David Bohm

Wkład w Projekt ManhattanEdit

Podczas II wojny światowej Projekt Manhattan zmobilizował znaczną część badań fizycznych Berkeley w dążeniu do wyprodukowania pierwszej bomby atomowej. Chociaż Oppenheimer poprosił Bohma, aby pracował z nim w Los Alamos (ściśle tajne laboratorium założone w 1942 r. w celu zaprojektowania bomby atomowej), dyrektor projektu, generał brygady Leslie Groves, nie zatwierdził poświadczenia bezpieczeństwa Bohma, widząc dowody jego polityki i jego bliskiej przyjaźni z Weinbergiem, który był podejrzany o szpiegostwo.

Podczas wojny Bohm pozostał w Berkeley, gdzie wykładał fizykę i prowadził badania w plazmie, synchrotronie i synchrocyklotronie. Swój doktorat ukończył w 1943 r. dzięki niezwykłym okolicznościom. Według biografa F. Davida Peata (patrz odnośnik poniżej, s. 64), „obliczenia rozpraszania (zderzeń protonów i deuteronów), które wykonał, okazały się przydatne dla Projektu Manhattan i zostały natychmiast utajnione. Bez poświadczenia bezpieczeństwa Bohmowi odmówiono dostępu do jego własnej pracy; nie tylko uniemożliwiono mu obronę pracy magisterskiej, ale nawet nie pozwolono na jej napisanie!”. Aby zadowolić uniwersytet, Oppenheimer zaświadczył, że Bohm pomyślnie zakończył badania. Bohm wykonywał później obliczenia teoretyczne dla kalutronów w ośrodku Y-12 w Oak Ridge w stanie Tennessee, który był wykorzystywany do elektromagnetycznego wzbogacania uranu na potrzeby bomby zrzuconej na Hiroszimę w 1945 r.

McCarthyism i opuszczenie Stanów ZjednoczonychEdit

Po wojnie Bohm został adiunktem na Uniwersytecie Princeton. Pracował również blisko z Albertem Einsteinem w pobliskim Institute for Advanced Study. W maju 1949 roku, House Un-American Activities Committee wezwał Bohma do złożenia zeznań z powodu jego wcześniejszych powiązań z unionizmem i podejrzanymi komunistami. Bohm powołał się na swoje prawo Piątej Poprawki do odmowy zeznań, a on odmówił złożenia zeznań przeciwko swoim kolegom.

W 1950 roku Bohm został aresztowany za odmowę odpowiedzi na pytania komisji. Został uniewinniony w maju 1951 roku, ale Princeton już go zawiesił. Po uniewinnieniu koledzy Bohma zabiegali o przywrócenie go do pracy w Princeton, ale prezydent Princeton Harold W. Dodds postanowił nie przedłużać kontraktu Bohma. Chociaż Einstein rozważał mianowanie go swoim asystentem w Instytucie, Oppenheimer (który od 1947 r. pełnił funkcję prezesa Instytutu) „sprzeciwił się temu pomysłowi i poradził swojemu byłemu studentowi, aby opuścił kraj”. Jego prośba o wyjazd na Uniwersytet w Manchesterze spotkała się z poparciem Einsteina, ale nie została przyjęta. Bohm wyjechał następnie do Brazylii, aby objąć profesurę fizyki na Uniwersytecie w São Paulo, na zaproszenie Jayme’a Tiomno i z rekomendacji zarówno Einsteina, jak i Oppenheimera.

Teoria kwantowa i dyfuzja BohmaEdit

Main articles: Dyfuzja Bohma i teoria De Broglie-Bohma

Trajektorie Bohma dla elektronu przechodzącego przez eksperyment z dwiema szczelinami. Podobny wzór został zaobserwowany również dla pojedynczych fotonów.

W okresie wczesnej młodości Bohm wniósł wiele znaczących wkładów do fizyki, w szczególności do mechaniki kwantowej i teorii względności. Jako doktorant w Berkeley, rozwinął teorię plazmy, odkrywając zjawisko elektronowe znane obecnie jako dyfuzja Bohma. Jego pierwsza książka, Teoria kwantowa, opublikowana w 1951 r., została dobrze przyjęta m.in. przez Einsteina. Jednak Bohm stał się niezadowolony z ortodoksyjnej interpretacji teorii kwantowej, o której pisał w tej książce. Wychodząc od świadomości, że przybliżenie WKB mechaniki kwantowej prowadzi do równań deterministycznych i przekonany, że zwykłe przybliżenie nie może przekształcić teorii probabilistycznej w teorię deterministyczną, zwątpił w nieuchronność konwencjonalnego podejścia do mechaniki kwantowej.

Celem Bohma nie było przedstawienie deterministycznego, mechanistycznego punktu widzenia, ale pokazanie, że możliwe jest przypisanie właściwości do leżącej u podstaw rzeczywistości, w przeciwieństwie do konwencjonalnego podejścia. Zaczął rozwijać własną interpretację (teoria De Broglie-Bohma, zwana też teorią fal pilotujących), której przewidywania doskonale zgadzały się z niedeterministyczną teorią kwantową. Swoje podejście nazwał początkowo teorią zmiennych ukrytych, ale później nazwał je teorią ontologiczną, odzwierciedlając swój pogląd, że pewnego dnia może zostać znaleziony proces stochastyczny leżący u podstaw zjawisk opisywanych przez jego teorię. Bohm i jego kolega Basil Hiley stwierdzili później, że ich własny wybór terminu „interpretacja w kategoriach zmiennych ukrytych” był zbyt restrykcyjny, zwłaszcza że ich zmienne, położenie i pęd „nie są w rzeczywistości ukryte”.

Praca Bohma i argument EPR stały się głównym czynnikiem motywującym nierówność Johna Stewarta Bella, która wyklucza lokalne teorie zmiennych ukrytych; pełne konsekwencje pracy Bella są nadal badane.

BrazyliaEdit

Po przybyciu Bohma do Brazylii 10 października 1951 r. konsul USA w São Paulo skonfiskował jego paszport, informując go, że może go odzyskać tylko w celu powrotu do kraju, co podobno przeraziło Bohma i znacznie obniżyło jego nastrój, ponieważ miał nadzieję na podróż do Europy. Złożył wniosek o obywatelstwo brazylijskie i otrzymał je, ale zgodnie z prawem musiał zrezygnować z obywatelstwa amerykańskiego; udało mu się je odzyskać dopiero kilkadziesiąt lat później, w 1986 roku, po wytoczeniu procesu sądowego.

Na Uniwersytecie w São Paulo Bohm pracował nad teorią przyczynową, która stała się przedmiotem jego publikacji w 1952 roku. Jean-Pierre Vigier pojechał do São Paulo, gdzie pracował z Bohmem przez trzy miesiące; Ralph Schiller, uczeń kosmologa Petera Bergmanna, był jego asystentem przez dwa lata; pracował z Tiomno i Waltherem Schützerem; a Mario Bunge został, by pracować z nim przez rok. Utrzymywał kontakty z brazylijskimi fizykami Mário Schenbergiem, Jeanem Meyerem, Leite Lopesem, a także prowadził dyskusje z gośćmi odwiedzającymi Brazylię, takimi jak Richard Feynman, Isidor Rabi, Léon Rosenfeld, Carl Friedrich von Weizsäcker, Herbert L. Anderson, Donald Kerst, Marcos Moshinsky, Alejandro Medina i były asystent Heisenberga, Guido Beck, który zachęcał go do pracy i pomagał mu uzyskać fundusze. Brazylijski CNPq wyraźnie wspierał jego pracę nad teorią przyczynową i finansował kilku badaczy z otoczenia Bohma. Jego praca z Vigierem była początkiem długotrwałej współpracy między nimi a Louisem De Broglie, w szczególności nad związkami z modelem hydrodynamiki zaproponowanym przez Madelunga. Jednak teoria przyczynowa spotkała się z dużym oporem i sceptycyzmem, a wielu fizyków uważało interpretację kopenhaską za jedyne realne podejście do mechaniki kwantowej.

W latach 1951-1953 Bohm i David Pines opublikowali artykuły, w których wprowadzili przybliżenie fazy losowej i zaproponowali plazmon.

Bohm i Aharonowa forma paradoksu EPREdit

W 1955 roku Bohm przeniósł się do Izraela, gdzie spędził dwa lata pracując w Technionie, w Hajfie. Tam poznał Sarę („Saral”) Woolfson, którą poślubił w 1956 roku.

W 1957 roku Bohm i jego student Yakir Aharonov opublikowali nową wersję paradoksu Einsteina-Podolskiego-Rosena (EPR), przeformułowując oryginalny argument w kategoriach spinu. To właśnie ta forma paradoksu EPR została omówiona przez Johna Stewarta Bella w jego słynnej pracy z 1964 roku.

Efekt Aharonova-BohmaEdit

Main article: Efekt Aharonova-Bohma

Schemat eksperymentu z podwójną szczeliną, w którym można zaobserwować efekt Aharonova-Bohma: elektrony przechodzą przez dwie szczeliny, interferując na ekranie obserwacyjnym, przy czym wzór interferencyjny ulega przesunięciu, gdy w cylindrycznym solenoidzie włącza się pole magnetyczne B.

W 1957 roku Bohm przeniósł się do Wielkiej Brytanii jako pracownik naukowy na Uniwersytecie w Bristolu. W 1959 r. Bohm i Aharonov odkryli efekt Aharonova-Bohma, pokazując, że pole magnetyczne może oddziaływać na obszar przestrzeni, w którym pole było ekranowane, ale jego potencjał wektorowy tam nie znikał. To po raz pierwszy pokazało, że magnetyczny potencjał wektorowy, dotychczas matematyczna wygoda, może mieć rzeczywiste efekty fizyczne (kwantowe).

W 1961 roku Bohm został profesorem fizyki teoretycznej na Uniwersytecie Londyńskim w Birkbeck College, stając się emerytem w 1987 roku. Jego zebrane prace są tam przechowywane.

Implicate and explicate orderEdit

Main article: Implicate and explicate order

W Birkbeck College, wiele prac Bohma i Basila Hileya rozszerzało pojęcie implicate, explicate, and generative orders zaproponowane przez Bohma. W ujęciu Bohma i Hileya „rzeczy, takie jak cząsteczki, obiekty, a nawet podmioty” istnieją jako „semi-autonomiczne quasi-lokalne cechy” podstawowej aktywności. Takie cechy mogą być uważane za niezależne tylko do pewnego poziomu przybliżenia, na którym spełnione są pewne kryteria. W tym ujęciu klasyczne ograniczenie dla zjawisk kwantowych, w postaci warunku, że funkcja akcji jest niewiele większa od stałej Plancka, wskazuje na jedno z takich kryteriów. Dla aktywności w takich porządkach użyli słowa „holomovement”.

Holonomiczny model mózguEdit

Main article: Holonomiczna teoria mózgu

W rekonstrukcji holograficznej, każdy region płyty fotograficznej zawiera cały obraz.

We współpracy z neurobiologiem z Uniwersytetu Stanforda Karlem H. Pribramem, Bohm był zaangażowany we wczesny rozwój holonomicznego modelu funkcjonowania mózgu, modelu ludzkiego poznania, który drastycznie różni się od konwencjonalnie przyjętych idei. Bohm pracował z Pribramem nad teorią, że mózg działa w sposób podobny do hologramu, zgodnie z zasadami matematyki kwantowej i charakterystyką wzorców falowych.

Świadomość i myślEdit

Oprócz pracy naukowej, Bohm był głęboko zainteresowany badaniem natury świadomości, ze szczególnym uwzględnieniem roli myśli, jak to odnosi się do uwagi, motywacji i konfliktu w jednostce i społeczeństwie. Te zainteresowania były naturalnym przedłużeniem jego wcześniejszego zainteresowania ideologią marksistowską i filozofią Hegla. Jego poglądy wyostrzyły się dzięki szerokiej interakcji z filozofem, mówcą i pisarzem Jiddu Krishnamurtim, która rozpoczęła się w 1961 roku. Ich współpraca trwała ćwierć wieku, a ich nagrane dialogi zostały opublikowane w kilku tomach.

Przedłużające się zaangażowanie Bohm’a w filozofię Krishnamurti’ego było postrzegane nieco sceptycznie przez niektórych z jego rówieśników naukowych. Bardziej aktualne i obszerne badanie relacji między tymi dwoma mężczyznami przedstawia ją w bardziej pozytywnym świetle i pokazuje, że praca Bohma w dziedzinie psychologii była komplementarna i zgodna z jego wkładem w fizykę teoretyczną.

Dojrzały wyraz poglądów Bohma w dziedzinie psychologii został przedstawiony na seminarium przeprowadzonym w 1990 roku w Oak Grove School, założonej przez Krishnamurtiego w Ojai w Kalifornii. Było to jedno z serii seminariów prowadzonych przez Bohma w Oak Grove School i zostało opublikowane jako Thought as a System. W seminarium Bohm opisał wszechobecny wpływ myśli w całym społeczeństwie, w tym wiele błędnych założeń dotyczących natury myśli i jej skutków w życiu codziennym.

W seminarium Bohm rozwija kilka powiązanych ze sobą tematów. Wskazuje, że myśl jest wszechobecnym narzędziem, które jest używane do rozwiązywania każdego rodzaju problemów: osobistych, społecznych, naukowych itd. Jednak, jak twierdzi, myśl jest również nieumyślnie źródłem wielu z tych problemów. Dostrzega i uznaje ironię tej sytuacji: to tak, jakby ktoś zachorował idąc do lekarza.

Bohm utrzymuje, że myśl jest systemem, w tym sensie, że jest wzajemnie powiązaną siecią pojęć, idei i założeń, które płynnie przechodzą między jednostkami i w całym społeczeństwie. Jeśli zatem istnieje błąd w funkcjonowaniu myśli, to musi to być błąd systemowy, który infekuje całą sieć. Myśl, którą wykorzystuje się do rozwiązania danego problemu, jest zatem podatna na tę samą wadę, która stworzyła problem, który stara się rozwiązać.

Myśl postępuje tak, jakby po prostu obiektywnie informowała, ale w rzeczywistości często koloryzuje i zniekształca percepcję w nieoczekiwany sposób. Co jest wymagane w celu skorygowania zniekształceń wprowadzonych przez myśl, według Bohma, jest formą propriocepcji, lub samoświadomości. Receptory neuronowe w całym ciele informują nas bezpośrednio o naszej fizycznej pozycji i ruchu, ale nie ma odpowiadającej im świadomości aktywności myśli. Taka świadomość stanowiłaby psychologiczną propriocepcję i dawałaby możliwość dostrzegania i korygowania niezamierzonych konsekwencji procesu myślowego.

Dalsze zainteresowaniaEdit

W swojej książce On Creativity, cytując Alfreda Korzybskiego, polsko-amerykańskiego twórcę semantyki ogólnej, Bohm wyraził pogląd, że „metafizyka jest wyrazem światopoglądu” i „dlatego należy ją traktować jako formę sztuki, przypominającą pod pewnymi względami poezję, a pod innymi matematykę, a nie jako próbę powiedzenia czegoś prawdziwego o rzeczywistości jako całości”.

Bohm był bardzo świadomy różnych idei spoza głównego nurtu naukowego. W swojej książce Science, Order and Creativity, Bohm odniósł się do poglądów różnych biologów na temat ewolucji gatunków, w tym Ruperta Sheldrake. Znał również idee Wilhelma Reicha.

W przeciwieństwie do wielu innych naukowców, Bohm nie wykluczał paranormalnego z ręki. Bohm tymczasowo nawet trzymał Uri Geller zginanie kluczy i łyżek, aby być możliwe, wywołując uwagi ostrzegawcze przez jego kolegę Basil Hiley, że może to podważyć naukową wiarygodność ich pracy w fizyce. Martin Gardner opisał to w artykule Skeptical Inquirer, a także skrytykował poglądy Jiddu Krishnamurtiego, z którym Bohm spotkał się w 1959 roku, a następnie wielokrotnie wymieniał poglądy. Gardner powiedział, że pogląd Bohma na wzajemne powiązania umysłu i materii (przy jednej okazji podsumował: „Nawet elektron jest poinformowany o pewnym poziomie umysłu”). „flirtował z panpsychizmem”.

Bohm dialogEdit

Main article: Bohm dialog

Aby rozwiązać problemy społeczne w swoich późniejszych latach, Bohm napisał propozycję rozwiązania, która stała się znana jako „Bohm dialog”, w którym równy status i „wolna przestrzeń” tworzą najważniejsze warunki wstępne komunikacji i uznania odmiennych osobistych przekonań. Istotnym składnikiem tej formy dialogu jest to, że uczestnicy „zawieszają” natychmiastowe działanie lub osąd i dają sobie i innym możliwość uświadomienia sobie samego procesu myślowego. Bohm zasugerował, że jeśli „grupy dialogowe” byłyby doświadczane na wystarczająco szeroką skalę, mogłyby pomóc przezwyciężyć izolację i fragmentację, które Bohm zaobserwował w społeczeństwie.