Pondělí, 1.Červenec 2013
Z laboratoře do učebnic - jak rychle?
Když se člověk podívá, kolik informací by do sebe měl během dětství a rané dospělosti nasoukat, je s podivem, že při rychlosti jejich hromadění ještě nezkolaboval školský systém. Jakto, že chodíme do školy skoro stejně dlouho jako před sto lety, ale přitom “víme víc”?
Je to samozřejmě “tříděním znalostí”. Balast se průběžně vyhazuje, staré košaté poznatky se osekají na co nejúspornější užitečnou kostru, na kterou se stíhají nabalovat a větvit znalosti novější, aby i ty byly následně spřadeny a osekány do lešení věcí příštích. To se ostatně dělalo minimálně od doby, kdy úhrnné vědění lidstva přesáhlo schopnosti i nejgeniálnějšího univerzálního vzdělance.
Před časem jsem prolistoval přírodovědnou učebnici z obecné školy z první republiky. Celkové množství informací bylo podobné jako v dnešních učebnicích, ale všechny “modernější” poznatky (rozuměj řekněme 1800+) byly tak nějak méně utříděné a zabíraly tak mnohem více místa, než zestručnělá věda 19.století zabírá v učebnicích dnešních.
Jak staré jsou naše školní poznatky dnes?
Ve fyzice je situace asi taková:
- Na prvním stupni základní školy se v přírodovědě dítě dozví o základních konceptech klasické mechaniky (pohyb, setrvačnost, síla, akce a reakce), termodynamiky (energie, teplo), elektromagnetismu (vodič/nevodič, magnet) a pár dalších věcí, všechno v mlhavém nástinu.
To jsme vesměs 250-300 let nazpět, prakticky jen necelé první století od zrodu moderní fyziky jako samostatné vědy. - Na druhém stupni už se dá i něco tu a tam užitečného počítat a celkově se dostane pár věcí do souvislostí, ať už v mechanice (gravitace), elektřině (Ohmův zákon) nebo optice (index lomu), náznak nějakých elektromagnetických vln a atomové teorie.
Poznatky většinou někde z konce 18. až začátku/poloviny 19. století, takže cca 150-250 let staré. To je to, co je předpokládáno o fyzikálních znalostech lidu obecného a to ještě s velkým optimismem! - Na střední škole (gymnáziu) už se učí i celkem reálně použitelné věci (proud, napětí, výkon), objevují se první myšlenky kvantové fyziky, speciální relativity, mikroskopického základu termodynamiky nebo kosmologie.
Teprve na gymnáziu fyzika alespoň náznakově překročí práh 20.století, takže maturant má (v ideálním případě) oproti soudobému vývoji zpoždění už jen asi 100-150 let. - Na bakalářském stupni výuky fyziky na vysoké škole se student posune spíš do hloubky než do šířky, s věcmi, které se na střední škole dověděl, se naučí aktivně zacházet. Propojí se mu optika s elektromagnetismem, mechanika s termodynamikou, matematika s kvantovou mechanikou… Samozřejmě se seznámí i s věcmi modernějšími, ale po třech letech studia je reálně někde na úrovni 20.-40.let minulého století (tolik k opojnému pocitu vševědoucnosti u studenta druhého ročníku). Slavné experimenty této doby, za které se udělovaly Nobelovy ceny, jsou dnes v povinném fyzikálním praktiku.
Těch necelých 50 let v historii je oproti gymnáziu posun poměrně malý, ale dost dobře to odráží, k jak velkým změnám ve fyzice na začátku 20.století došlo. Také je to poslední stupeň studia, kde se ještě probírá “celá” fyzika. Čili už tady někde končí to, co by měl znát KAŽDÝ fyzik. O věcech modernějších než cca 70-80 let už tedy mají i fyzici, kteří se danému suboboru aktivně nevěnují, jen velmi povšechnou představu! - V magisterském studiu už následuje určitá specializace a tak se student v nějaké části fyziky (v jednom z cca deseti podoborů) dostane na úroveň zhruba 50.-70. let dvacátého století.
Takže už kulhá za vývojem “jen” asi půl století. Je to asi dáno i tím, že zde často také končí vědecká shoda na tom, jak věci fungují a co tedy lze studentovi pedagogicky předat jako “prověřené” vědomosti. - Teprve během postgraduálního studia se student dostane (alespoň by měl) do kontaktu s nějakým už dost úzkým okruhem problémů na skoro “soudobé” úrovni (řekněme 10-20 let nazpět) a prakticky jen v otázce, kterou aktivně řeší, má šanci sledovat (a snad i ovlivňovat) vývoj posledních let.
Sokratovské “Vím, že nic nevím” je stav, který se fyzik snaží udržet po dobu své kariéry. Prakticky ve chvíli, kdy vypadne z aktivního výzkumu (například kvůli kumulaci manažersko-akademických funkcí), kontakt s posledními poznatky nezřídka postupně ztrácí i se schopností aktuální myšlenky aktivně rozvíjet (ovšem obvykle si toho sám nevšimne). Schopnost skloubit roli funkcionáře a ještě pořád držet myšlenkový krok s vývojem je ostatně polovina úspěchu “velkých autorit”.
Co je z toho vidět?
Například to, jak složitou roli má popularizátor vědy. Chce objasňovat jakžtakž “čerstvé” poznatky (řekněme do 20 let) veřejnosti, která má ale zažité (sic!) věci staré dvě století. Musí přitom mluvit jejím jazykem a navíc ještě nejlépe na několika málo řádcích. Je potom drcen mezi mlýnskými kameny přesnosti a srozumitelnosti.
Je také vidět, jak přirozené je zobrazit třeba ve filmu vědeckou práci stylem “hm, tady mám kus něčeho, dám to do (pozor, magické slovo!) ’spektrometru’, vyběhnou sexy grafy a do hodiny vím najisto, že je to 4-8-7-pentadiboro-parahexan znečištěný zlatem z Šalamounova zubu”. Přitom reálně by šlo o pernou práci menšího týmu na několik let, ale kdo má ve filmu ztrácet čas vysvětlováním souvislostí? Je však potřeba přiznat, že často se i zkušený výzkumník dočká v laboratoři nepříjemného překvapení, kolik komplikací při realizaci popsaného experimentu kolega z oboru zamlčel (a to i když nejde o omyl nebo vědecký podvod).
Je také jasné, že výskyt šarlatánů, kteří za pomocí technoblábolení snadno balamutí lidi (kteří ani nemusí být hloupí!), je naprosto logický. Ostatně, kdyby se mě někdo pokoušel opatrně tahat za fusekli třeba v chemii nebo v biologii a nezasáhl by do věcí starších řekněme padesát-sto let, mohl bych mu to vcelku snadno spolknout (minimálně do doby, než bych se to pokusil nezávisle ověřit - což stojí čas!). A to jde o přírodní vědy. Jak má potom podvod nebo ohýbání reality poznat člověk, který by se napřed musel prokousat věcmi, které mu ve škole nepřirostly k srdci a kde má “myšlenkové zpoždění” třeba 300 let? Jak má politik správně dělat vědou ovlivněná rozhodnutí, když má sám reálné znalosti přinejlepším jedno století staré a i aktivní odborníci se ještě o problému dohadují?
Tak je to ve fyzice, s nějakými obměnami to bude podobné u jiných přírodních věd, technické vědy budou mít “poločas učebnicovosti” znalostí spíš kratší. Bylo by určitě zajímavé to srovnat s různými humanitními vědami a také se podívat na to, jak se měnila “zastaralost obecného vědění” v průběhu historie.
V každém případě je to jen další připomínka toho, že by se měl člověk před unáhleným soudem o čemkoliv zamyslet:
“Není můj jasný názor daný jen mojí neznalosti?”