EDUKAČNÍ ASPEKTY STRUKTUROVANÉ INTELIGENCE
se zaměřením na inteligenci logicko-matematickou

(7. Logicko-matematická inteligence)

V jednom člověku se sice může spojit nadání pro přírodní vědy i pro matematiku (jako příklad může sloužit právě Newton), motivace zájmu o vědu však nebývá příliš podobná důvodům, pro které si člověk volí za svůj obor matematiku. Newton-vědec si zřejmě velmi přál zjistit, co je ukryto v tajemstvích přírody. Uvědomoval si, že vysvětlit vše, co se v přírodě skrývá, je příliš velký úkol, avšak měl v sobě duši badatele: Nevím, jak mě vidí ostatní; avšak sám sobě připadám jako chlapec, který si hraje na mořském pobřeží, baví se vším možným a přitom najde třeba oblázek, který je hladší než ostatní, nebo mušličku, která je neobvykle hezká. Velký oceán pravdy však i nadále skrývá všechna svá tajemství. (Bronowski, 1973) [42]

Bronowski také vypráví o radosti, která doprovází vědecký objev: Když čísla potvrdí tvůj objev, víš stejně, jako to věděl Pythagoras, že se před tebou otevřelo jedno z tajemství přírody. Vesmírný zákon ovládá chod majestátního nebeského orloje a pohyb měsíce je jedním z jevů, které zapadají do všeobecné harmonie. Vložil jsi do zámku klíč, otočil s ním, a příroda ti odevzdala číselné potvrzení své struktury. (Bronowski, 1973) [42]

Rozdíl mezi touhou vysvětlit přírodu a snahou o vytvoření souvislého abstraktního světa je zdrojem plodného napětí, které mezi přírodovědci a matematiky vzniká. Matematici se někdy dívají na přírodovědce svrchu a vytýkají jim, že jsou příliš praktičtí, zaměření na aplikovanou vědu a nevšímaví ke světu idejí. Přírodovědci zase říkají o matematicích, že jsou odtržení od reality a sledují jen svoje ideje i v případech (dá se říci, že je tomu tak většinou), kdy nikam nevedou a nemají žádný praktický dopad. Pomineme-li tyto nálepky „ideální/reálný“, nadání potřebná pro oba typy zaměření jsou zřejmě také různá. Nejdůležitější schopností matematika je schopnost rozpoznávat typické struktury, ať už se vyskytují kdekoliv, a vyvozovat důsledky z řetězce vlastních myšlenek nezávisle na tom, kam vedou. Vědec na rozdíl od matematika musí stát nohama pevně na zemi a stále se zajímat o to, jak se jeho myšlenky uskutečňují ve fyzické realitě. Einstein, který se zamýšlel nad podstatou obou typů zaměření, říká: „Pravda o fyzikálním světě nemůže být nikdy založena jen na matematických a logických úvahách.“ (Bernstein, 1979) [46] Připomeňme si, jak se Einstein rozhodoval o svém povolání:

K tomu, že jsem matematiku trochu zanedbával, existoval důvod. Nerozhodovalo jen moje větší zaujetí pro přírodní vědy než pro matematiku, nýbrž vycházel jsem i z určité zkušenosti. Matematika byla rozštěpena na mnoho speciálních oborů, z nichž každý by pohltil celý čas našeho krátkého života. Tento pocit pramenil jistě z toho, že má matematická intuice nebyla dostatečně dobrá… [Ve fyzice] jsem se však brzy naučil vycítit, který problém vede k základním principům, a odsunout stranou všechno ostatní, všechno to množství věcí, které zanášejí mysl a vzdalují od podstaty. (Hoffman, 1975) [47]

Jaký typ intuice charakterizuje vynikající vědce velikostí Newtona a Einsteina? Zpočátku se projevuje soustředěným zájmem o předměty tohoto světa a o to, co se s nimi děje. Děti s vědeckými sklony se pouštějí do hledání souboru pravidel nebo zásad, kterým by mohly chování předmětů vysvětlovat. Když se jim podaří propojit jednotlivé jevy a nalézt jednoduchá pravidla, kterými lze pozorované interakce objasnit, slaví své první úspěchy. Ulam přiznává, že matematik má schopnosti velmi odlišné a jen těžko chápe, co znamená intuice v oblasti chování fyzických fenoménů. Podle něj má tento typ intuice jen málo matematiků. Werner Heisenberg, který se sám stal laureátem Nobelovy ceny za fyziku ve svých dvaatřiceti letech, vzpomíná na intuici týkající se fyziky, kterou obdivoval u svého učitele Nielse Bohra, jehož intuitivní schopnosti velmi často předbíhaly fakta, která bylo možno dokázat:

Bohr určitě ví, že vychází ze vzájemně si odporujících předpokladů, jež ve stávající podobě nemohou být správné. Má však zcela neomylný instinkt, který mu říká, že použitím těchto předpokladů dokáže vytvořit přesvědčivý model procesů, které probíhají v atomu. Bohr používá klasickou i kvantovou mechaniku takovým způsobem, jako malíř maluje štětcem a barvami. Tahy štětce nevystihují do detailu to, co obraz vyjadřuje, ani barva není zcela reálná. Malíř však má ve své mysli představu a maluje štětcem obraz, kterým je schopen předat tuto představu divákům, i když vyjádření nemusí být příliš přesné. Bohr přesně ví, jak se atomy chovají při emisi světla, v průběhu chemických procesů i při mnoha dalších příležitostech, a z toho vychází, když vytváří intuitivní obraz struktury různých atomů. Není vůbec jisté, že Bohr sám věří představě, že elektrony se v atomu pohybují po kruhových drahách. Je však přesvědčen, že obraz, který vytvořil, správný je. Nemůže ho sice zatím odpovídajícím způsobem vyjádřit jazykovými ani matematickými prostředky, to však není žádná katastrofa. Naopak, je to velká výzva budoucnosti. (Heisenberg, 1962) [48]

V introspektivních vzpomínkách slavných fyziků se znovu a znovu setkáváme s vírou ve vlastní intuici, která vědce vede až k samé podstatě fyzikální skutečnosti. Heisenberg jednou při rozhovoru s Einsteinem řekl: Myslím si stejně jako vy, že jednoduchost znění přírodních zákonů není výsledkem myšlenkového zjednodušování, ale že vychází z objektivní skutečnosti. Příroda nás vede k matematickým formám, které jsou velmi prosté a velmi krásné a které do této chvíle nikdo neznal (pod pojmem forma rozumím soudržný systém hypotéz, dějů atp.). Cítíme, že tyto formy jsou „pravdivé“, že odhalují pravou tvář přírody … Je úplně jasné, že bychom je nemohli objevit jen na základě vlastních schopností, že je před námi odhaluje sama příroda. Musí jít tedy o součást skutečnosti, nejen o naše vlastní myšlenky o ní … Uchvacuje mě prostota a krása matematických schémat, kterými nás příroda obdarovává. Určitě jste se už s tím pocitem setkal: máte před sebou zcela jednoduché a přitom úplné vyjádření souvislostí, na něž jste vůbec nebyl připraven. Až vás z toho zamrazí. (Heisenberg, 1962) [48]

Jen velcí vědci přicházejí s otázkami, které před nimi ještě nikdo nepoložil, a pak nacházejí odpovědi, které navždy změní pohled vědců a posléze i laiků na zákony vesmíru. Einsteinův génius spočívá v jeho vytrvalém zpochybňování absolutních hodnot času a prostoru. Už jako školák přemýšlel Einstein o tom, co by se změnilo, kdybychom se na svět dívali z pozice světla, například kdybychom cestovali na světelném paprsku. Ptal se: Co by se stalo, kdybychom se dívali na hodiny, ale přitom se od nich vzdalovali rychlostí světla? Čas na hodinách by zůstal na místě, protože další hodina by nemohla být tak rychlá, aby nás dostihla. Pro světelný paprsek by čas na hodinách zůstal věčně stejný.

Einstein došel k názoru, že pokud by se člověk blížil rychlosti světla, rostla by jeho izolace v jeho vlastním časoprostoru a vzdaloval by se normálním podmínkám, které ho dříve obklopovaly. Přestal by existovat univerzální čas: jiný čas by teď platil pro cestujícího na paprsku a jiný pro toho, kdo by zůstal doma. Avšak zkušenosti člověka na světelném paprsku jsou ve vzájemném souladu: i nadále platí tytéž vztahy mezi časem, vzdáleností, rychlostí, hmotností a silou, které popsal Newton; tyto zákonitosti platí také v blízkostí hodin. Změnu najdeme jen v tom, že hodnoty času, vzdálenosti a dalších veličin již nejsou pro člověka cestujícího na paprsku a člověka setrvávajícího u hodin totožné.

Einsteinovi trvalo roky, než rozvinul tuto myšlenkovou linii a přivedl ji v soulad s dosavadními poznatky (například s výsledky experimentu Michelsona a Morleyho, který zpochybnil existenci éteru) a s hypotetickými experimenty s budoucností a než přišel na druh matematiky potřebný k vytvoření teorie relativity; tato doba představuje část historie naší doby. Výjimečnost jeho vědecké osobnosti spočívá hlavně v odvaze, kterou projevil při koncipování problému, ve vytrvalosti, s níž na své teorii pracoval, neopomínaje při tom zvažovat mnohdy zavádějící a zneklidňující souvislosti, a ve schopnosti pochopit, jaké důsledky má jeho teorie pro řešení základních otázek týkajících se povahy a struktury vesmíru. Einstein musel být skutečně odvážný, když celá léta sám pracoval na teorii, která zpochybňovala všeobecně uznávanou moudrost, a když věřil, že konečné vyjádření bude opravdu jednodušší, výstižnější a úplnější (tím pádem i „pravdivější“) než Newtonova dvě stě let stará všeobecně uznávaná syntéza.