ivan horáček, olomouc 2009

Filosofické základy přírodovědy, přírodovědné

základy filosofie aneb

kolik že je světů, který že se nám otepluje a jak být ve světě

doma

Ivan Horáček, Olomouc 2009

Postmoderní situace

• Mnohost výpovědí o světě• Nesouměřitelnost, nekompatibilita

konceptuálních a metodických rámců, • Resignace na (novověký) požadavek

jediné velké Pravdy atd.• Atd.• Pluralita světů s plnou, vzájemně

nezávislou legitimitou

Kolik je světů?

Filosofické základy přírodovědy

Jednota světa

Dialektika vývoje

Prvotní hmota

• Jednoduchost proti složitosti (Occamova břitva, Taylorův teorém)

• Atd. ... až

Vědění se získává metodologickou redukcí jednotlivých zkušeností

• Jednotlivá zkušenost vs. Obecnina • Věda : Obecniny a nomologicko-deduktivní postup (falsifkovatelné

hypotézy atd.)

a: a→b vs. a: a→b

Prediktivní mohutnost min maxDůkaz 1 příklad test všech aVyvrácení test všech a 1 protipříklad

• Elementární operace (logická, algebraická, behaviorální,ontická atd): NON srv. Např Feynmanův universální zákon A = 0

Věda

Logic of scientific discovery

...i když

• Existují jistě i méně pokleslné varianty filosofických základů přírodovědy,

• Ale ...

Přírodovědné základy filosofie

• Zde: přírodověda - ne Věda, nýbrž (elementární) vědění o přírodě

• Jaké, co je kořenovým obsahem obrazů světa?

Přírodovědné základy filosofie – Ontogenetický aspekt

Iniciální ontogenetická zkušenost světa (před tím, než tato

zhořkne natolik, že vyvstane potřeba filosofického postoje):

• Množství strhujících setkání – maminka, zviřátka, kytičky apod.

• Elementární zkušenostní proměnné (libost –nelibost vs. živly a polarity, jež je vymezují: světlo-tma, teplé-studené, horní-dolní atd.)

• Elementární kognitivní operace: non, konjunkce-disjunkce, sublimace-zástupnost libidinosního objektu

• Sociálně iniciovaná korekce obrazu světa aparátem instantních obecnin (pohádky, škola apod.)

Přírodovědné základy filosofie – Fylogenetický aspekt

Rozvrh, operační mody a výdobytky primitivnho myšlení

• Mytopoetické interpretace členitosti světa• Obecniny deklarované vlastnostmi přírodních

jednotlivin • Elementární representační proměnné: živly a

souřadné polarity mužské a ženské serie (Světlo-tma, Slunce-Měsíc, horké-studené, horní-dolní atd.)

• Sociálně se ustavující pojmový aparát

Lema

• Nesrovnalost prvotní (osobní) zkušenosti a obecninového obrazu přírody je jedním ze základních zdrojů filosofického tázání

• Druhou stranou téhož je presumptivně vnímaná negativní teologie přírody – její identifikace s představou harmonie, rovnováhy, vznešenosti, čistoty

Kořenový průsečík metodické redukce a zkušenostního obrazu

světa

• Všechno ve světě je někde a někdy

• Svět = NE já: svět je vůči nám otevřen operací NON

Svět kartesiánské representace je TEĎ

• „ ... Přirozenost hmoty či tělesa není v tvaru, obsahu ... ,ale v rozloze...“

• Svět res extensa je totálně spojitý a beze zbytku representovatelný geometricky (3D)

• Všechno jsoucí lze vzájemně srovnávat – výsledky srovnání jsou úplným věděním o vztazích dotyčných jsoucen

Problém: ČAS

Co je ČAS ? ... plynutí, uplývání ?

Směr času

• Časová šipka: nárůst entropie

(2. zákon termodynamický)

Shannonova exposice entropie (srv. míra informace apod.):Obecně pro systém s konečným počtem možných stavů                                  a pravděpodobnostní distribucí P(si) je informační entropie definována jako střední

hodnota:

Entropie je maximální pro rovnoměrné rozložení

                     :                                    

                  ,a minimální pro zcela deterministický systém                                            :

                                                        .

Totální isotropie

Totální anisotropie orthogonalita

Ale co evoluce? Nebo každý akt života? Nebo věda?

Negentropie !

• Živé subjekty jsou otevřené soustavy !

• Jsou postaveny s ohledem na interakce s okolím, charakterem interakce je škálován jejich metabolismus – a rychlostí metabolismu i časový rozvrh

Co je ČAS ?

(Biologický) čas nemá lineární škálování

• Povaha času není isotropická

Co je mírou ČASu ?Co jej škáluje ?

... změna

Co je ČAS ?

• rozdíl / vzdálenost mezi dvěmi instancemi Světa (e.g. měřicího přístroje, proxy proměné apod. )

► může být měřen, srovnáván a formálně kvantifikován

• V tomto smyslu může být čas součástí kartesiánského representačního systému, pak ale ....

Vlastnosti časové události

• Čas – emergence změn: generátor jinakosti

• Nově emergující stavy jsou ortogonální vůči předchozímu

x

Def: x = non vše ostatní

Dimensionalita

• Z povahy časových událostí (emergence anisotropie, jinost novéhu vůči zbytku světa) → čas = růst dimensionality

• Exponenciální (t2) nárůst dimensionality?

Do určité míry to platí ....

• Každý živý subjekt je unikátní, jedinečný – stejně tak kterákoliv jeho situace a životní episoda: každý okamžik je nekonečně–rozměrnou doménou universální autopoiese

• ...ale

Jak je ale možné, že - současně - jsou svět , život či vlastnosti a životní projevy různých živých entit v zásadě prediktabilní, přehledné, srozumitelné a neměné?

Jak to, že vývoj je tak konservativní a evoluce je opravdu spíše zamrzlá než autopoietická?

Jak to, že ani v postmoderní době nevznikne ze spojení lidských gamet nečekaný autopoietický fenomén ale docela obyčejný novorozenec asi 50 cm dlouhý a 3,20 na váhu, který se v pokročilejší fázi ontogenese od podobných individuí z předchozích generací bude v zásadě odlšovat jen tím, že má v kapse místo vrbové píšťalky iPod?

Jak to, že je svět tak konservativní a nemění? Jak to že zde čas běží tak pomalu? Že se povětšinou nic neděje?

Konstatované vlastnosti (živého) přirozeného světa:

• Otevřený systém indexovaný okolím

• Časovost a nelineární škálování času

• Mnohorozměrnost: kumulace ortogonalit

• Radikální redukce dimensionality?

• Biotická dilatace času?

• Srovnávací• Ontogenetickou

• Palaeontologickou

Zásadně se liší

Přírodověda má k disposici pouze tři metody:

• Metoda srovnávací

• Metoda ontogenetická

• Metoda paleontologická (neúplný zdroj informací, rekonstrukce s využitím syntetické informace z jiných zdrojů)

Bez časové dimenseObjektivní

Osobní čas pozorovatelesubjektivní

Formální časové škály smluvních referenčních systémů

• Domény, postupy, předpoklady a rozsah prediktivity jednotlivých metod se velmi liší

• Nelze zaměňovat !

Příklad:

obraz klimatu a historie klimatických

změn

Zdroje a distribuce klimatické energie

• Solární konstanta : S = 1,35 kW/m2 = 8,123 J/cm2.min

• Albedo: A0= 30% S

• Aktuální insolace I=70% S: *odraženo povrchem Země –zachyceno atmosférou, *pohlceno pevninou/oceánem, *vyzářeno do atmosféry, *asimilováno biosférou

• Fotosyntéza: využítí viditelné části spektra (400-700 nm: 45%S), které jinak odráženo

• Energeticky (klimaticky) zásadní: IR část spektra (teplo) 45%S

* UV + kosmické záření – interakce na povrchu atmosféry / cf. Role mgf Země/ ionosféra etc.

Ad greenhouse efect

Skleníkové plyny a jejich termální efekt

• H2O (pára) 62,0% 20,6oC

• CO2 21,8% 7,2oC

• O3 7,3% 2,4oC

• NOx 4,2% 1,4oC

• CH4 2,4% 0,8oC

• Etc. 2,1% 0,7oC

• Prům. teplota povrchu Země= 150C je o 330C vyšší než by byla bez skleníkových plynů (-180C). Zásadní faktor: Termální pohltivost atmosféry – přirozený skleníkový efekt

(Milankovičovy) parametry zemské orbity ovlivňující solární konstantu:

* Excentricita orbity

* Sklon osy

* Precese (směr osy)

M.Milankovič (1920,1938)

Vrt Vostok, Antarktida

Přímý instrumentální záznam - Historická klimatická měření - např. Praha - Klementinum

Meteorologická měření:

20. stol.: průběžné globální oteplování globální oteplování

- ve všech zeměpisných pásmech

.. v celém ročním průběhu (srv. mapy tepl. odchylek)

• Příliv exotických prvků

• ( a nejen ve flóře UK

UK

V rovnováze (příroda!)

Globální oteplování :

• Skleníkový efekt způsobený antropogenní produkcí skleníkových plynů (CO2, CH4, O3..) a industriálního aerosolu

Rozpouštění ledovců, zvýšení hladiny oceánů

Změny v distribuci srážek, aridisace kontinentů

Posun vegetačních pásem

Globální oteplování :

• Skleníkový efekt způsobený antropogenní produkcí skleníkových plynů (CO2, CH4, O3..) a industriálního aerosolu

• nebude-li zastaven bude nezvratně pokračovat: aridisace, rozpouštění ledovců, zaplavení pobřeží atd ...

• názorné a politicky jistě OK (Kjotská smlouva apod.) , ale ...

... je to věcně tak jisté ?

Ad greenhouse efect

• Dnešní koncentrace CO2 v atmosféře: 386 ppm

• Od roku 1850 – růst o 0,5-2,2 ppm ročně

predikce: do roku 2030: zdvojnásobení koncentrace CO2 v atmosféře

Spálení všech zásob uhlí – 2200 ppm

...ale

• Je industriální produkce CO2 opravdu tak zásadní?

CO2

• Objem CO2/HCO3- v oceánech minimálně 50x větší než v atmosféře,

• ? Faktická produkce CO2 metabolismem destruentů v dysfotické zoně (možná větší než všechna ostatní)

• Objem vody v eufotické zóně: 0,07x109 km3

• Dysfotická zóna – 95% objemu oceánů– Základní prostor globální organické

destrukce: bakterie– Efekt virů, horisontálního přenosu,

metabolických divergencí etc.

Fotosyntetická aktivita planktonu lze měřit, ale

Metabolismus (a produkce CO2) destruenty????

Odhad:

Objem oceánů …. 1,3 x 1019 km3 = 1021 kg vody

Koncentrace bakterií ….. 105-106 / ml

Předpoklad (min) … každá uvolní 1 molekulu CO2 / sec :

1,3 x 1030 bakterií v oceánu x 6,1536 x106 molekul CO2 = 4,099 x1036 mol. CO2 ročně = 6,72 x 1012 MOL x 44 (mol.měrná hmotnost CO2) = 2,92 x 1014 g

= 292 Gt/ročně

DOM - dissolved organic matter …. 65-85% organického uhlíku

Průměrné stáří ….. 6000 let BP (Rainer et al. 1999 aj.) - klimatické optimum holocenu (nejvyšší produkce)

Je příroda v rovnováze?

• Co se např. stará o rovnováhu v oceánském ekosystému?

THCTHC – oceanický termohalinní výměník

NADW 15 Mt /s

SODW 21 Mt/s

NADW vs. Přínos sladké vody (rozpouštění ledovců apod.): alternativní

stabilní stavy

• Predikce: oteplení ve vysokých šířkách – rozpouštěn ledovců, vyslazení oceánu, oteplení arktických moří, ztráta efektů produkujích NADW, SODW - Zastavení THC

Zastavení tvorby NADW:

masivní ochlazení - glaciální režim planety drastická redukce přínosu C do dysfotické zóny ! (dtto)

...ale

The Solar Cycle in the CoronaThe Solar Cycle in the Corona

                                                       source: http://solarscience.msfc.nasa.gov/images/zurich.gif

Below is a graph of the most recent sunspot activity cycle and shows the

Dendrochronologie a dendroklimatologie – první proxy-data moderního typu

Sluneční aktivita: počet slunečních skvrn v letech 1750-2000 vs. odchylky střední roční teploty (plná čára)

Sluneční aktivita: délka solárního cyklu vs. odchylky střední roční teploty

The April 25 Prediction

F10.7 Observations and Predicts

0

50

100

150

200

250

300

350

1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030

Year

Radio

Flu

x,F10.7

Observations Predicted in Advance

#23 #24#22#21

Schatten et al. Predicted in advance

Observations

Interakce jednotlivých faktorů a kvantifikace globálních efektů těchto

interakcí

?

Závěr 1: V našich modelech

• Hrubě podceňujeme efekt oceanického metabolismu v globálním klimatu (zejména jeho biotickou složku -finální úrovně destruentských sítí v dysfotické zóně moře -tj. 95% objemu oceánu) a radikální nerovnovážnost dění v přírodě

• Možná je to i proto, že o těchto faktorech mnoho nevíme a kvantifikovat jejich efekt již nejsme schopni vůbec

Ve hře o globální klima je toho dost, např. • Orbitální (Milankovičovy) parametry• Skleníkové plyny v atmosféře: složení a dynamika (vod vs. CO2 vs. CH4

vs CH3SCH3 etc.), odrazivost vs. pohltivost atmosféry• THC a jeho dynamika• Solární cyklus a endogenní změny solární konstaty• Biotické efekty - dekomposice v oceánu, struktura oceánského

bakteriomu, struktura a distribuce DOM• Vegetační pokryv ( odrazivost / pohltivost povrchu souše• voda na kontinentech a v půdě - struktura a úroven gelifikace půdního

jílu -montmoriolity etc.• Posice a zvlnění arktické fronty, prostorová dynamika intertropické

konvergence• Výrazné anomalie současného glaciálního cyklu (Heinrichovy události aj.)• Atd. Atd.

...ale

• Své jasné a zřetelné obrazy světa a přírody MUSÍME MÍT

• vědu (dle přání otce zakladele – R.D.) máme od toho (a za to si i vědce platíme – a ne málo !)

• ...a když už (jak bohužel dobře víme) jsme čistotu a harmonii přírody poprznili (a przníme), tak to teď radikálně odčiníme!

Klimatické změny a poučení z krizového vývoje

• Typicky priklad mnohofaktorového jevu, jehož uchopení se vymyká možnostem kartesianských technik - díky *konfusi různych podob času (resp. metodických rámců, v nichž je časový rozměr generován - srv. ontogentická vs. paleontologická metoda), *ortogonalitě jednotlivych faktorů, *očividné absenci předpokladaných interakcí, resp. *neprediktabilnimu chovani jednotlivych prvků (solarni cyklus, THC apod.), *nejasnému průběhu fázových rozhrani stavovych konstant jednotlivych interakcí, atd.

• Věcně odpovídající závěr: svět je složitější než jsme si mysleli, zaplať Bůh za to (není nudný)

• Aktualně praktikovaný závěr: Kjotsky protokol, akce, limity, kontroly, komisaři, jejich šaškosní asistenti v NGOs, atd.

Vědecký obraz světa co tapeta našich domovů

Doma ve Světě

• Formální znalost všech součástí ?• Jasnost, zřetelnost, přehlednost?

• Svět s těmito parametry: svět res extensa, svět modernity resp. jeden z mnohých světů postmoderní mnohosti,... Ideální pracoviště, ale domov?

Doma ve Světě• Vztahovat se ke Světu o sobě, ne k jeho obrazu byt

sebeluznějšímu• Metodologická korekce vědeckého obrazu -

formalismus umožňujici soucasne zohlednovat mnohorozmernost, ortogonalitu (=jedinečnost, jinost) jednotlivych instanci i potenciální inklusivitu vzajemných efektů a bytostné vlastnosti času - směr (entropie), dynamické škálování, anisotropii atd.

• Osobní facie - vystavení se tomu, čím se Svět bytostně otevíra - jinosti, nejasnosti, nebezpečnosti apod. (cf. instituce hada hospodářícka apod.), posvěcení každodenního

• Descartes: jasné a zřetelné v nejasném světě – more geometrico

• Úkol dne: cesta ze světa jasného a zřetelneho do přírody – zvědomění jinosti a nejasnosti v našem vnímání světa: pokora před nezřetelným rozvrhem, jímž se nám svou jiností svět dává na úkor tempa pokroku a ilusí o vládnutí všehomiru - more animalio

Děkuji za pozornost !