a „koncepcí jazyka“. MØllerova dobrodružství přibližují i hegeliánskou filosofii, její strohou logiku uplatněnou na to, co jest, či na proces dění, v němž duch hledá cestu k sobě samému.

V roce 1959 vzpomíná, že ji přibližně ve věku čtrnácti let dostával v Dánsku každý jako dárek, jako zasvěcení do záhad lidské duše, problému jazyka a myšlení. Zajímavé je, že podobným obřadem musel o dvacet či třicet let později projít, jak píše Léon Rosenfeld (1904–1974; na fotografii vlevo), „každý, kdo přišel v ústavu do bližšího kontaktu s Bohrem, jakmile se ukázal dostatečně zběhlý v dánském jazyce.“ Kromě procvičování v dánštině se díky knížečce kterýkoliv návštěvník Fyzikálního ústavu pečlivěji připravil na Bohrův svérázný způsob řešení problémů v tezích a antitezích či na dialektický způsob přednášení, myšlení a konverzace ve vztahu k celku vědění.

Bohr z knihy běžně recitoval při přednáškách, nebo například v roce 1960 na mezinárodním kulturním kongresu ve svém příspěvku „Jednota lidského vědění“, který vyšel jako článek, citoval svoji nejoblíbenější pasáž, ve které spolu hovoří dva bratranci. Jeden je suše uvažující praktik a druhý zase typ nepraktického člověka se sklonem ke vzdáleným filosofickým meditacím, jež ho bohužel diskvalifikují pro normální život. Praktický bratranec chce pomoci nepraktickému, aby se už konečně dokázal rozhodnout pro nějaké kloudné zaměstnání. Filosofující bratranec mu začne líčit obtíže, k nimž ho přivádí jeho uvažování. Popisuje to takto: „Moje nekonečné dotazování způsobuje, že je pro mne nemožné čehokoliv dosáhnout. Nadto se dostávám k přemýšlení o svých myšlenkách o situaci, ve které se nacházím. Dokonce myslím, že na to myslím, a rozděluji sebe sama do nekonečného zpětného sledu »já«, jež se zvažují navzájem. Nevím, u kterého »já« se zastavit jako aktuálního »já«, a v momentě, kdy se zastavím u jednoho, je tam ve skutečnosti zase nějaké »já«, u kterého se zastaví. Začnu být zmatený a cítím takovou závrať, jako kdybych hleděl dolů do bezedné propasti, a moje uvažování nakonec vyústí v příšerné bolení hlavy.“ Jinde u MØllera najdeme, že při „mnoha příležitostech se člověk rozděluje na dvě osoby, na jednu, která se snaží podvést tu druhou, zatímco ta třetí, jež je s nimi ve skutečnosti totožná, je velmi překvapena nad tímto zmatkem. Zkrátka myšlení nabývá na dramatičnosti a neslyšně předvádí své nejspletitější intriky samo se sebou. Leč onen divák se nanovo stává hercem.

Díky tomu, že si myslící subjekt při řešení nějakého problému může vybrat mezi odlišnými hledisky, dochází podle Bohra sice k diskontinuitě, přesto subjekt reflektující něco či nějakou myšlenku (k aktu myšlení nebo vnímání vždy patří objekt tohoto aktu – vždy „myslím něco“ nebo „vnímám něco“) nemůže při tomto reflektování uvažovat současně i sebe. „Já“, které myslí nebo pozoruje něco, a „já“ neustále vykonávající, jsou vzájemně výlučné situace. Pokud například „já“ začne reflektovat sebe, nezaměřuje se už na to, co reflektovalo původně. Bohr ve stejném příspěvku dále říká: „Každá jednoznačná komunikace o stavu a aktivitě naší mysli samozřejmě implikuje oddělení mezi určitým obsahem našeho vědomí a pozadím volně označovaným jako »já sám«, avšak jakýkoli pokus o vyčerpávající deskripci bohatství vědomého života vyžaduje v různých situacích odlišné umístění řezu mezi subjektem a objektem.“

V mládí, jak bylo řečeno výše, se s Rubinem zaplétal kromě čistě filosofických diskusí i do psychologických debat, například o problémech a paradoxech vizuální percepce či tzv. optických iluzí nebo o paradoxech psychofyzického paralelismu. Bohr toto zmiňuje například na psychologickém kongresu v Kodani v roce 1956. Bohr pomáhal Rubinovi, který mu děkuje ve své disertaci za pomoc s pokusy, které nabývaly fyzikální povahy. V doktorské práci Rubin představuje doplňující se vztah mezi figurou a pozadím: když se díváme na hrníček s kávou, vše ostatní pochopitelně v poli vnímání nemizí, ale ihned se stává rozostřeným pozadím bez ohledu na to, jak daleko je předmět či figura, na níž jsme právě upřeli zrak. Jakmile se zaměříme na jinou figuru, předchozí vnímaný předmět se slije s pozadím. Současně přesně a ostře vnímat více předmětů, nebo figuru a pozadí, nelze. Nejznámějším vyjádřením Rubinova učení je slavná „Rubinova váza“.

Bohr v mládí cítil, že například různé problémy v psychologii nebo filosofii – jako je svobodná vůle a podobná témata, je možné uvažovat a řešit z hlediska analogie k vícehodnotovým funkcím, jimiž byl inspirován právě dílem matematika Bernharda Riemanna (1826–1866; na obrázku vlevo). Leč, jak uvedl den před svou smrtí, zůstalo jen u plánů. Nicméně jeho rámec komplementarity je i dnes v psychologii využitelný, například heuristicky.

Občas je v literatuře zmiňovaná otázka o vztahu Bohra a Williama Jamese (1842–1910; na fotce vpravo). Ten ve své významné a rozsáhlé publikaci „Principy psychologie“ z roku 1890 popisoval komplementaritu u psychologických stavů a mimo jiné kritizoval introspekci. Je otázka, zda Bohr navázal na Jamesovo pojetí, jak se domnívá Klaus M. Meyer-Abich (*1936), anebo mu komplementaritu zprostředkoval například HØffding nebo Rubin, který také chodil na jeho přednášky a znal velmi dobře různá psychologická či filosofická díla. Navzdory rozhovoru s Thomase Kuhnem a kolegy, v němž Bohr v roce 1962 uvádí, že se seznámil s Jamesem (nebo jej i četl) díky Rubinovi už v době Ekliptiky a že James je vskutku obdivuhodný myslitel, Favrholdt a Rosenfeld tyto vzpomínky na čtení Jamese v mládí vyvracejí, neboť se prý s Jamesem Bohr seznámil až po roce 1927.

*Více viz Grygar: Komplementární myšlení Nielse Bohra v kontextu fyziky, filosofie a biologie

Grygar, F., Komplementarita kalkulující a kvalitativní deskripce. In: Teorie vědy, Vol. 33, No. 2, Praha 2011, s. 271-297. PDF viz ZDE.

Grygar, F.,Možnosti Bohrova komplementárního rámce myšlení ve výuce. In: Pedagogika, Vol. LXII, No. 3, Praha 2012, s. 305–316. PDF viz ZDE.

Grygar, F., Idea univerzity jako idea komplementarity - Od Martina Heideggera k Nielsi Bohrovi. In: Tomáš Hejduk – Jiří Chotaš – Aleš Prázný (eds.) a kol.: Moderní univerzita - Ideál a realita. Praha, Filosofia 2016,  s. 161–196.

F. Aaserud & D. Favrholdt (Eds.), Niels Bohr. Collected Works, Volume 10, Complementarity beyond Physics (1928–1962). Amsterdam – New York – Oxford – Tokyo: North-Holland Publishing Company, Elsevier 1999.

 

Neostrá komplementarita

Z uvedených stanovisek k Bohrově pojetí komplementarity by již mělo být zřejmé, že nárokem Bohrova rámce komplementarity není pouhé využití slova doplnění nebo doplněk ve stejném slova smyslu, jako je tomu například v psychologii či pedagogice u komplementárních dvojic sociálních rolí učitel a žák, matka a dítě, lékař a pacient, v molekulární biologii komplementární párování bází řetězců DNA, v ekonomii doplňující se zboží (které se prodává společně a kdy poptávka po jednom zboží ovlivňuje poptávku po druhém – automobil a pohonné látky, Becherovka a byliny, nafukovací člun a pádlo). Můžeme také uvést dvojice protikladů typu dobro a zlo, smrt a život, nahoru a dolů, teplé a studené, avšak zásadní otázka tkví v tom, zda nejde spíše o diference než protiklady.

Totiž oproti Bohrově pojetí komplementárních dvojic se uvedené páry doplňují tak, že se už od počátku navzájem vyžadují, zatímco klasické částice a vlny nebo váza a profily lidské hlavy se nijak nepotřebují –  z pojmu vázy (nebo částice) neodvodíme pojem profilů lidské hlavy (nebo vlny) a naopak. Komplementární páry totiž fungují nezávisle na sobě, dokud si to nevyžádá nějaká nová nebo přelomová situace. Pokud jde o dvojice veličin poloha a hybnost, je nutné připomenout, že se nejen v klasické fyzice, ale i v kvantovém měření nebo popisech vzájemně víceméně potřebují, ačkoli to samozřejmě není stejný způsob vyžadování jako například u dvojice dobro a zlo. Zásadní rys komplementarity u dvojice poloha a hybnost v kvantové mechanice tedy spočívá v neslučitelných experimentálních uspořádáních, pomocí nichž v jednom experimentu měříme přesně polohu a ve druhém přesně hybnost.

Zajímavá je souvislost s Bohrovým erbem. Bohrovi byl v roce 1947 udělen nejvyšší dánský královský řád, Řád slona (Elefantordenen); do svého erbu si pak vložil legendární čínský symbol, nejzazší pól Tchaj-Ťi vyjádřený jin a jang, s nápisem (doslova): „protiklady jsou doplňky” („contraria sunt complementa”), v anglických publikacích je nápis překládán: „protiklady jsou komplementární” („opposites are complementary“). Podle  Fritjofa Capr i (*1939) „komplementární vztah archetypálních protikladů jin a jang” v Bohrově erbu vyjadřuje to, že „Bohr uznal hluboký soulad mezi starou východní moudrostí a moderní západní vědou”. Toto vyjádření se zdá být přehnané, Bohr se sice inspiroval východní moudrostí, Čínu nebo Japonsko navštívil během přednáškové cesty kolem světa v roce 1937, Indii v roce 1960, ale návštěva, popíjení čaje, vyslechnutá přednáška či letmé přečtení několika knih a myšlenek ještě neznamená studium a znalost orientální moudrosti v původních jazycích atd., abychom mohli srovnávat něco, co Bohr opravdu znal, tj. fyziku, s něčím, na co narazil jen povrchně, tj. orientální moudrost.

Z popsaných argumentů je však zřejmé, že „jednota a integrace polarit jin a jang“, „princip jednoty komplementárních opozic“ nebo polarita těchto principů, sil, energií, ženského a mužského, zemitého a nebeského atd., se doplňují tak, že se od počátku vždy již nějak vyžadují, dochází u nich k neustálé přeměně jinjang a naopak, a bez sebe navzájem nenabývají vlastního smyslu. Proto tato komplementarita neodpovídá Bohrově původnímu nároku neslučitelnosti, který do hloubky nahlédl zejména prostřednictvím fyziky. Oproti ostré komplementaritě vlny a částice, výlučnosti experimentálních fenoménů nebo vázy a profilů hlavy lze u dvojice jin a jang hovořit jen o neostré komplementaritě. Komplementarita takto vyžadujících se dvojic nebo protikladů není filosoficky příliš zajímavá, naproti tomu Bohrovo pojetí neslučitelného doplňování je výsostně filosofickým problémem, je tudíž žádoucí se jím nadále zabývat.

Pokud bychom tedy chtěli spatřovat Bohrovu komplementaritu v čínské moudrosti, mohli bychom ji asi hledat až v rámci toho, co se teprve ustavuje v jin-jangového dění. Pohlednéme-li obecně na Bohrův způsob myšlení v paradoxech a protikladech, to patrně srovnávat s čínskou moudrostí lze, neboť, jak o ní píše sinolog Oldřich Král (*1930), ve svých rysech „připomíná slova dánského fyzika Nielse Bohra: »Jsou dva druhy pravdy: pravdy triviální, pro něž jsou opačné názory naprosto absurdní, a pravdy hluboké, které se poznají podle toho, že jejich protikladem je zase pravda«.“ Bohr takto hovořil se svými dětmi a Hans Bohr (1918–2010), jeho syn, vzpomíná, že je otec učil přemýšlet na paradoxních či do krajních poloh vyhraněných pozic, na sporech mezi Sókratem a sofisty nebo na příbězích z orientální moudrosti. Například jim rozprávěl o tom, že tři čínští filosofové ochutnávali ocet: jeden ho zakoušel jako hořký, druhý jako kyselý a pravděpodobně Lao-c´e řekl, že je osvěžující. Jak píše Hans Bohr, „jedna z oblíbených maxim mého otce byla distinkce mezi dvěma druhy pravd, hluboké pravdy se poznají podle toho, že jejich protikladem je zase hluboká pravda, zatímco triviální pravdy podle toho, že jejich protiklady jsou považované za absurdní“.

Indický fyzik Daulat S. Kothari (1905–1993), který se zase pokusil ukázat komplementaritu v kontextech indické moudrosti, píše, že když byl dotázán japonský fyzik Hideki Yukawa (1907–1981) na to, zda mají v Japonsku také takový problém s porozuměním Bohrovy ideje komplementarity jako vědci v západní Evropě, odpověděl, že jim se vždycky zdála být Bohrova idea zcela zřejmá, neboť „my v Japonsku jsme nebyli zkaženi Aristotelem [aristotelskou logikou – pozn. F.G.]“. Niels Blædel (1919–2013), který rovněž nereflektuje nebo stírá rozdílnost ostré a neostré komplementarity, vyjádřil další, a pravděpodobně tu nejzásadnější motivaci pro výběr symboliky jin a jang. Bohrovi se prý stala symbolem „lidského a vědeckého postoje. Harmonie a jednota pro něj byly podmínkou našeho bytí a poznání.“

*Více viz Grygar: Komplementární myšlení Nielse Bohra v kontextu fyziky, filosofie a biologie

F. Aaserud & D. Favrholdt (Eds.), Niels Bohr. Collected Works, Volume 10, Complementarity beyond Physics (1928–1962). Amsterdam – New York – Oxford – Tokyo: North-Holland Publishing Company, Elsevier 1999.

 

Aktuálnost Bohrova komplementárního myšlení

Věda, jak uvádí Bohr v roce 1942, prohlubuje „vhled do našeho vlastního bytí a našeho místa v rámci existence“. Je tudíž jednou z možností toho, jak být a jak porozumět tomuto bytí, tj. tomu, že jsme a jak jsme. Kromě technického přínosu pro společnost tedy význam vědy podle Bohra spočívá v pokusu harmonizovat tyto dva póly, tj. nás jako zkoumající a poznávající bytosti, jež jsou zároveň součástí zkoumaného i poznávaného. Stejně tak veškeré deskripce jsou podmíněné další fakticitou – tím, že jsme součástí nekonečných dějinných jazykových kontextů, které nelze odložit nebo se jim vyhnout, právě tak jako se nelze stát nezaujatým pozorovatelem zkoumaného světa.

Bohr si uvědomoval naši hermeneutickou situaci. Nemůžeme se nikdy vymanit z různorodých implicitních a explicitních forem předporozumění a percepce, jež prosakují celým naším chápáním či jazykem, a pouze skrze ně vyjadřujeme veškerou naší zkušenost. Navíc si podle Boha musíme uvědomit, že „povaha našeho vědomí způsobuje komplementární vztah, ve všech oblastech poznání, mezi analýzou pojmu a jeho okamžitou aplikací“. Tyto pro Bohra obecné filosofické či psychologické problémy, neustále narážející na subjekt-objektové rozštěpení, které se odhalily v kvantové teorii, naznačují, že se v našem poznání zřejmě „musíme spokojit s víceméně vhodnými analogiemi“. Jinde u těchto těžkostí ve vztahu k celku poznání z hlediska přísné vědy a jiných oblastí lidského života zdůrazňuje, že „vzdát se do určité míry logické analýzy a střídavě umožnit rozehrání všech emočních, básnických, malířských a hudebních strun skýtá možnosti přemostění extrémních modů, jež jsou charakterizované věcností a mystikou“.

Teprve tento způsob myšlení otevřel Bohrovi cestu k tomu, aby zašel například v problematice atomárního dění v roce 1913 nebo později během diskuzí o komplexní interpretaci kvantové teorie v roce 1926 a 1927 tam, kam se jiní neodvážili. Myšlení v protikladech, neslučitelnostech, nezajištěnostech a platónský způsob odklízení nereflektovaných předpokladů byl pro Bohra už tehdy typický. K takovému způsobu myšlení rovněž nabádal své žáky i kolegy. Kromě fyziky se totiž do Kodaně jezdilo filosofovat, aby se pak u daného problému (nebo obecně ve fyzice) fundovaně nahlédlo a rozhodlo, jakým směrem se při jeho řešení strategicky ubírat, jaké otázky si pokládat, jaké metodické přístupy vytvářet a konečně jakým způsobem na základě toho počítat.

James Franck (1882–1964) popisuje Bohrův nesmírný vliv a připojuje úsměvný postřeh: „Víte, my všichni jsme se stali jeho žáky. [...] Neznám nikoho, koho by Bohr a diskuse s ním ničemu nenaučily. Člověk si však o něm mohl myslet všelicos. Někdy během diskusí prakticky jen seděl jako idiot. Tvář se stala prázdnou, jeho končetiny byly svěšené, a dokonce jste ani nevěděli, jestli tenhle člověk vůbec vidí. Mysleli byste si tedy, že vážně musí být idiot. On v tu dobu absolutně neprojevoval žádnou známku života. Avšak najednou bylo vidět, že do něj vstoupil nějaký žár nebo jiskra a potom řekl: »Teď už vím«. Tato koncentrace je udivující [...]. Jsem si jist, že to bylo stejné i v případě Newtona.“

Rámec komplementarity není zaměnitelný za alternativní, pluralitní nebo paralelní přístupy. Problém u těchto přístupů totiž spočívá v tom, že mohou nabývat této tendence: alternativy mohou mít sklon jiný nebo neslučitelný druh myšlení zesměšňovat, postupně jej pouze nahradit nebo eliminovat a pluralitní či paralelní pouze tolerovat, nikoli s ním pracovat a pochopit jej. Toto si Bohr v bezútěšné situaci rodící se kvantové teorie stále více uvědomoval i obecně ve způsobu vědeckého myšlení a přístupu ke světu. Za neustálého nárůstu specializací se potýkáme s nutným, nicméně obrovským redukcionismem, který, jak zmiňuje Bohr, vždy již „implikuje nebezpečí předsudků“.

Bohrova komplementarita nás tedy kromě jiného může ochraňovat před nebezpečnými generalizacemi, jež vznikají na základě našich oborových předsudků a předpokladů. Podle Wheelera je komplementarita „nejrevolučnější vědecký koncept tohoto století a jádrem Bohrova padesátiletého hledání celkového smyslu kvantové ideje“. Delbrück byl „přesvědčen, že věda může dosáhnout hlubokého porozumění svých předmětů pouze tehdy, jestliže dospěje ke komplementární deskripci“. Proto Delbrück poukázal na to, že „dokud se komplementarita neobjeví na horizontu, nebudeme ani blíže porozumění“. Bohr by k tomu ještě dodal: „Ano, ale současně se budeme muset naučit, co slovo »rozumět« znamená.“ 

*Více viz Grygar: Komplementární myšlení Nielse Bohra v kontextu fyziky, filosofie a biologie.

Grygar, F., Komplementarita kalkulující a kvalitativní deskripce. In: Teorie vědy, Vol. 33, No. 2, Praha 2011, s. 271-297. PDF viz ZDE.

Grygar, F.,Možnosti Bohrova komplementárního rámce myšlení ve výuce. In: Pedagogika, Vol. LXII, No. 3, Praha 2012, s. 305–316. PDF viz ZDE.

Grygar, F., Idea univerzity jako idea komplementarity - Od Martina Heideggera k Nielsi Bohrovi. In: Tomáš Hejduk – Jiří Chotaš – Aleš Prázný (eds.) a kol.: Moderní univerzita - Ideál a realita. Praha, Filosofia 2016,  s. 161–196.

F. Aaserud & D. Favrholdt (Eds.), Niels Bohr. Collected Works, Volume 10, Complementarity beyond Physics (1928–1962). Amsterdam – New York – Oxford – Tokyo: North-Holland Publishing Company, Elsevier 1999.
 

Sandro Del-Prete:
Message d′Amour des Dauphins

Co vidíme a jaké neslučitelné obrazy či pojmy se nám komplementují v hlavě díky tomuto obrázku?

Co nejprve vidí dospělý člověk a co dítě?

Jak se liší dětské a naše dospělé předporozumění u těchto percepcí?

Stejně tak přistupujeme s rozmanitým předporozuměním (každodenním, fyzikálním, básnickým, kulturním atd.) k tomu, čemu říkáme věc, realita, vědomí nebo život, které vždy již zakoušíme a popisujeme jazykem (každodenním nebo vědeckým včetně jazyka matematiky). Nejsou samy o sobě. 

Proto se Bohr ani nezabýval problémem vztahu nezávislé reality, která by předcházela jazyku, neboť říká, že „slovo »realita« je také slovo, slovo, které se musíme učit správně používat“. 

Prigogine a Stengersová tvrdí, že „realita zkoumaná fyzikou není pouze dána, ale je i duševním výtvorem“.

Heidegger poukazuje na to, že je skandální hledat či dokazovat nezávislou realitu. To skandální však "nespočívá v tom, že tento důkaz nebyl dosud podán, nýbrž v tom, že takové důkazy jsou stále očekávány a že se o ně znovu a znovu někdo pokouší." 

 

* Za upozornění na možné chyby v datech či na jiné nedostatky budeme vděční *