Społeczeństwo oparte na wiedzy

(Wspólna Sprawa 2)

Jakże banalny tytuł! Przecież „jest jasne, że od wiedzy zależy nasze skuteczne działanie”. Czy jednak rzeczywiście pomyślność działań zależy od wiedzy? Można mieć wątpliwości. „Nie posiadam wiedzy” to wstępna deklaracja telewizyjna bardzo wielu celebrytów, a jednak widać od razu, że mają się oni świetnie.

Chlubienie się niezrozumieniem elementarnych informacji z dziedzin matematyki, fizyki i chemii należy często do standardowych bons mots ludzi sławnych i zasłużonych, którzy zdają się czerpać z tej niewiedzy i radość i siłę, zyskuje to także niezawodne uznanie publiczności. Czuje się ona wtedy znacznie lepiej, bo także sama pojęcia o tym nie ma i nie chce mieć. Przesłanie Starożytności jednak mówi, że wiedza (kolekcja wiadomości) to tylko wstępny etap do czegoś dużo ważniejszego, a mianowicie, do zrozumienia mechanizmów działania, potem do mądrości czyli uogólniającej refleksji, a dopiero potem do skutecznego i dalekowzrocznego działania.  

Z obowiązku zdawania egzaminu z matematyki na maturze zrezygnowano w wojennym roku 1982 (ot, przypadek). Ostatnio ten egzamin przywrócono. Ciekawe dlaczego? Czyżby po 30 latach zaczęła objawiać się degrengolada, którą tak trudno było przewidzieć decydentom w roku 1982? Takie wieloletnie eksperymenty to najfatalniejsza rzecz, jaka może przyjść do głowy. Matematyka, chętnie utożsamiana obecnie przez media z... „liczeniem” (to także skutek wspomnianej rezygnacji), fizyka, chemia miały generalnie iść do szkolnego lamusa, a zostać tylko ich wersje kadłubkowe – swoisty „niezbędnik inteligenta”. Szerokim frontem miała tryumfalnie wejść prawdziwa nowoczesność, rozumiana jako wiedza konkretna, praktyczna, „dla ludzi”, a nie teoria wydumana przez dalekich od życia pięknoduchów, żyjących w wieży z kości słoniowej. Taka wiedza miała wyjaśniać sprawy bliskie życiu, m.in. ile wydać reszty, co zrobić, żeby koło nie buksowało, jak działa gaźnik samochodu, dlaczego Trabantowi nigdy nie pęknie chłodnica ani miska olejowa, jak działa kombajn, pas transmisyjny, itp. W domyśle, takie praktyczne wiadomości dopiero popchną cywilizację do przodu, będzie dużo wniosków racjonalizatorskich, a gospodarka narodowa na tym ogromnie zyska.

Był to początek czegoś, co można by nazwać „luzackim oglądem świata” i to nie tylko u nas. W wieku XXI obok niezwykłych osiągnięć techniki jesteśmy świadkami rewii zwycięskiego nieuctwa (zapewne do czasu) i korzystającego z niego hochsztaplerstwa ekonomicznego na niespotykaną dotychczas, bo globalną skalę. Oto kilka przykładów: właśnie załamujący się na naszych oczach szalbierczy system bankowy oparty na pustym pieniądzu, niedawne masowe wmuszanie hurtowego kupna niesprawdzonych szczepionek przeciw grypie całym państwom, międzynarodowy handel odpustami (CO₂), którego dotkliwe skutki zobaczymy niedługo, itp.

A tymczasem matematyka jest królową nauk z niebagatelnego powodu: kształtuje strukturę ludzkiego umysłu. To, a nie papierek nazywamy wykształceniem. Dość przewrotnie ujął to Einstein: „Wykształcenie to to, co zostaje, gdy zapomnimy wszystkiego, czego nauczyliśmy się w szkole”. Można po latach zapomnieć wielu wzorów matematycznych, ale i tak zostaje w umyśle ślad nie do zatarcia – wszczepiony nawyk logicznego rozumowania i twardego stąpania po ziemi. A logika jest potrzebna wszystkim, i inżynierowi, i prawnikowi, i poecie. Prawdopodobnie, gdyby wypowiedzieć tezę, że ta dawniejsza decyzja o detronizacji królowej nauk powoduje w polskiej gospodarce narodowej wielomiliardowe straty każdego roku i będzie takie straty powodowała przez wiele dalszych lat, nie zrozumiano by tego. Odebrano by to szczerze jako „logikę księżycową” i „atak polityczny” (typowe wytrychy kryjące brak pomysłu na sensowną odpowiedź). No bo jakiż, na Boga, może być związek jednego z drugim, prawda?

Tytułowy apel jest jednak niebanalny z jeszcze jednego powodu. Można rozważyć bardzo praktyczne pytanie: czy łatwiej i sprawniej kieruje się społeczeństwami opartymi na wiedzy, czy na niewiedzy? Chodzi przecież o wartość społeczną pierwszej wagi: kierowanie sprawne i bez przeszkód. Z niewiedzą jest u nas akurat bardzo dobrze. Zdarzyło mi się słyszeć w najgłówniejszej audycji TV, że dwudziestocentymetrowej grubości płat zmarzniętego śniegu o powierzchni 1 m² na dachu potrafi ważyć 300 kg, a gdy śnieg jest mokry to i 700 kg. Nie było sprostowań. Mam jeszcze tylko nadzieję, że według TV 1 kg śniegu na dachu nie jest dużo cięższy niż 1 kg śniegu na chodniku... To oznacza, że szkoła (także, niestety, uniwersytet) ma dużo pracy do wykonania, bo nawet bez kończenia żadnych szkół powinno być jasne, że to nie może być prawdą.

Często w naszych mediach, w relacjach ekonomicznych z wielkiego świata, myli się milion dolarów z miliardem, a miliard z bilionem. W duchu zwolenników relatywizacji prawdy można by powiedzieć: „to i tak wszystko jedno, bo te liczby są przecież... wirtualne (czytaj: bez sensu), jednemu ekspertowi wyjdzie tak, a drugiemu inaczej”. Problem polega na tym, że czasem i liczby są prawdziwe i eksperci są prawdziwi. Jednak ten, kto „nie ma wiedzy”, nie spotkał się z rygorem matematycznego rozumowania, za to słyszał, że prawdy... nie ma, uwierzy we wszystko, co mu powiedzą. Nie będzie jątrzył, jest człowiekiem kulturalnym, na poziomie, wie, że „to wszystko tak naprawdę nie ma sensu” i fakturę wywozu śniegu, recenzję czy inny raport podpisze.

Szkoła i uniwersytet mają istotnie jeszcze dużo do zrobienia, także dlatego, że tylko mała część studentów wie, skąd się bierze coś takiego jak pory roku. A po cóż studentom czy doktorantom chemii, prawa, polonistyki czy politologii wiedzieć, skąd się biorą pory roku? Ponieważ z takim pytaniem w naszym uniwersytecie się spotkałem, warto to, na wszelki wypadek, wyjaśnić. Otóż po to, że jeśli doktorant nie będzie ciekawy, dlaczego w zimie jest zimno a w lecie ciepło, to prawdopodobnie także nie będzie ciekawy w swoich badaniach doktorskich ani dlaczego substancja się topi, ani czy rozpędzona po stole stalowa kulka spada na podłogę lotem parabolicznym, czy też tak, jak pokazują w kreskówkach w TV (najpierw kawałek poziomo poza blat stołu, a potem prosto w dół), ani czy to, co sam napisał w rozprawie doktorskiej, to prawda czy nieprawda.

Już spory szmat czasu temu Newton odkrył prawa dynamiki. To bardzo ważne prawa, bo w sposób bezwzględny rządzące ruchem praktycznie wszystkich obiektów, od ruchu atomów jako małych kulek, do zderzeń galaktyk. Z możliwych do wyobrażenia scenariuszy ruchu, przy danych warunkach początkowych, prawa Newtona automatycznie wybierają tylko jeden scenariusz. Inne zdarzyć się po prostu nie mogą. I tak, w przykładzie kulki, lot będzie całkowicie zdeterminowany nawet w drobnych szczegółach, w bardzo dobrym przybliżeniu paraboliczny, i nie może być taki, jak pokazują kreskówki. I nie zmieni tego nic, ani układy, ani znajomości, ani liczba recenzentów, ani ich tytuły naukowe.

Szkoda, że komisja 34 ekspertów Jerzego Millera badających przyczyny katastrofy rządowego Tu-154 10 kwietnia 2010 r. w Smoleńsku nie zwróciła uwagi na możliwość zastosowania równań Newtona: od konstrukcji modelu matematycznego podobnego do wyżej wspomnianej kulki, potem przez model rury, dalej, model sztywnego samolotu w powietrzu jako medium ciągłym, po podobny model uwzględniający już detale realnej konstrukcji (w tym ciągu) samolotu i możliwe przeszkody. Sekwencja coraz dokładniejszych modeli daje więcej informacji niż jeden wybrany model, nawet ten najdokładniejszy. A tymczasem nawet w tym najbardziej zaawansowanym modelu potrzebnych byłoby nie więcej niż 100 000 zmiennych (głównie współrzędnych założonych części składowych modelu), podczas gdy obecne nasze moce obliczeniowe pozwalają na rozwiązywanie podobnych zadań nawet i z wieloma milionami zmiennych. Rozwiązanie równań Newtona oznacza również, oczywiście, możliwość pokazania na ekranie komputera szczegółów ruchu analizowanego obiektu (w granicach kontrolowanego błędu). Wiarygodność takiej wizualizacji, choć z reguły wysoka (w odróżnieniu od animacji wynikającej z domniemania), może być poddana krytycznej analizie i wynikającej z niej poprawie na każdym etapie, ponieważ w modelu kontrolujemy wiarygodność wszystkich danych.

Co więcej, z odpowiedzi przewodniczącego komisji podczas konferencji prasowej wynika, że komisja była bardzo daleka od takiego postawienia zadania fizycznego. Wygląda na to, że nie zostały nawet wykonane obliczenia średniego przeciążenia. Obliczenia takie są proste. Wynik wskazuje, że średnie przeciążenie dla każdego z pasażerów było – i tu fizyka nie dopuszcza wątpliwości - rzędu wielkości przyśpieszenia ziemskiego (1 g). Oczywiście, chwilowe przeciążenie od tej wartości średniej w ogólności różniło się, być może nawet znacznie – i to jest problem - ale jednak dla każdego z 96 przypadków odchylenia od średniej (w obie strony, bo to właśnie natura średniej wartości) były na ogół inne. Stwierdzenie przewodniczącego komisji przed wielomilionową widownią telewizyjną o przeciążeniu 100 g, bez odniesienia się do wynikającego z fizyki średniego przeciążenia rzędu 1 g i bez dyskusji o możliwych odchyleniach od tej średniej, jest więc w najlepszym przypadku tylko hipotezą, podaną bez przywołania argumentu fizycznego.

Mamy tu pewien dodatkowy problem: gdyby 100 g odpowiadało przeciążeniu średniemu, droga hamowania samolotu musiałaby mieć długość tylko ok. 4 metry. W otoczeniu samolotu jedynym obiektem, który mógłby zatrzymać samolot na przestrzeni 4 m, była Ziemia (związane byłoby to ze zrobieniem w bagnistym terenie leja o głębokości ok. 4 m, a tego nie ma). Mogłoby to się wydarzyć tylko przy praktycznie pionowym locie w dół z aktualną wtedy prędkością podróżną 280 km/godz (czyli przy braku składowej poziomej prędkości!), co jest absurdem.

Nie było korekty wypowiedzi przewodniczącego, choć wielu z obywateli kończyło kurs fizyki w szkole średniej, który wobec tego zalicza się jak najbardziej do „niezbędnika inteligenta”. Dużo mniej liczni, choć najważniejsi, są wysokiej klasy specjalistami od kwarków, symetrii, galaktyk, równań ruchu, praw zachowania i jest prawdopodobne, że poczuli intelektualny dyskomfort. Fizyka jest wspaniała, bo nikt nie ma patentu na prawdę, do prawdy dochodzi się stopniowo. Może gdzieś w tych obliczeniach przeciążenia średniego jest pomyłka? Jeśli tak, to trzeba ją skorygować w oparciu o konkretne i wiarygodne dane i podać liczbę dokładniejszą.

Pora na konkluzję skierowaną w przyszłość. Uniwersytet może służyć wypracowanymi przez siebie metodami i to w bardzo wielu i w bardzo różnych dziedzinach. To wielka rola. Oferujemy i powinniśmy oferować nasze możliwości, także obliczeniowe. Może powinniśmy zrobić więcej, aby szerzej o naszej ofercie wiedziano. Może eksperci po prostu nie wiedzieli o możliwości rozwiązywania równań Newtona za pomocą współczesnych narzędzi obliczeniowych? Zaniedbanie można naprawić. Media pełne są niefrasobliwych dywagacji na tematy „mniemanologii psychologicznej stosowanej”, ale gdy przychodzi do liczb, równań, kilogramów, metrów i sekund – a to twardy grunt nauki, to jest słabiutko, zapada dojmująca i zawstydzająca cisza wynikająca z niedostatków wykształcenia w dziedzinie nauk ścisłych.   

I tak wracamy do początku artykułu: nieprzemyślana innowacja edukacyjna o ogromnym znaczeniu ma już 30 lat, o 30 lat za dużo. To więcej niż jedno pokolenie Polaków. To już owocuje nowym sposobem oglądania przez społeczeństwo rzeczywistości, opartym bardziej na kreskówkach niż na równaniach, bardziej na kreskówkach niż na zastanawianiu się nad sensem, prawami logiki, matematyki, fizyki, chemii. Kolorowe kreskówki wyparły nudną matematykę. Czy o to chodziło? Pora wracać, bo zaczniemy się mylić w najprostszych i najważniejszych rzeczach.

(przedruk z kwartalnika Uniwersytetu Warszawskiego „UW”)