Strona główna „Forum Akademickiego”

Archiwum z roku 1999

Spis treści numeru 3/1999

Powrót do źródeł
Poprzedni Następny

Wszystkie wielkości zewnętrznego świata człowieka układają się
w następującym szeregu: umysłowe, zmysłowe, fizyczne i materialne.
Tworzą one jakby strukturę piramidalną.

Zdzisław Pluta

Człowiek ma w życiu dwa wyjścia:
kształtować rzeczywistość
lub poddać się jej
J. Brodski

Takie sformułowanie tytułu zostało podyktowane nieustającą potrzebą poprawiania językowego klimatu w obrębie terminologii naukowej. Właściwe rozumienie pierwotnego znaczenia każdego używanego wyrazu ma tu niewątpliwie największe natężenie istotności, albowiem to właśnie stanowi odniesienie do wszelakich poszukiwań, wątpliwości i sądów. To pierwotne znaczenie nie powinno już wymagać jakichkolwiek wyjaśnień, czyli winno być oczywiste. W przeciwnym razie zbudowane na takim niepewnym fundamencie budowle językowe stają się niewiarygodne swą treścią, a więc - tylko pustymi słowami, frazesami.

Od zarania dziejów ludzkości podkreślano konieczność posługiwania się dokładnie określonymi pojęciami. I słusznie, bo to jest przecież - jak powiada Epikur w liście do Herodota (342 - 271 p.n.e) - naczelnym postulatem ścisłego poznania. Ów postulat badacza określa ponadto potrzebę sprowadzania wszystkiego do prostych elementów i formuł, co stanowi już pokłosie realizacji pierwszej części tego postulatu. Niemożliwe byłoby wszak uzyskanie opisanego rezultatu za pomocą niejednoznacznych , niedokładnie określonych pojęć. Epikur, przesyłając Herodotowi pozdrowienie, tak napisał: Przede wszystkim trzeba, Herodocie, dobrze rozumieć znaczenie słów, aby, gdy sprowadzi się do nich nasze myśli, sądy i wątpliwości, można było rozstrzygnąć, aby wszelkie sprawy nierozstrzygnięte nie ciągnęły się w nieskończoność albo abyśmy nie byli zmuszeni posługiwać się pustymi wyrazami.

NIEUSTANNA DEFORMACJA ISTOTY

Od tamtego czasu minęło już dwadzieścia parę wieków, a puste wyrazy tworzone są nadal. I jesteśmy zmuszeni do posługiwania się nimi. Wymuszają to na nas m.in. normy terminologiczne. Nieprawdopodobne, bo i te o zasięgu międzynarodowym upstrzone są słowami bez treści. A wszystkie one posiadają nadto jakieś dodatkowe, asekuracyjne nazwanie, potrzebne tylko w takich okolicznościach, kiedy rodzi się klimat konieczności wyjaśniania ich znaczenia. Nazywa się je wówczas wyrazami, wyrażeniami, terminami, definicjami... umownymi.

Dlaczego tak dowolnie, umownie interpretuje się słowa? Przecież ta umowność to jakby zastępcze, syntetyczne, nieprawdziwe uczucie deformujące istotę... W tym wypadku - istotę rzeczy, ale odnosi się to często i do istot ludzkich, a wtedy ta deformacja wyrządza o wiele większe szkody społeczne. Zresztą zarówno jedno, jak i drugie deformujące działanie ma ujemny charakter społeczny, tylko to pierwsze jakby rozmywa się w otaczającej nas rzeczywistości, a tymczasem to następne od razu powoduje...

Nie, nie przeniosę tu moich rozważań do wewnętrznego świata człowieka. Na razie pozostawię je w obrębie świata zewnętrznego. Nie mogłem jednakże kontynuować zasadniczego tematu bez uprzedniego zaznaczenia obszerności i wagi postawionego zagadnienia. To było naprawdę konieczne!

ZAGUBIONA ISTOTA ENERGII

Różnorodne wielkości zewnętrznego świata człowieka są nadal porozrzucane po różnych obszarach ich określeń. Zatracają one przez to i pierwotne swe znaczenie. Można by mnożyć przykłady ilustrujące aż takie konsekwencje językowego chaosu. Najbardziej znamiennym tego przykładem jest niemal powszechne traktowanie energii jako wielkości fizycznej, opisywanie jej tedy różnorodnymi wzorami, a nawet... mierzenie. Jednocześnie zaś mówi się o niej, że to jakaś nieokreślona, enigmatyczna, zagadkowa rzecz na świecie. Jakże więc to wszystko wytłumaczyć odbiorcom tej wiedzy? Jak ich umysły oświecić taką, biegunową wręcz odmiennością interpretacyjną?

Co może być przyczyną takiego stanu rzeczy? Odpowiedź tylko taką można sformułować: zapomniano o "fundamencie". Zbudowano kolejną terminologiczną konstrukcję, ale... bez fundamentu. Innymi słowy - pominięto pierwotne znaczenie wyrazu "energia". A może zagubiono jej istotę w tak dynamicznej rzeczywistości, pełnej ludzkiej dążności raczej do zysku materialnego, niż...

Pora na właściwą, pierwotną definicję energii. Ma ona następujące brzmienie: "Energią ciała lub układu ciał materialnych nazywa się ich zdolność do wykonania pracy przy przejściu z wyższego do niższego poziomu (stanu) energetycznego". Z tej definicji energii wynika cała gama niezwykle istotnych wniosków, których rzetelne respektowanie z pewnością nie doprowadziłoby do formułowania umownych, zastępczych jej charakterystyk, zawieszonych przez to jakby w próżni, nie zaś opartych na fundamencie niezmienności, jaki powinna stanowić pierwotna znaczeniowa wersja tej wielkości.

Zasadniczy wniosek sprowadza się do tego, że źródłem energii jest ciało lub układ tych ciał, ale będący w określonym stanie energetycznym. Pomiędzy sąsiednimi stanami będą one zaś tylko jej nośnikami. Energia - przez to, że stanowi zdolność - jest wielkością wyższego rzędu, czyli - umysłową. W umyśle jej definicja powstała i tylko przezeń pojęcie tej wielkości może być odzwierciedlone. Nie można więc energii ani opisać, ani zmierzyć, ani zmaterializować. Rodzi się zatem potrzeba przyporządkowania jej jakiejś miary. Tą miarą energii ciała materialnego jest właśnie potencjał, który odpowiada zachowawczej pracy tego ciała między przyjętym zerowym poziomem energetycznym a określonym tego rodzaju poziomem. To kolejny, bardzo ważny wniosek. Wynika zeń, że dopiero ów potencjał (równy pracy zachowawczej) można nazwać wielkością fizyczną.

Kolejny wniosek mówi, że sposobem przenoszenia energii między sąsiednimi stanami jest praca lub równoważne tej pracy ciepło. Oczywiście, chodzi tu już o pracę niezachowawczą, czyli zależną od drogi lub czasu jej przebycia. Potencjał ciała materialnego jest funkcją jego stanu, a to oznacza, że zmiany potencjału można opisać różniczką zupełną. I taki wniosek także z pierwotnej definicji energii wypływa. Można jeszcze formułować cały szereg dalszych wniosków, teoria pola wszystkie je gromadzi. Dalsze rozwijanie owego wątku wymagałoby jednakże obszerniejszych rozważań, a tego ramy niniejszego artykułu nie obejmują.

Opiszę jeszcze parę przykładów, które świadczą o zagubieniu istoty energii. Międzynarodowa norma ISO 3002 - 4: 1984 Basic quantities in cutting and grinding. Part 4: Forces, energy, power - tak bardzo deformuje pierwotne znaczenie energii, że tymi wtórnymi terminologicznymi konstrukcjami nie da się logicznie już nic wytłumaczyć. Najprostsze "rozwiązanie" tej kłopotliwej sytuacji można (?) otrzymać poprzez jej rozpatrywanie w kategoriach umowności, ale wtedy istotę energii należałoby całkowicie przekreślić, a tym samym opóźnić wędrówkę myśli ku prawdzie. To pojęcie energii zostało jednak przekreślone.

Samo wprowadzone przez tę normę wyrażenie "energia skrawania" przekreśla pierwotne znaczenie energii. Teraz owa norma stwierdza, że energię posiada skrawanie. Wobec tego ono jest i źródłem, i nośnikiem energii - w jasnym świetle jej pierwotnej definicji. Skoro zaś owo skrawanie ma w sobie energię, to może i proces obróbkowy będzie miał samowzbudny charakter, a wtedy wystarczy go tylko zapoczątkować, by w dalszym ciągu miał miejsce, bez potrzeby dostarczania mocy do układu obróbkowego?

Takie, niestety, są konsekwencje formułowania pustych, czyli nic nie znaczących wyrażeń (następne tego typu wyrażenie, "energia posuwu", owa norma także precyzuje). Kolejnego takiego wyrażenia - "energia robocza" - już nie trzeba chyba komentować.

Konsekwencja traktowania energii jako wielkości fizycznej przejawia się opisywaniem jej wzorami. Potencjał, który jest (!) miarą energii został zaś przez to opisany stosunkiem energii ciała materialnego do jego masy. Natężeniem pola grawitacyjnego nazywa się stosunek siły działania na... masę (na ciało o określonej masie, bo masa jest tylko własnością tego ciała) umieszczoną w danym jego punkcie, do wartości tej masy. A przecież to natężenie - co zresztą wynika z teorii tzw. pola - jest gradientem potencjału, czyli samą siłą. Wielkość fizyczna zdefiniowana taką zależnością jest natężeniem jednostkowym. Potencjałem jednostkowym powinno się więc nazywać ów "potencjał", ale nad kreską ułamkową tego ilorazu powinien być potencjał, nie zaś energia, bo ona reprezentuje wielkość niefizyczną.

To niektóre, przykładowe zjawiska terminologiczne, które na drodze logicznego myślenia powodują utrudnienia w ruchu myśli ku prawdzie. Ich wędrówka tą trasą nie powinna jednak polegać na omijaniu różnorodnych barier terminologicznych. Trzeba te bariery odpowiednio zrekonstruować, aby mogły stanowić potrzebne dla myśli ogniwa.

Jeszcze jedno, powszechnie używane wyrażenie tu przytoczę. Chodzi o "energię potencjalną". Słownik języka polskiego pod red. M. Szymczaka (t. II, s. 854) tak ją definiuje: energia cząsteczki lub ciała zależna od jego położenia w polu sił. Przecież wszystkie energie są potencjalnością realizacji pracy. Czy to ciało w innym polu nie będzie miało zdolności do jej wykonania? Dlaczego więc pojawia się takie wyrażenie? Ono nic nie znaczy. To kolejne puste wyrażenie, błąd zwany pleonazmem (tautologią), "masło maślane". Tego rodzaju błędy wynikają z ignorowania zasady terminologicznej symetrii. O niej warto by mówić, ale jeszcze nie teraz. Wymaga ona wszak, ze względu na obszerną ilustracyjną obudowę, odrębnego opracowania.

ZAGUBIONA ISTOTA SKUTKU I PRZYCZYNY

Filozofia wyjaśnia, że stan poprzedni układu nazywamy przyczyną, stan późniejszy - jej skutkiem. Przyczynowość w pojęciu najogólniejszym oznacza, że istnienie określonego stanu w danej chwili jest warunkiem, że w chwili późniejszej nastąpi zmiana, czyli wytworzy się inny określony stan. Termin "przyczyna" określa stosunek między dwiema rzeczami. Wzajemne oddziaływanie traktuje się jako przyczynę, a wywołaną przez nie zmianę - jako skutek.

W obliczu tych wszystkich filozoficznych wyjaśnień siłę należy rozumieć jako miarę działania jednego ciała materialnego na drugie. I tak ją rozumiano, wyłączając ze sposobu takiego rozumowania "siłę ciężkości". Dopiero po wprowadzeniu do fizyki pojęcia energii (XIX wiek) zaczęto łączyć związek przyczynowy z przekazywaniem energii. I wtedy rozszerzono pojęcie siły mówiąc, że jest ona wielkością wyrażającą wpływ, który wywierają otaczające ciała na ruch danego ciała.

A jak należy rozumieć i określić siły, co towarzyszą obróbce wiórowej, na przykład poprzez skrawanie? Norma nazywa ją "obróbką skrawaniem". To chyba rezultat umownego przyjęcia, że właśnie skrawanie posiada energię. Tak więc skrawanie utożsamiono z określonym ciałem materialnym, czyli narzędziem. Czy z tego wyrażenia to nie wynika? Obróbka - czym? - skrawaniem.

"Siła naporu", "siła oporu" - to są prawidłowo nazwane siły towarzyszące procesowi skrawania. Z tego już jasno wynika, że skrawanie stanowi skutek istnienia tych sił w obróbkowym układzie. Tymczasem ta sama norma terminologiczna wprowadza pojęcie "siły skrawania", jakby chcąc powiedzieć, że to właśnie skrawanie jest przyczyną... A skutkiem są owe siły? Zamieniono miejscami skutek i przyczynę. Innymi słowy, przyczyna postępuje tu za skutkiem. Czy to jest możliwe? Anegdota twierdzi, że w życiu czasami się to zdarza, np. lekarz postępujący za trumną swojego pacjenta.

I ów Słownik języka polskiego też niedokładnie precyzuje definicję siły. On ją utożsamia z wielkością umysłową, bo mówi, że siła to jakakolwiek przyczyna fizyczna (chodzi przecież o miarę tej przyczyny; dopiero ona, ta miara, będzie tego rodzaju wielkością fizyczną). W innym miejscu natomiast odwraca on znaczenia wielkości fizycznej (siły) i wielkości umysłowej (przyczyny), albowiem opór nazywa siłą.

"Siła tarcia" to kolejne wyrażenie, które odzwierciedla postępowanie przyczyny za skutkiem. Samo tarcie zresztą nazywa się niejednoznacznie. Raz ono jest procesem, innym razem - zjawiskiem, a niekiedy siłą. Tak - siłą!

PIRAMIDALNA STRUKTURA WIELKOŚCI

Pojęcia, nazwy, terminy i definicje wielkości umysłowych nie mogą dać żadnych danych. I dlatego potrzebne są im określone miary, i dopiero one mogą być ilościowo scharakteryzowane. Są jeszcze inne, niższego rzędu wielkości, które także potrzebują swej miary, by mogły być ilościowo określone. Chodzi tu o wszelkie wielości zmysłowe. Jakościowo można je oczywiście określić, ale w celu ilościowego scharakteryzowania trzeba im wszystkim najpierw przyporządkować określone miary.

Wzrok, dotyk, słuch, węch i smak odbierają cały szereg różnorodnych bodźców pochodzących z otaczającej nas rzeczywistości. Określone zmysły informują nas o różnych tego typu wielkościach, ale te informacje, będąc jakościowymi, nie są jeszcze wielkościami fizycznymi. Na przykład wzrok i dotyk informują nas zgodnie o rozmiarach, kształtach i chropowatości przedmiotów. Na tym etapie odbioru informacji możemy na przykład powiedzieć, że ów przedmiot ma duże rozmiary, kształt walcowy, a chropowatość niewielką. I te właśnie wielkości są wielkościami zmysłowymi, potrzebują więc miary będącej wielkością fizyczną. W odniesieniu do rozmiarów będzie to długość. Miarą kształtu będzie określony współczynnik kształtu, a chropowatości - np. średnie arytmetyczne odchylenie profilu od linii średniej, wysokość chropowatości według dziesięciu punktów profilu, największa wysokość chropowatości.

Inny przykład, kiedy tylko dotyk informuje nas o pewnej wielkości zmysłowej. Naciskamy jakiś element sprężysty, on ulega ugięciu. I mówimy: o, ten element ma dużą sztywność. I tyle o nim możemy powiedzieć, dopóki nie wprowadzimy odpowiedniej miary sztywności. Jest nią, oczywiście, współczynnik sztywności, stanowiący wielkość fizyczną.

Wtedy, po wyznaczeniu go, czyli uprzednim zmierzeniu określonych składowych wielkości fizycznych, a następnie obliczeniu - według wzoru opisującego ten współczynnik - możemy powiedzieć, że wynosi on tyle a tyle (tu powinno być miano rozważanej wielkości fizycznej). Barwa, dźwięk, zapach - to dalsze wielkości zmysłowe; one też mogą być określone ilościowo, ale dopiero po przyjęciu odpowiedniej miary.

Układają się tedy wszystkie wielkości zewnętrznego świata człowieka w następującym szeregu: umysłowe, zmysłowe, fizyczne i materialne. Tworzą one jakby piramidalną strukturę. Na jej szczycie znajdują się wielkości najwyższego rzędu - umysłowe, a dalsze zajmują kolejne miejsca w kierunku podstawy piramidy.

A dlaczego piramida została tu przyjęta za porównawczą figurę przestrzenną? Piramida jest wszakże taką figurą, co może - chyba najlepiej - symbolizować uporządkowanie, dokładność, prostotę, zwartość, a także koncentrację (zwłaszcza energetyczną). Odniesienie do znaczeń pierwotnych, co jest rzeczą podstawową w naukowej terminologii, niewątpliwie ta figura także odpowiednio zaznacza. I wreszcie: ta nieskończoność, w którą mogą ciągnąć się wszelakie nierozstrzygnięte - poprzez formułowanie i przyjmowanie ciągle to nowych odniesień znaczeniowych - sprawy, także być może tą figurą odpowiednio symbolizowaną.

Na koniec owych rozważań warto naświetlić i obraz terminologicznego chaosu, co może mieć miejsce, jeśli wciąż będą produkowane słowa bez treści. Obraz ten doskonale opisuje aforyzm Stanisława Jerzego Leca: Na początku było Słowo - a na końcu Frazes.

Dr inż. Zdzisław Pluta pracuje w Katedrze Mechaniki Precyzyjnej Politechniki Koszalińskiej.

Uwagi.