Showing posts with label tudomány. Show all posts
Showing posts with label tudomány. Show all posts

2014/09/23

A tudományos gondolkodás alkalmazása mindennapjainkban

A tudományos gondolkodás a felvilágosodás óta meghatározó ereje a társadalmunknak,  mely átalakította, legtöbbször  pozitív irányba, mindennapi életünket.
Az ember mióta eszét tudja, és valószínűleg sokkal előtte, mintakereső, modell-alkotó.  És, annak köszönhetően, hogy a pozitív tévedés kisebb kárral jár, hiszékeny, mint B:F.Skinner galambja

Galamb és Sas

Elhatároljuk egymástól a valóság részeit, elkülönítve a szirti sast és az babonás galambot
Galamb és Sas

Felépítünk magunkban egy mintát arra, hogy az a rész, amely érdekes vagy veszélyes számunkra, hogyan fog változni, mert fontos, mint amikor elmész nyaralni és egész héten esik.
Modellezzük magunkban a részek kapcsolódását, végső soron milyen lesz a világ körülöttünk a jövőben.
Érzékszerveink és feldolgozóképességünk lassúsága miatt mi mindannyian a múltban élünk, de pár másodperces tudatos reflexeink ellenére tudunk pingpongozni.

A modell tehát része az életünknek. Életbemaradásunk függ tőle. 
És legtöbb esetben modellünk hibás, a jóslataik azonban elegendően pontosak az élethez.
Fizikai modelljeink szerint ha meglökünk egy tárgyat, megáll ...
Mivel megtapasztaltuk, hogy nem bízhatunk agyunkban, trükkökhöz fordulunk :
mérünk, cáfolunk, megbízhatóságot vizsgálunk.
A mérés és módszere a megfigyelt bizonytalan jelenségekből megbízhatót farag.
Segítségével átvisszük a jelenséget a képzeletünk királyához, a matematikához.


Hipotéziseket állítunk fel, és megpróbáljuk cáfolni őket. 
A mérhetőségre és a cáfolásra való törekvés a lényegi elem a tudományban.
A tudomány a HOGYAN-okra keresi a választ ezzel a módszerével.
Mindennap alkalmazzuk őket, kísérletezőek vagyunk.
Keverhetjük a szilvás gombócot csemege uborkával, remélve hogy finom lesz, azt kiderülhet, hogy mégse.
Kettős vak tesztben, elrejtjük az minket befolyásoló információt - hogy megtudjuk a valóságot.
Meg akarjuk tudni melyik a legfinomabb kóla vagy sör ? Itt kettős vak teszthez folyamodhatunk:
töltessük valakivel azonos pohárba őket, persze jegyezze fel melyikbe mi van, majd mondjuk meg melyik finomabb. Ha spórolni akarunk, akkor ezután már ár-érték arányt is számolhatunk.
Én elvégeztem ezt kólával, kiderítve hogy az olcsó kóla bizonyos fajtája közel van ízben a drágábbéhoz.

Fontos a következtetéseink a megbízhatósága, a valószínűsége, amelyben soha nem hagyatkozhatunk intuíciónkra, mert becsap minket ...
Ha ugyanis valami ami amúgy 100 emberből 5 beteg, és van egy tesztünk
ami 100 betegről 80 esetben kimutatja a betegséget, de 100 egészséges közül 5-ben hibásan mutat,
akkor 100 pozitív tesztünk jelent 45 tényleges betegséget, miközben ha negatív tesztünk az 98%-ban igaz.
Ritka jelenségeknél tehát a cáfolás könnyebb mint az igazolás.
És persze, minél több minden támasztja alá ellenben elgondolásunkat, annál nehezebb cáfolni.

Nagyon sok esetben a tudomány csak a korlátait fedi fel egy régi elméletnek, amit sok-ezer kísérlet támaszt alá.  És így megszületnek elméleteink a körülöttünk levő világról, amelyeket mindennap ellenőrzünk.
Mindennap, amikor telefonunkban a GPS-t használjuk, a relativitás-elmélet eredményességét látjuk.

A tudomány módszerének lényege, a mérés, a cáfolás, a kölcsönös ellenőrzés, üzleti életünkbe is beszivárgott, mert megbízhatóbb eredményeket ad olyankor is, amikor az adat bizonytalan vagy szubjektív.
Értelmezzük ekkor mutatóink, pro báljuk számszerűsíteni, hogy mit akar ügyfelünk, megmérjük hol tartunk, majd meghatározzuk hogyan tudunk jobbat adni a jövőben, állandóan ellenőrzés alatt tartva folyamatainkat.
Minden, aminek hatása van az életben, a hatás megvizsgálható, hogy mitől függ, kapcsolatok létrehozhatóak.

Ugyanakkor szeretnénk mindig boldogok lenni, jobb ha megismerkedünk tehát azzal, amitől ez leginkább függ, az agyunkkal - megismerjük vágyaink és félelmeink, szembenézünk őseink örökségével .
Ez az egy életünk van, ami biztos, tehát éljük úgy, hogy számítsunk a valóság változásaira,
használjuk az eszünk az átverések ellen, használjuk tudás-eszközeinket a hibáink kiküszöbölésére
és legyen elég tudásunk ahhoz, hogy igazán segíteni tudjunk.

2013/11/26

Beszélgetésem egy auralátóval

Nos, lássunk egy kis példát, egy alkalmazását a kísérleti módszernek, tételezzük fel, hogy ismerősünk, nevezzük Sanyinak, azt állítja magáról hogy látja az aurát. Most nem fogjuk megvitatni azt, hogy mi az aura - hanem abból indulunk ki, hogy őszinte, lát valamit, az emberek körül, ami leginkább arra hasonlít amit ö tud az auráról.

A célunk az hogy tervezzünk egy olyan módszert, kísérletet, megfigyelést, amellyel eldönthetjük, mi az amit lát, hazudik-e nekünk, becsapja-e önmagát, mi az ami tulajdonképp történik.

A vakteszt lényege, hogy az információ nem ismert az azonosításban résztvevők számára, így cold-reading-el sem kinyerhető. A kísérlet sikeressége tehát két számsor találásának mértéke, ezt hasonlítjuk össze a véletlen találattal. Az egyik számsor a kísérlet beállító hozza létre (pl. melyik adag gyógyszerben van hatóanyag, auránál : melyik ember hol van), a másik számsort a kísérletet végrehajtó (aki azt állítja hogy látja az aurát, aki vizsgálja a gyógyszer hatékonyságát).

A kísérletben, megfigyelésben egy olyan helyzetet kell létrehozzunk, amikor, egy rejtett információ, amit a kísérlet előkészítője ismer, elszigeteléssel, kizárólag a megfigyelt jelenségen keresztül ismerhető meg a vizsgált alany számára. 

Az elővizsgálat
Először a látvány természetéről kérdezgetjük Sanyit.
  • egy adott ember esetén mennyire állandó a látvány ?
A kérdés célja hogy a jelenség állandóságát felmérjük, ha ugyanis gyakran változik, akkor nyilván a kísérletben a folytonos megfigyelést kell választanunk, az epizodikus megfigyelés helyett.
  • két különböző embernél eltérő a látvány, illetve változás esetén másképp változik ? 
A kérdés célja nyilvánvaló - annak alátámasztására hogy lát valamit, az azonosítást akarjuk felhasználni.
Ha a válasz "nem különbözik" akkor felmerül, hogy van-e egyáltalán jelentősége a dolognak - és a kísérletben nyilván szalmabábut kell majd használni, amelynek nincs "aurája" , illetve az "ott van, vagy nincs ott az alany" megoldást.
  • ha valamit odatesz amitől nem látja az embert, akkor is látja ? (ruha, ajtó, stb.) 
Itt is két válasz lehetséges: ha a ruhának nincs hatása, akkor nyilván eltakarhatjuk kísérleti alanyainkat, ha meg van akkor nyilván más hasonló meztelen részeket kell keresnünk, mint pl. az emberek háta.

A konkrét eset
Az adott esetben, Sanyi szerint a jelenség eléggé állandó időben, van olyan összetevője ami ritkábban változik, különbözik emberenként és a ruha akadály .
Akkor íme egy próba kísérlet : mivel elég sok embernek hasonló a háta vegyünk pár egyforma méretű embert, a felsőtestük legyen lefedetlen, ültessük le őket egyforma székekre, úgy hogy hátulról lássa a testüket, de az arcukat ne, a hajukat pedig takarjuk el sapkával ( a látvány legyen amennyire lehet, megkülönbözhetetlen )
Sanyi jegyezze meg melyik alany hol ült, az "aurájuk alapján", majd menjen ki, majd az alanyok cseréljenek helyet egymással,  és Sanyi ismét azonosítsa  az alanyokat, az "aurájuk alapján",  és mondja el, hogy melyik alany hova ült át.

Ez amit módszeres vizsgálatnak hívnak - a tudomány alapja - igy lehet valódi tudást gyűjteni. Az összes tudományos cikk hasonló vizsgálatokra (csak sokkal alaposabbakra) épül (amit itt írtam kb az alap, ilyen alaposságú vizsgálatok leírását legtöbb tudományos folyóirat visszadobná ).
Az a lényeg hogy a jelenséget minden szempontból (távolságtól való függés, időben való változás, stb ) megvizsgáljuk.

Hogyan szabnánk át a kísérletet, ha sokat változna az aura, de emberenként különböző módon, tehát ez alapján emberek megkülönböztethetőek ?
Nyilván ekkor nem lehetne az hogy amíg kimegy helyet cserélnek, mert közben megváltozhatna.
Ekkor arra kell alapoznunk a kísérletet hogy csak az embereknek van ilyen, egy jó bábunak nincs (ezt ellenőriztetjük előtte Sanyival ) és a székek egy részére egyszerűen jól felépített bábut teszünk, és mindössze azt kell eldöntenie Sanyinak hogy hol ül bábu. Ha csak neki sikerül , és legtöbb embernek nem, akkor további vizsgálatok szükségesek ....
Ilyenkor pl. ki kell zárni későbbi kísérletek folyamán, hogy Sanyi valamilyen rendellenesség folytán az infravörös színskálából lát egy részt (pl. 37 fokos, dobogó szívű, légző bábu).

Nyilván, valószínűleg nincs ilyen képessége Sanyinak, tehát a fenti kísérletetek, ha kizárjuk belőle a csalást, azt hogy az alanyok megkülönböztethetőek legyenek a klasszikus látás vagy más ismert érzékszerv vagy mechanizmus segítségével, az eredmény nem lesz jobb a a véletlen találgatásnál .

Ha tehát a kísérlet nem sikerülne, akkor a feltevés, hogy aurát lát, esik, de mi az ami történik ?
A következő feltevésünk a hipnózis-álom-képzelet határának önkéntes eltolása. Mivel ezek ismert és szaklapokban tárgyalt jelenségek - javasolhatjuk ilyen irányú kísérletek megismétlését.

Sanyi szerint az aura színe összefüggést mutat az emberek pszichológiai típusával és-vagy hangulatával,
ekkor felmerül hogy egy ösztönös cold-reading információval egészíti ki Sanyi agya a képet.

Ezt a feltételezést sokkal nehezebb kimutatni, de nem lehetetlen. Nehézsége abban adódik hogy az emberek még a semmitmondó, egymással ellentétes, horoszkópok szövegét is hajlamosak önmagukra nagyon jellemzőnek találni, a pozitív szűrés révén (ami talál, az csoda, ami nem talál, arra nem emlékszünk).
Amit ilyenkor lehet tenni hogy több alany készít önmagáról egy rövid pszichológiai leírást, majd ismerősei róla, ezeket összegezzük, és lehetőség szerint esetleg létező pszichológiai tesztekkel megerősítjük.
Majd Sanyi az alanyok szemrevételezése után ki kell válassza melyik leírás kihez tartozik.
Ez azonban nem paranormális - a cold-reading-ben, bűvészetben, pszichológiában hasonló képesség elsajátítható bizonyos mértékig, a találati valószínűség egy rövid beszélgetéssel növekedhet.

Ha ez sem sikerül, még mindig nem lehetetlen hogy Sanyi az igazat mondja, ekkor a képzelet-hipnózis talaján mozgunk, sokan képesek önmagukat hipnotizálni, a képzeletük erős, és nem tudják szétválasztani a valóságtól. Ennek súlyos eseteit hallucinációnak nevezzük, és a pszichiátria foglalkozik velük mélyebben.

A skizofrénia nagyszerű bemutatása, a képzelet és a valóság elmosódását érzékletesen bemutatja  A csodálatos elme  c. film.

2013/11/24

A megismerés útjain

A környező világ megismerése, modellezése része életünknek, akkor is ha nem tudunk róla.
Az emberi természet része a mintaalkotás, a képzelet és az érzelem.

Az idegrendszer külvilágra adott válaszmódozatai


A reflex vagy ösztön - a külvilágból kapott komplex jelre adott azonnali, a gének által meghatározott válasz 
A feltételes reflex - a tanulás legalapvetőbb formája, a külvilágból kapott jelekre adott tanult, de automatikus válasz 
Az érzelmek - az adaptáció következő szintje, ahol a belső állapot, mely több tényező függvénye, is befolyásolja a külvilágból kapott komplex jelre adott választ
A mintaalkotás - a környező világról belső modellt alkotunk és próbáljuk megjósolni (képzelet) annak jövőbeli viselkedését, ezen modell határozza meg a cselekvéseinket.

A mintaalkotás hibái 

Matematikai szemszögből, a mintaalkotásban kétfajta hibát lehet véteni :
Első típusú hiba, ha egy olyan mintát azonosítunk, ami nem valós minta, úgymond szellemeket látunk
Lássuk mi egy ilyen hiba következménye, abban a környezetben, amelyben több-tízezer évig élt az ember, ahol a ragadozó állat, kígyó, mérgező növény és gomba valós veszély volt : ha megmozdult a bokor, akkor ha azt feltételezted, hogy ez a hiúz, és elfutottál, ha nem az volt, akkor egy kicsit fáradtabb lettél.
Ha a mintádban ami a nem ehető növényekről szólt, beleesett pár ehető akkor kicsit éhesebb lettél .
Tehát a hiba ára kicsi, ellenben a tévedés kockázata nagy, ha ugyanis megvizsgálnád a bokrot, akkor megenne az oroszlán . A szelekciós nyomás tehát nagy az első típusú hibára, ezért hiszékenyek vagyunk, a mintákat könnyebben fogadjuk el és nehezebben vetjük el őket.
Akkor is mintát képzelünk, amikor a minta nem létezik, és mivel ösztönös statisztikai képességünk gyenge, ezen mintát akkor is valósnak érezzük, ha a tények alapján már rég meg kellett volna cáfolnunk. Ez a hiba nem csak ránk jellemző, egy galambok is tudnak hiszékeny lenni.

Második típusú hiba, ha egy létező mintát nem veszünk észre 
Ennek mindössze annyi a következménye, hogy a minta által adott előnyökkel nem tudunk élni, ezért a második típusú hibának nincs erős szelekciós nyomása.

Ennek köszönhetően az emberi psziché hajlamos az első típusú hibára, a hit alapú megközelítésre, a "jobb félni mint megijedni" jegyében. Csak akkor hajlamos a vizsgálódásra,  a kíváncsiságra, ha a kockázat alacsony.

A tökéletes észlelés tévútjain 

Az emberi psziché érzékszervek segítségével kialakít egy modellt a külvilágról - ebben a modellben mi vagyunk a középpontban - és megpróbálja megjósolni hogy mi fog történni, melyek lesznek különböző cselekedeteik következménye,  pl. el talál-e minket az a kő ami repül vagy felénk jön-e az oroszlán
Mindig úgy érezzük, hogy tökéletesen észleljük a körülöttünk levő világot, pedig mindössze azt látjuk igazán, amire a figyelmünk ráirányul, és azt sem teljesen. 
Kialakulnak bennünk különböző modellek a tárgyak mozgására, az állatok viselkedésére, az embertársain viselkedésere ... mely modellek legtöbbször ösztönösek és hibásak.

bűvészet ennek a művészete, ahogy mondják, a kéz gyorsabb mint a szem: azaz begyakorolt mozdulatok gyorsabbak mint az psziché feldolgozó képessége - és a belső modell erősebb, mint a valóság.

Íme, egy szemléletes példa a belső modellre:

A közösség, a hatalom szerepe

Az ember közösségi lény - elsősorban néhány százas nagyságrendű kisközösségek voltak sokáig (részben mai napig, lásd cégszerkezetek, önkéntes csoportok), ezért nyilván az emberi psziché mechanizmusai ennek a támogatására alakultak ki, ezért fontos az ellenzék. Ugyanakkor nagyon sok feladat csak közösen, vezényszóra megvalósítható, ezért nyilván az autoritásra való hallgatás ösztönös tendencia lett.

Az ÉN szerepe

Van a pszichében egy "algoritmus", egy modell, amelyet elsősorban állati és emberi viselkedésre alkalmazunk ösztönösen, ez az "ágens", egy olyan entitás, mely túlságosan komplex hogy egyéni összetevőkre bontva értsük meg működését, de jellemzője az adaptív, célirányú viselkedés, ezért viszonylag könnyen jósolható viselkedése a céljainak a felismerésével. Ahogy ön-magunkra alkalmazzuk ezt, akkor születik meg az ÉN fogalma. És mivel a csoportban való elismerés ennek függvénye, szeretjük magunkat legjobb fényben feltüntetni. Ez torzítja megfigyeléseinket is. Ön-magunkkal szemben nehezen tudunk objektívek lenni.

A megismerés megbízható módszerei 

A modern tudomány akkor kezdődött, amikor intézményes szinten  a tapasztalat, a megfigyelés és a kísérlet lett a döntő abban, hogy eldöntsük mi az ami valós, mi az ami igaz . Egyéni szinten mindig ezt csináljuk, ellenben egyéni megfigyeléseinket, tapasztalatainkat torzíthatja a belső elvárás és modell.
Ezért ha valóban az igazságot akarjuk megtudni, a megfigyelést úgy kell elvégezzük, hogy ezt kizárjuk.
A tudományos kísérlet tehát mindössze egy olyan tapasztalat, amit többen megtapasztaltak, és amelyből igyekeznek kizárni az önbecsapás és tévedés lehetőséget. A tudományos elmélet pedig egy olyan modell, amely cáfolható, az eddigi megfigyeléseknek megfelel, belső ellentmondás nélküli és jóslatokat lehet vele végezni - amelyek további kísérletekkel ellenőrizhetőek.

Pár klasszikus példa
Kijelentés: Ha szereted a virágodat, jobban nő. 
Ha ezt a kísérletet zöldfülűként csináljuk, és a virágokat két csoportra osztjuk és az egyiket szeretjük, a másikat nem, a kijelentés igaznak fog bizonyulni. Mindaddig amíg a változót nem szigeteljük el teljesen, azaz nem ügyelünk arra, hogy aki öntözi a virágokat az ne ugyanaz legyen, mint aki szereti őket, aki felbecsüli ne tudja hogy melyik virág volt szeretve. Tehát önmagunkat is becsapjuk itt, nem is vesszük ugyanis észre, hogy azok a virágok több vizet, esetleg több fényt kapnak ...

Kijelentés: Ha hiszel abban hogy meggyógyulsz, gyorsabban gyógyulsz.
Ennek a kijelentésnek a vizsgálatában is két hibalehetőség van: 
  • Először is nem tudjuk, mennyire hiszed el, hogy meg fogsz gyógyulni. Hajlamosak vagyunk, hogy azt gondoljuk, azok akik nem gyógyultak meg nem hittek eléggé, ami körkörös érvelés, nem tudhatjuk, lehet hittek, de nem hatott 
    • Amikor más kísérlettel ki tudjuk mutatni a hitre való hajlamosságot (elhiszed az orvosnak, a gyógyszerről hogy hat) akkor egyértelműen igaz a kijelentés, ezt hívják az  orvostudományban placebo-nak. Ez használható, de megbízhatatlan eljárás - nem tudjuk mennyire hitte el. 
    • Az emberi psziché hipnózisban és hasonló állapotokban egyértelműen hat a testre. 
  • Másrészt utólag hajlamosak vagyunk szépíteni, torzítani az emlékeinken, illetve arra emlékezni csak ami talál azzal amit hiszünk, remélünk, tudunk. 








2013/10/03

A kvantumfizika - a mitikus gondolkodás uj szerelme

Klasszikus Determinizmus

A klasszikus newtoni fizika világképe determinisztikus volt. Elméletileg ha ismernénk minden test állapotát pontosan, meghatározhatnánk a teljes jövőt, ha az állapotváltozást leíró egyenleteket meg tudnánk oldani. Ebben a világképben Maxwell egyenletei sem jelentettek törést, az elektromos jelenségek is determinisztikusak voltak. Einstein relativitáselmélete sem vesz el a determinizmusból, bár gyökeresen megváltoztatja az egyidejűség, a tér és az idő köznapi tapasztalatokból származó fogalmát. 
A gyakorlatban persze nem tudjuk elérni hogy minden állapotot ismerjünk, és nem minden változás egyenlete megoldható analitikusan, mint például a három test esete a gravitációs egyenleteknél  - bár számítógépes szimuláció több esetben készíthető.
A kockadobást, a rulettet véletlennek tekintjük, pedig megfelelő mérésekkel megjósolható az eredmény.

Kvantumfizika

A kvantumfizika megjelenésével a bizonytalanság nem csak gyakorlati szinten tért vissza a fizikába, hanem elméleti szinten. Lássuk az alapvető kisérleteket amelyek a kvantumfizika elméleti alapját adják.

Az interferencia: Ha a fényt átereszük egy résen a mögötte levő ernyőn egy folt fog látszani. Ha ellenben két egymáshoz közeli résen akkor egy interferencia játszódik le, tehát a fény hullámként viselkedik.

Interferencia előidézhető egy másik ekvivalens elrendezéssel is, itt a két fénynyaláb egész távoli utat kell megtegyen. 
A részecske hullámtermészete - a fenti interferencia jelenség megismerhető bármilyen részecskével, elektronnal, fotonnal, sőt még ionokkal is. Ekkor nyilván az interferencia képpből kiolvasható a részecske hullámhossza , és ekkor kapjuk a de Broglie képletet mely szerint a hullámhossz és az impulzus összefügg..

Kvantálás A fény kvantált, amit legegyszerübben a fényforrástól való távolodással mutathatunk ki. Ha elég érzékeny a detektorunk, ekkor a fény-erösség nem folytonosan fog esni, hanem pislákolni kezd.

Egy részecske önmagával is interferál - nyilván ehhez kell egy olyan forrás, amiből egy részecske (foton, elekton ) jön ki, és elvégezzük a kísérletet - ekkor az a részecske megérkezik valahova a képernyőn. Ha ellenben ezt sokszor megismételjük, a részecskesűrűség a fenti interferenciaeloszlásnak felel meg.

Az interferencia megszűnése
Ha pedig bármelyik rést (a második kísérletben útvonalat) eltömjük akkor az interferencia megszűnik. Sőt a második kísérletben ha csak érzékeljük a részecske áthaladását bármelyik úton, az interferencia megszünik.
Mivel a fotonnak van polarizációja is (ez a mágneses vagy elektromos tér iránya ) és ez viszonylag könnyen megváltoztatható, illetve a vannak olyan anyagok amelyek bizonyos polarizációjú  fény engednek át, ezzel is lehet detektálni a fény jelenlétét, anélkül hogy a fénysugár útját elzárnánk.

Valószínűségek Tehát a részecskének a kvantumfizika szerint valószínűsége lesz a tér adott pontjában, ehhez kapcsolódik az eloszlás, jelölik pszi vel, és mint látható a modell a komplex számokat használja.

Határozatlansági reláció  Lássunk akkor egy másik jelenséget. Vegyünk egy egyszerű rést, és menjen át rajta egy részecske-sugár. Ha szűkítjük a rést, akkor nyilván kisebb lesz a rés képe a mögötte levő ernyőn, egészen egy határig, amikor hirtelen nagyobb lesz. Megismételjük egyetlen részecskével, és ekkor is az eloszlás ugyanolyan marad, a rés csökkentésével még nő is. Mi történt itt ?
Az történik hogy a sebesség és a pozíció egyidejű pontos meghatározása nem lehetséges. Ha ismerjük a pozíciót, ami a rés szűkítésével egyre pontosabban ismert, a sebesség ( terjedésre merőleges irányú a fenti kísérletben )  egyre kevésbé lesz ismert.




Összekapcsolódás - entanglement 
Mindaddig amíg nem mérjük meg hol van, nem hatunk rá, nem tudjuk hol van. 
Soha nem tudjuk pontosan hol van és hova tart egyszerre .
De mi az ami a mérésben "összeomlasztja" az eloszlásfüggvényt ? Valószínűleg nem mi, hiszen mi is ugyanilyen eloszlásfüggvényekből álló részecskékből állunk.
Itt jön be az összekapcsolódás fogalma, amely azt mondja el, hogy ha két részecske hat egymásra, akkor  állapotfüggvényük összekapcsolódik, egymástól függ. Ha pedig egy ilyen összekapcsolódás megfordíthatatlan, akkor ez az ami úgymond "összeomlaszt", föleg akkor ha több ilyen összekapcsolódás történik meg.
Mindeddig amit irtunk időtől független volt, időben megfordítható - de az összekapcsolódások sora egyre valószínűtlenebbe teszi az időben való visszafordítást.

Másfelől pedig két szemléletmódunk van, a klasszikus fizikai - ami szerint a részecske adott helyen van - és a kvantumfizikai amely szerint a részecskének eloszlása van : ezek ütköznek össze és az összeomlás a két szemléletmód közti váltás.

Schödringer macskája híres gondolatkísérlet ennek érzékeltetésére. Felállítunk egy radioaktívan bomló atomot, amelynek a valószínűsége a kvantumfizikai törvények szerint 50%, és egy radioaktivitás érzékelőt, majd erre rákötünk egy méreg-forrást, betesszük egy jól zárt dobozba egy macskával.
Mivel a kvantumfizika szerint az atom állapota meghatározhatatlan, egyszerre van bomolva és nem bomolva (szuperpozíció, komplex szám ), a macska is egyszerre halott és élő, ami ugye paradoxon


A kvantumfizika értelmezése - több iskola van, ezek közül az érdekesebbek a

multiverzum elmélet - mely-szerint minden olyan esetben amikor több kimenetel lehetséges, akkor mindegyik létrejön, ezáltal minden egyes eset valósággá válik, de mivel mi csak egyik ilyen univerzumban vagyunk épp, csak azt figyeljük . Persze van egy alteregónk, egy másik párhuzamos világban aki mást figyelt meg. Sok sci-fiben hoznak létre átjárást az univerzumok közt ...

Penrose szerint a megfigyelési folyamatok is kvantum-alapúak, és ezért az "összeomlás" ezel való "összekapcsolódás" következménye.

Lehetséges az is, hogy a kvantum-fizikai modellünk rejtett változókat tartalmaz, nem ismerünk mindent.

Ime pár kisérlet, a  Quatum Information Theory iskolához tartozó magyarázattal



És végül egy érdekes könyv a témáról
Vassy Zoltán - Schödringer macskája és más történetek
Hogyan ismered fel a kvantum-félrebeszélést ?
  • Tudatunk nem  képes hatni a kvantumállapotokra - bár lehet hogy van az agyunkban kvantum-számítógép-szerű mechanizmus
  • A valóság, az összeomlás - nem tudatunkban jön létre. Elég neki egy érzékelő, ami adott esetben pl. elektron esetében elég egy nagyon érzékeny tekercs.
  • A kvantumállapotok kisméretű dolgokra érvényesek, a biokémiai folyamatok a testünkben nem tartoznak ezek közé. 
Megjegyzés : Nem vagyok kvantumfizikus, meg próbáltam megérteni és elmagyarázni az alapvető kísérletekre alapozva, azt hogy miről szól a fizikának ez a része. Ha tévedtem, javítom. 
Véleményem szerint nincs elég ismeretünk még a témában (ezt jelzi a különböző iskolák léte) és nagyon hiányzik egy közérthető kísérletekre alapuló tudományos módszer és ismeret-terjesztés a témában

2013/07/25

Röviden a "materializmus"-ról

"Spirituális" és "szellemi" körökben nagy divat a valóság talaján élőket "materializmus"-al vádolni, az anyag felsőbbrendűségében letett hittel. Ezt szeretném ebben a cikkemben röviden cáfolni .

Mi a tudomány alapja ?

Van filozófiai alapja a tudománynak, ezek nyilván úgymond "axiómák" :
Az Evidencializmus azt feltételezi hogy a bizonyítékot, a tapasztalatot elfogadjuk alapnak a világ megismerésének alapjaként.
A Koherentizmus vagy konzisztencia annak a feltevése hogy a világ koherens, múltbeli adott körülmények közt elvégzett megismételt megfigyeléseink a jövőben is a megismert eredményt adják, ezáltal a világ legalább részben megismerhető és a felállított szabályaink hasznosak. 
A Minimalizmus (lehet nem ez a helyes neve) azt feltételezi, hogy a feltehető ekvivalens modellek közül azt választjuk ami a legegyszerűbb, a komplexet az egyszerűbbel próbáljuk modellezni. Ezt a tudományban az Occam-borotva fejezi ki legjobban
Az Indukció - egyetlen törvényt (szabályt) sem lehet minden esetben le-ellenőrizni. Ezért bizonyos számú esetből indukáljuk a törvényt, és addig érvényes, amíg meg nem találjuk hogy mikor nem igaz.

Mivel jár a tudomány alapjainak cáfolata

Ha nem fogadjuk el az evidencializmust, a múltbeli tapasztalatot, alaposan megszűrve, tehát a jól megtervezett kísérleti eredményt - alapnak a világ megismerésére - akkor nincs eszközünk a megismerésre, a jövőbeli események megjóslására, új berendezések tervezésére - és implicite a szenvedés elkerülésére..
A koherentizmus elutasítása is hasonló eredménnyel jár, ha nem fogadjuk el hogy a világban előző megfigyelésünk nem fog a jövőben megismétlődni.
A minimalizmus elutasításával a modelljeink túl komplexek lesznek - és mint ilyenek használhatatlanok.
Amúgy a komplex modellek problémájával így is találkozunk, az időjárás előrejelzéstől a társadalomtudományokig nagyon sok helyen.
Az indukció esetében semmilyen múltbeli megfigyelés nem garantálja 100% -ban hogy a gravitáció 5 s múlva is úgy fog hatni ahogy most.Az egész világ lehet egy számítógépes szimuláció (mint a Mátrixban ) Véletlenszerű eseményeknél a statisztika megtanít a valószínűségek becslésére, tehát kiszámítható bármilyen esemény a valószínűsége (eddigi megfigyeléseink alapján ).
Az indukció elvének elutasítása a tudományban automatikus: addig fogadunk el egy szabályt amíg az nem cáfolódik : amikor cáfolódik, akkor megkeressük az okokat. Így egészítette ki pl az Einstein-i relativitás elmélet Newton mozgásegyenleteit (és nem cáfolta őket, mint azt sokan szeretnék elhitetni )

Mi az amit tulajdonképpen megismertünk

A körülöttünk lévő világról állítottunk fel modellt. Ez fokozatosan történt, ezért bizonyos fogalmaink (kezdeti modelljeink ) lassanként elvesztették magyarázóképességüket, érvényességi körük szűkült .
Lássuk mindennapos tapasztalatainkat és az önkéntelen (sokszor helytelen) modelleket amit felállítottunk:
- tárgyak : megtanultuk a környezetünk bizonyos részeit elválasztani a környezet többi elemeitől, így részekre bontva jobban módélezhetővé tesszük működésüket 
- tér : észrevettük hogy ezek tárgyak közt távolságok vannak - amelyek a méter nevű tárgy többszörös beillesztésével merhetőek
- idő - észrevettük hogy a tárgyak egymáshoz képest és önmagukban változnak - ezen változások egymáshoz viszonyítását értelmeztük időként
- anyag - megfigyeltünk hogy tárgyak egymáshoz ütközve különböző hatásokat adnak (visszaverés, torzulás, stb.. ) - illetve megőrzik bizonyos tulajdonságaikat akkor is ha bizonyos mértékig részekre bontjuk őket
- hullám - megfigyeltük hogy bizonyos anyagokban az anyag helyi mozgása terjed
- szellem - megfigyeltük hogy embertársaink reakciója komplex, szinte ki-ismerhetetlen 
- sebesség : a tárgy elmozdulásának elsőrendű deriváltja időben (adott idő alatt menyit mozdul )
- gyorsulás : a tárgy elmozdulásának másodrendű deriváltja időben (a sebesség növekedésének üteme)
- tömeg : a tárgy gyorsulásnak való ellenállásának mértéke, tehetetlenségi mértéke
- erő : két test egymásra mért hatásának mértéke
- impulzus : ütközéskor megőrződő mennyiség : tömeg x sebesség
- munka : erő x elmozdulás 
- energia : egy rendszer munkavégzési képessége
... és így tovább. Minden fogalmunk végső soron megfigyelések azonosítása, az ösztönös indukció eredménye.
Ahogy haladtunk, modelljeink egyre komplexebbek lettek, matematikát kellett alkalmazni felírásukhoz.
A matematika maga egy modellezési játék: feltételezünk bizonyos objektumokat bizonyos tulajdonságokkal és eljátszunk azzal hogy mi lenne ennek a következménye. Világról alkotott modelljeink lényege is ez, hogy megjósoljuk adott körülmények közt mi várható, ezáltal meg tudjuk tervezni cselekedeteiket, hogy megvalósítsunk célokat.
És bizonyos esetekben kiderült hogy az ösztönösen feltételezett modelljeink hibásnak bizonyultak:
  • a test megtartja (nyugalmi , egyenesvonalú mozgású) állapotát mindaddig amíg erő nem hat rá
    • ellentétben mindennapos tapasztalatunkkal, hogy erőt kell kifejteni a mozgás fenntartásához 
    • kiderült, hogy mindennapjainkban a gravitáció, a súrlódás és a légellenállás állandóan hat. 
  • a tér és az idő függ a sebességtől, ellentétben mindennapos állandóságukkal 
  • elemi részecskék esetében a pozíció és a sebesség, egyszerre, nem pontosan meghatározhatóak
  • és így tovább ...

Amit fontos tudnunk, a tudományban minden fogalom pontosan körül van írva, meg van határozva és le van írva - a tudományos megismerés és törvények ugyanis eddigi szűrt tapasztalataink kivonata .
 
Tehát a materializmus a tudományban nem feltevés, hanem következmény. Kiderült, hogy legtöbb jelenség leírható egyszerű tulajdonságokkal rendelkező, elemi részecskék - atomok - molekulák  kölcsönhatásának következményeként, viszonylag kevés törvényszerűség feltételezésével .

És ha megismerésre törekedsz akkor ez az egyetlen hasznos út : olyan modellt felállítani ami képes jóslatra :
képes arra hogy ismeretlen helyzetre jóslatot készítsen majd.

Bizonyos esetekben mint társadalomtudomány (politika, gazdaságtan), pszichológia - egyértelműen nincs még modellünk amely elegendő esetre megjósolná mire számítsunk adott esetben.
Figyelembe véve hogy mennyi időt-energiát-pénzt szánunk kutatásra, és hogy pl. politika és pszichológia esetén vannak érdekeltségek a megismerés elterjedése ellen - csoda hogy egyáltalán itt tartunk, és gyanítom hogy bizonyos esetben a második világháború következménye. Háborús esetben ugyanis az ellenség nem fog a fél-igazságainktól meghatódni, olyan dolgok kellenek amik működnek.  Békében és kapitalizmusban nem szükséges a működés, elég ha valaki hajlandó fizetni érte :)

A szűrésről

Többször említettem hogy szűrt tapasztalatra kell támaszkodnia a tudománynak. Fontos tudni hogy miért fontos és hogyan lehet szűrni.  Először is kísérletekkel kimutatható, hogy az emberi gondolkodás  mindössze kismértékben analitikus és objektív. Képesek vagyunk arra hogy önmagunkat becsapjuk, szűrjük a világot meggyőződésünk, előítéleteink függvényében.
kognitív disszonancia jelensége pont ezt írja le, hogyha a világ nem felel meg belső képünknek, akkor torzítjuk, szűrjük.
Az Asch kísérlet bizonyítja hogy megfigyelésünk torzul a szociális nyomás hatására, illetve további kísérletek kimutatták az ellenzék létezésének fontosságát.
A Millgram bizonyítja hogy hierarchia és autoritás alapú befolyásolhatóságunk nagy.
Kiderült, hogy amibe munkát és energiát, időt fektettünk be, attól nehezen tudunk megválni. 
Egyszóval, a berendezés, amit gondolkodni használunk, megbízhatatlan.
Hogyan tudjuk objektívé tenni ?
Nos, a peer-review, a hasonló képzésűek általi bírálat az jó eszköz erre : mások akik nem érdekeltek a sikerünkbe, leellenőrzik a feltételezéseinket, megpróbálják megtalálni a hibáinkat.
Ezért működik a tudomány - már amennyire működik.

Kis elmélkedés a tudomány jövőéről  

Sajnos a 20 század-eleji optimizmus a tudományt illetően lassan alábbhagy. Az ember, amint azt a híres börtönkísérlet kimutatta, többé-kevésbé úgy viselkedik (tisztelet a kivételnek) ahogy a szociális-rendszer meghatározza. És a sport, a művészet (zene, film), szórakozás legtöbb embernek fontosabb mint a tudás, társadalmunk is ezt táplálja. A tudás megszerzése nehézkes és erőfeszítést igénylő folyamat, kevesen hajlandóak rá.  A társadalomban való érvényesülést pedig jobban meghatározza az emberekkel való bánási képesség. Egy zenész, színész, sportoló, politikus, manager nagyságrendekkel jobban tud keresni mint egy mérnök, vagy kutató . Tudományos kutatási lehetőség pedig keveseknek adatik meg, miközben amatőr zenész, sportoló és pszicho-blabla-ezo-vallás csoport nagyon sok van ...
Lehet hogy meg is érdemeljünk hogy kipusztuljunk az általunk okozott felmelegedéskor ?
















2013/01/08

Valóság és képzelgés

Vagyok aki vagyok

Életünk élmények sorozata: látunk, hallunk, tapintunk, ízlelünk, szaglunk, érzünk és gondolkodunk. Tudatunk komplexitása lévén képesek vagyunk ezen élményeket megfigyelni, sőt a tudatunk ön-tükröző. Mindezt mindannyian és állandóan tapasztaljuk. Ez adott alapot René Descartes-nak a híres mondásra "Cogito ergo sum", gondolkodom tehát vagyok. Ez az első axióma.

Léteznek-e más elmék? A szolipszizmus szerint nem :) Ez azonban könnyen vizsgálható : például adott egy matematikai feladat. Ha nem tudod megoldani - de más megoldja és a módszert nem mutatja meg, de behelyettesítéssel ellenőrizheted, akkor nyilván létezik a másik elme - aki tudja a megoldást.  Hasonló feladatra te nem tudod kiszámolni a megoldást - ö igen, tehát legalábbis gondolkodni tud. Mivel (elmédben) hozzád hasonlónak jelenik meg - nincs okod feltételezni hogy nem hasonló. 

Mi a Valóság ? Hogyan kapcsolódik ez az élménysorozat a valósághoz? Érzékeléseid összefüggő rendszert alkotnak, konzisztensek. Ez a minta-keresés alapvető képességünk.
Ez persze lehet egy szimuláció (mint a Mátrixban) - de amíg meg nem találod a kiutat számodra ez a valóság. Persze, könnyen meg tudsz győződni, hogy érzékszerveid nem megbízhatóak, nem tükrözik mindig a valóságot. Feltételeznünk kell hogy általában igen.
Ennek két fő oka van:
  • A halál - tapasztalhatod hogy bizonyos esetben a hozzád hasonló egyedek megszűnnek gondolkodni és cselekedni. Egyesek hamarabb, mások később. Logikus (indukció) hogy ez veled is bekövetkezik majd - legalább is, hogy mások számára megszűnsz. Ez akkor is veszteség számukra, ha létezik "öröklét". Ezért fontos a valóság elemzése - hogy amennyire és ameddig lehet ez elkerüld.
  • A szenvedés - tapasztalhatod, hogy a fájdalom, éhség, stb. bár bizonyos mértékben leküzdhető, kizárólag elméd segítségével nem szüntethető meg. Cselekedned kell, hatnod a valóságra.

A megismerés alap módszere

A valóság konzisztens, így van lehetőség a megismétlésre és a több csatornás elemzésre. 
Nem ismétlődik mindig teljesen ugyanaz, de az esetek hasonlóak, a minta felismerhető.
A több csatornás elemzés  lényege hogy érzékszerveidet összeveted. Megfigyeled hogy az elmozdulás általában zajt okoz, a dolgok érintése különbözik, stb. Ezt használod fel.

A megismételhetőség azért fontos mert ha nehezen megismételhető, akkor valószínűleg ritka jelenség.
A már megismert jelenségek felhasználásával további indirekt megfigyeléseket tudsz végezni.  

A megfigyelés lényege: a jelenség minél alaposabb és pontosabb megismerése. Egyik eszköze a mérés, melynek lényege a jelenség valamely tulajdonságának valamely ismert jelenséggel való összevetése.
Amennyiben a jelenség előidézhető, a feltételek számának csökkentésével és egyértelműsítésével, változtatásával eljutunk az irányított, céltudatos megfigyeléshez, amit kísérletnek hívunk.
Könnyen megismételhető és egyértelmű jelenségek segítségével igazolható hogy mások megfigyelőképessége a tiedhez hasonló (bár nyilván észrevehető egy szórás)
Ezért ismeretlen jelenségeknél felhasználható a mások megfigyelésének eredménye.

A tudományos módszer

A tudományos módszer lényege : Feltételezés (Állítás) - Kísérleti felállítás - Mérés - Elemzés - Cáfolat vagy igazolás - Elmélet - Következtetés /\ . A tudományoz módszerhez tartozik a "peer-review", azaz mások (olyanok, akik értenek hozzá) is átnézik munkádat, megpróbálnak benne hibákat találni - ezáltal kizárva azokat.
Lényeges része hogy felhasználja a matematikát, mint eszközt, mind a következtetés és elemzés céljára. A tudományos világ csak azokat az eredményeket fogadja el amit legalább két független labor megismételt, kizárva ezáltal a tévedéseket, csalásokat.
Lényeges összetevője az egyértelműség, a meghatározások.
A kettős vak kísérlet lényege hogy a kísérletvezető nem ismeri a keresett információt, ö csak mér, a kísérlet előkészítője pedig előzetesen rögzíti a várt eredményt, olyanképp hogy ne tudja megváltoztatni. Célja hogy ne történjen tudatos vagy önkétlen csalás.

Képzelet és álom

Nyilvánvaló van az élményvilágunknak egy olyan része, amely nem konzisztens, mások nem tapasztalják meg: ez az álom és a képzelet világa.  Viszonylag könnyen meg lehet tanulni tudatosan álmodni és fél-álomban képzelegni. Ezek a tapasztalatinkat mások (még) nem tudják alátámasztani. Ezek a tapasztalataink, ugyanolyan körülmények közt nem ismétlődnek meg.
Elménk tud ebben a nem-egyértelmű világban (művészet) is mozogni. Ez szépséget tud létrehozni. Mivel ezen élményhalmazunk nem konzisztens, mások számára (még) nem hozzáférhető, nehezen merhető, és önbecsapásra vagyunk hajlamosak, ezen "világ" ma még csak korlátosan ismerhető meg.
Nyilván ezek az érzések, élmények ennek ellenére valósak számunkra.
Bizonyos mértékig megoszthatóak - erre van a művészet (az érzések megosztásának módja)A képzelet és álom lényeges eszköz - önmagunk megismerésében.
A tudományban a képzelet (vagy akár az álom) fontos segéd-eszköz, ötleteket ad, de egy állítás igazságát a következményeinek mérése fogja igazolni vagy cáfolni.

Hogyan vizsgáljunk meg kijelentéseket ?

Végső soron az igazság eldöntése visszavezethető két számhalmaz egyezésére.
A megfigyelést minél egyértelművé és minél személytelenné kell tennünk. 
Példa: Tételezzük fel azt állítom hogy képes vagyok megtalálni a vasat a föld alatt. Nyilván egy kísérlet előkészítő elrejthet vasakat egy mezőn, leírva hogy hol vannak (ez egy számpársor). Aztán keresem őket, és megjelölöm hol vannak (egy másik számsor).
A hatékonyságomat így visszavezettem két számpár-halmaz egyezésére.
Ha mind megtalálom őket, ismételten, és soha nem tévedek (téves pozitív, ott mondom hogy van ahol nincs, vagy téves negatív, ott mondom hogy nincs ahol van) nyilván képes vagyok arra amit állítottam.
Ha csak egy részüket találom meg és van téves pozitív jelzésem, akkor a statisztika segít nekünk megválaszolni hogy a véletlen találgatásnál mennyivel vagyok jobb. Ha jobb is vagyok a véletlen találgatásnál - akkor is össze kell vetnünk hatékonyságban és árban módszeremet más hasonló módszerekkel.
Fontos hogy lehetőleg a keresés előtt ne találkozzam a kísérletet előkészítővel, nehogy valahogyan közölje velem a helyeket.
Fontos hogy legyen egy kísérletvezető aki ellenőriz engem és a kísérlet előkészítőt.

Ezek tehát az alapvető eszközök a képzelet és a valóság elhatárolására.