Fysikaalinen todellisuuskäsitys

Fysikaalinen todellisuuskäsitys perustuu fysiikan käsityksille todellisuudesta. Ihmisen havaitsema arkitodellisuus on efektiivinen karkea likiarvoistus todellisuuden perusrakenteista.

Fysiikan perustavuus

Murray Gell-Mann (1994, 109) on ehdottanut tieteenalojen vertailulle seuraavia sääntöjä:

1. Tieteenala A on enemmän perustieteenala kuin tieteenala B, kun tieteenalan A lait periaatteessa sisältävät tieteenalan B ilmiöt ja lait.
2. Tieteenalan A lait ovat yleisempiä kuin tieteenalan B lait. (toisin sanoen tieteenalan B lakien toteutumisehdot ovat rajoitetumpia kuin tieteenalan A).

Kun luonnontieteellistä todellisuuskäsitystä tarkastellaan eri luonnontieteiden luomana kokonaisuutena, sen perustaksi muodostuvat perusluonnontiede fysiikka ja toisena kaikkeutta havainnoiva ja kuvaileva tiede, tähtitiede. Luonnontutkimuksen todellisuuskäsitykseen vaikuttavat myös muodolliset eli formaalit tieteet, matematiikka ja filosofia.

Tieteenä fysiikka ei ole muiden tieteiden korvaaja, eikä fysiikkaa ole mahdollista määritellä niin, että jotkin luonnontieteen alat jäisivät sen ulkopuolelle. (Kurki-Suonio & Kurki-Suonio 1994, 110–111)

Kaikkeuden rakenne

Luonnossa vallitsee rakentumisperiaate, jonka mukaan kaikki oliot muodostuvat rakenneosista. Nämä puolestaan koostuvat astetta alkeellisimmista olioista, samalla kun oliot itse muodostavat suurempia yhtenäisesti käyttäytyviä järjestelmiä:

1. galaksijoukot
2. galaksit
3. aurinkokunnat
4. yksittäiset taivaankappaleet, kuten tähdet ja planeetat
5. ihmisen suuruusluokkaa olevat kappaleet
6. molekyylit
7. atomit
8. ytimet
9. alkeishiukkaset

Ketjun jatkaminen molempiin suuntiin näyttää mahdolliselta. Kunkin kerroksen järjestelmät ovat ihmiselle erottuvia ja tunnistettavia olioita. Niiden vuorovaikutukset vaikuttavat niiden käyttäytymiseen kokonaisuuksina, mutta eivät olennaisesti muuta niiden rakennetta. Tällöin rakenneosat noudattavat yhtenäisiä käyttäytymisen muotoja, jotka hahmottuvat niiden muodostamien olioiden liikkeeksi.

Rakenneosien ketju vaatii rinnalleen perusvuorovaikutusten ketjun. Järjestelmän sisäiset vuorovaikutukset pitävät sen koossa ja samalla määräävät ne perusominaisuudet, joiden mukaan järjestelmä on tunnistettavissa. Ulkoiset vuorovaikutukset puolestaan hallitsevat järjestelmän liikettä muiden samanasteisten järjestelmien joukossa. Ylimmillä tasoilla painovoima toimii sekä sisäisenä että ulkoisena vuorovaikutuksena. Kiinteissä kappaleissa, molekyyleissä ja atomeissa sähkömagneettinen vuorovaikutus toimii vastaavasti sekä sisäisenä että ulkoisena vuorovaikutuksena.

Vuonna 2002 suomalainen Pekka Teerikorpi ja venäläinen Juri Baryshev julkaisivat kirjan Discovery of Cosmic Fractals. Kaikkeuden laajamittaisten alirakenteiden syntyä on tutkittu supertietokoneilla. Mallit antavat fraktaalisia rakenteita alle 10 megaparsekin kokoluokassa.

Kvanttifysiikan todellisuuskäsitys

Tarja Kallio-Tammisen mukaan kvanttimekaniikan niin sanottu Kööpenhaminan tulkinta ”edellyttää syvällisiä uudistuksia todellisuuskäsitykseen, kun taas kvanttimekaniikan myöhemmät tulkinnat ovat pyrkineet pitäytymään klassisen fysiikan perusoletuksiin kuten determinismiin, reduktionismiin ja syrjässä olevaan havaitsijaan.”

Artikkeleita

• Kurki-Suonio, Kaarle: Ajatuksia fysiikasta ja todellisuudesta. Kirjassa Kohti uutta todellisuuskäsitystä. Yliopistopaino, Helsinki 1990, 77–88. Dimensio 55, 8/1991, 38–45.
• Savinainen, Antti: Kvanttimekaniikan todlisuuskäsitys. Dimensio 3/1999.
• Lahti, Pekka J.: Holistinen todellisuuskäsitys: Kvanttifysiikan vaikutus todellisuuskäsitykseen. Tiedepolitiikka 1/1993
• Stenholm, Stig: Kvanttifysiikan todellisuuskäsitys. Tieteessä tapahtuu 2/2007

Aiheesta muualla

• Bellin teoreema ja todellisuuskäsitys
• Fysikaalisen maailmankuvan kehitys