Delta mi!

W fizyce spotykamy dwa główne rodzaje pytań, podobnie zresztą jak we wszystkich chyba naukach przyrodniczych, a może i społeczno-humanistycznych. Po pierwsze, chodzi o to, aby, mówiąc skrótowo, zrozumieć "jak". Odpowiadając na pytanie "jak?" staramy się jak najlepiej, najdokładniej, najściślej ustalić fakty. Chcemy przeanalizować w najdrobniejszych szczegółach przebieg zjawiska, znaleźć jego opis ilościowy, sformułować zależności między wielkościami, które je charakteryzują. Odpowiadając na pytanie "dlaczego"? staramy się odgadnąć przyczyny, które sprawiają, że zjawisko w ogóle występuje i że ma taki a nie inny przebieg.

W ostatnich latach XIX i pierwszych XX wieku fizyka przeżywała jedyny jak dotąd kryzys w swoich dziejach. Co to właściwie znaczy "kryzys" w odniesieniu do fizyki?

W fizyce często spotyka się przykłady pojęć czy też rozumowań, które najwyraźniej nie są umotywowane doświadczeniem, mimo że zwycięsko, całkiem zresztą słusznie, podkreśla się, iż właśnie eksperyment jest podstawą fizyki. Czyżby więc te "pozaeksperymentalne" elementy fizyki były "nienaukowe"? Czyżby były one pozostałościami dawnych etapów rozwojowych tej nauki, których nie zdołała ona z siebie jeszcze wyplenić? Czy też przeciwnie, są one uprawnioną częścią fizyki?

Bez przerwy, niemal codziennie, fizycy - jak zresztą także przedstawiciele innych nauk przyrodniczych - odkrywają nowe fakty, wykonują nowe doświadczenia, ustalają nowe zależności. Niektóre z tych odkryć stanowią "tylko" potwierdzenie pewnych ogólnych przewidywań teoretycznych, inne nie mają wprawdzie żadnej podbudowy teoretycznej, ale jakoś tam zgadzają się z naszą intuicją; są jednak także i takie, które spadają na nas zupełnie nieoczekiwanie, które do niczego nie pasują i w żadnym schemacie się nie mieszczą...

W XX wieku fizyka zdecydowanie wykroczyła poza zasięg zjawisk dostępnych bezpośrednio postrzeganiu zmysłowemu. Niemal automatycznie pociągnęło to za sobą utratę naoczności wielu koncepcji pojęciowych fizyki współczesnej. Popularyzatorzy fizyki starają się oczywiście zrobić na tym interes i przedstawiają niektóre trudniejsze zagadnienia w sposób paradoksalny. Czytelnik, któremu się mówi na przykład, że fizyka nie wie, czym jest elektron - cząstką czy falą - albo patrzy na tę naukę z pogodnym sceptycyzmem, albo oburza się i usiłuje sposobem chałupniczym wymyślić jakąś nową teorię. W każdym razie jest on skutecznie zaszczepiony przeciwko próbom prawidłowego wyjaśnienia mu tego "paradoksu"...

Każdy z nas przychodząc na świat, a właściwie należałoby powiedzieć: zasiadając na ławie szkolnej, zastaje pewien obraz nauk, które w sposób mniej lub bardziej schematyczny dzielą między siebie dotychczasowy dorobek myśli ludzkiej. Dowiadujemy się na przykład, że równia pochyła i kalorymetr - to fizyka, natomiast sole i kwasy - to chemia, a pływak żółtobrzeżek i moczarka kanadyjska - to biologia. Oczywiście później przekonujemy się, że fizyka, w odróżnieniu od Coca-Coli, "to nie jest to", lecz znacznie, znacznie więcej. Podobnie jest i z innymi naukami...

Niewątpliwie tą teorią fizyczną, która najbardziej współdecyduje o obliczu fizyki współczesnej, jest mechanika kwantowa. Szereg jej twierdzeń i postulatów trudno zrozumieć w świetle naszego doświadczenia codziennego. Toteż właściwie od momentu jej powstania - a upływa właśnie pięćdziesiąt lat, odkąd przyjęła postać niemal definitywną - budziła ona wiele wątpliwości i prowokowała do sprzeciwu. Do dziś szereg kwestii interpretacyjnych nie znalazło jeszcze ostatecznego wyjaśnienia i nie brak fizyków, którzy się spodziewają, że stanie się to w końcu powodem do sformułowania nowej, lepszej teorii...

Pytanie postawione w tytule można rozumieć dwojako: po pierwsze - co chcielibyśmy rozumieć przez cząstkę elementarną, a po drugie - co dziś obejmujemy tą nazwą. W pierwszym znaczeniu chodziłoby więc o podanie definicji, która by mogła nam dostarczyć kryterium rozpoznawania cząstek elementarnych, w drugim zaś o ustalenie stanu faktycznego, do którego doszło w wyniku wieloletnich badań teoretycznych i eksperymentalnych.