Amikor az 1980-as években megalakult az ELTE-n tanszékünk, a kísérleti pszichológia tanszék, a patinás kísérleti fizika tanszék munkatársai meghívtak minket egy bemutatkozó előadásra. Érezhető volt, hogy e barátságos meghívás mögött jó adag kétely is lapul: miféle társulat lehet a névrokonuk, lehet-e egyáltalán a pszichológiában értelmes kísérleteket végezni? Kollégáim engem kértek meg az előadás megtartására mint matematikust, aki talán inkább beszélem a nyelvüket.
Gondosan összeválogattam néhány olyan pszichológiai kísérletet, amelyekről úgy éreztem, hogy egy fizikus is valódi, érdemi kísérletnek fogja tekinteni őket. Keveset beszéltem az elméleti hátterükről, mert ez a fizikusok számára nagyon szegényesnek tűnhetett volna - csakis a jelenségekre és azok demonstrálásának módjára koncentráltam.
A fizikusok őszinte érdeklődéssel hallgatták az előadást. Azt a kétségüket egyértelműen sikerült eloszlatnom, hogy ezek a komoly fizikai kísérletekhez képest csak afféle játékok. Bemutattam például az Ames-szobát, azt a ferde falú építményt, ferde ablakokkal, amelybe ha egy bizonyos pontról benéz az ember, nem a szobát látja ferdének, hanem benne a tárgyakat vagy embereket látja kicsinek vagy nagynak, aszerint, hogy a szoba melyik pontján állnak. Ez alól egyetlen kivétel van: a szerelmes nők. Õk nem hajlandók picinek látni a szerelmüket, hanem azonnal így kiáltanak fel: "Ez a szoba ferde!" A szerelmes férfiak esetében nem ez történik. Õk örömmel látják, milyen "édes pici" itt a szerelmük. Egy evolúciós pszichológus persze azonnal mond erre valamiféle magyarázatot - ám ez egy fizikus számára inkább csak spekulációnak tűnik. Amikor tehát rákérdeztek a magyarázatra, szigorúan tartottam magam ahhoz, hogy kísérleteket kértek, nem elméleteket; nemigen tudjuk, miért van ez így, de így van, akkor is, ha meglepő.
A Sperling-kísérlet bemutatása után meglepő kijelentést tett egyikük: "Jé, ez olyan, mint a Heisenberg-féle bizonytalansági reláció!" A kísérlet abból áll, hogy rövid ideig kivetítünk 12 betűt, három sorba rendezve, egy-egy sorban négy betűvel. Utána valami kusza képet vetítünk ki, hogy a kísérleti személyek ne tudják az előző dia utóképét bámulni magukban. Ha ezután megkérdezzük, milyen betűk voltak az első sorban, mindenki jó választ ad. Ha másoktól a második vagy a harmadik sor betűit kérdezzük vissza, azt is hibátlanul felidézik. Ha viszont valakitől mind a tizenkét betű felidézését kérjük, biztosan hibázik néhányat, miközben bármelyik sort hibátlanul fel tudná idézni, ha csak azt kérnénk.
A fizikus kollégák hosszasan elemezték, mitől lehet ez. Mi lehet közös a bizonytalansági relációban, amely elemi részecskékre vonatkozik és ebben az élő emberekkel végzett kísérletben? Csak hallgattam az érdekes, bár színtisztán spekulatív vitát, amelyben fizikusgondolkodású emberek próbáltak elméleti magyarázatot találni a jelenségre. Egy darabig nem szóltam bele, mígnem a végén elemi erővel tört ki belőlem: "Látjátok, épp ezt utáljátok a pszichológusokban, hogy ilyen link, spekulatív magyarázatokkal próbálkoznak!"
A bizonytalansági reláció mögött ugyanis nem ilyesfajta spekulációk állnak, nem is ilyen úton fedezte fel Heisenberg. Hanem egy nagyon is konkrét és absztrakt matematikai modell, amelyben matematikai tétel, hogy (kicsit leegyszerűsítve) két megfelelően kiválasztott (szakszóval: konjugált) operátor esetében a szórások szorzata nem lehet egy bizonyos, nagyon kicsi (de nem nulla) számnál kisebb.
Ebben az elméletben az operátorok (bármik is azok, mindenesetre tisztán elméleti, matematikai konstrukciók) felelnek meg a fizikai menynyiségeknek, a szórások (ez is egy matematikai fogalom) pedig a mérési hibáknak. Két, egymással konjugált kapcsolatban lévő operátor felel meg például a fizikai hely, illetve az impulzus fizikai fogalmának. Ezért a kvantummechanika elméletéből az következik, hogy ha egy részecskének nagyon pontosan megmérjük az impulzusát, akkor sejtelmünk sem lehet róla, hogy ez a részecske hol van. Ha a helyét mérjük meg nagyon pontosan, akkor meg arról nincs fogalmunk, hogy miképpen mozog.
A bizonytalansági reláció hétköznapi értelmezése máig is vitatott, és nagyon sok butaságot is lehet róla olvasni. Például ha egy lány szégyenlős, és ezért lehetetlen lefényképezni a mosolyát, annak semmi köze a bizonytalansági relációhoz, hiába hangzik hasonlóan abból a szempontból, hogy a megfigyelés ténye itt is óhatatlanul befolyásolja magát a jelenséget. A bizonytalansági reláció érvényessége egy egzaktul meghatározott matematikai modellből következik. Ebben a modellben szégyenlősségről egyáltalán nincs szó, ez a fogalom ott nem értelmezhető - vagy ha igen, akkor nagyon világosan meg kell mutatni, miért vannak egymással konjugált kapcsolatban a szégyenlősségnek, illetve a fényképezésnek megfelelő operátorok.
Ilyen erősségű matematikai modellekkel a pszichológia egyelőre nem rendelkezik. Lehet, hogy a pszichológia tudománya ma nagyjából ott tart, mint a fizika 1642-ben. Abban az évben halt meg Galilei, aki kiötlött és elvégzett néhány, a mai fizikát megalapozó kísérletet, például megállapította, hogy ha egy fagolyót és egy vasgolyót egyszerre leejtünk, a súlykülönbség ellenére egyszerre érnek földet. És abban az évben született Newton, aki megalkotta azt az absztrakt elméletet, amely többek között erre a furcsa jelenségre is teljes értékű magyarázatot adott, és ezzel évszázadokra meghatározta a fizikai kutatások stílusát, a fizikusok gondolkodásmódját.
Nem gondolom, hogy szégyenkeznem kellene amiatt, hogy egy olyan tudományt művelek, amely ott tart ma, mint a fizika 1642-ben, és ezzel a fizikus kollégák is egyetértettek. Amíg nincs a jelenségeket jól magyarázó absztrakt elmélet, addig is jogosan vagyunk kíváncsiak arra, mi lehet egy-egy fura jelenség mögött. Amíg nem születik meg a pszichológia Newtonja, addig jobb híján kevésbé absztrakt és kevésbé egzakt fogalmak segítségével gondolkodunk a furcsa, de kétségtelenül igaz kísérleti eredmények értelmezésén.
