TUNGA - Discussões Sobre a Linguagem

11 DISCUSSÕES SOBRE A LINGUAGEM (1933) A era dourada da física atômica aproximava-se rapidamente do fim. Na Alemanha, crescia a inquietação política. Grupos radicais de direita e esquerda saíam às ruas armados, brigavam nos becos dos bairros mais pobres e tentavam dissolver as reuniões uns dos outros. Até mesmo na universidade e nas reuniões da faculdade a tensão aumentava. Durante algum tempo, tentei fechar os olhos para o perigo, ignorar as feias cenas de rua. Mas, ao fim e ao cabo, a realidade é mais forte do que os nossos desejos e, dessa vez, ela penetrou em minha consciência sob a forma de um sonho.

Numa manhã de domingo, eu havia combinado passear de bicicleta com Carl Friedrich e pusera o relógio para despertar às 5:00. Pouco antes de acordar, ainda semi-adormecido, tive uma estranha visão. À primeira luz do alvorecer, eu andava pela Ludwigstrasse, em Munique, tal como fizera na primavera de 1919. A rua estava banhada de um brilho avermelhado, cada vez mais intenso e estranho, parecendo ser fogo, e não claridade da manhã. Multidões de pessoas com bandeiras de cor escarlate, ou preta, vermelha e branca, deslocavam-se do Portal da Vitória para as fontes da universidade, e o ar estava repleto de barulho e alvoroço. De repente, bem em frente a mim, uma metralhadora começou a disparar. Tentei saltar para um lugar seguro e acordei; os estampidos da metralhadora eram apenas meu despertador tocando, e a luz avermelhada era o sol da manhã batendo na cortina de meu quarto. Nesse momento, eu me conscientizei de que novamente enfrentaríamos uma situação séria.

Após a catástrofe de janeiro de 1933, seguiu-se mais um período feliz de férias com velhos amigos, por muito tempo lembrado por nós, em nossas recordações, como um belo, mas doloroso, adeus à "era dourada”.

Eu tinha à minha disposição uma cabana de esqui muito acima da aldeia de Bayrischzeill, na encosta sul dos Grosse Traithen. Ela fora recuperada por amigos do Movimento da juventude depois de ter sido destruída parcialmente por uma avalanche. O pai de um de meus colegas, que era comerciante de madeiras, havia fornecido o material e as ferramentas necessários; o fazendeiro que era dono da cabana os transportara até a campina durante o verão e, em poucas semanas de um glorioso outono, meus amigos haviam instalado um teto novo, consertado as janelas e arrumado um dormitório na parte interna. No inverno, recebêramos permissão para usar regularmente a cabana.

Na Pascoa de 1933, convidei Niels e seu filho Christian, além de Felix Bloch e Carl Friedrich, para uma temporada de esqui. Niels, Christian e Felix resolveram ir para Oberaudorf diretamente de Salzburgo, onde Niels tinha um compromisso, e escalar o restante do caminho. Carl Friedrich e eu subimos dois dias antes, para arrumar as coisas e fazer o abastecimento de viveres. Algumas semanas antes, quando o tempo estava bom, caixas de alimentos tinham sido entregues no abrigo Brünnstein, de onde tivéramos que levá-las em mochilas até nossa cabana, a pouco menos de uma hora de caminhada. No início da expedição, surgiram dificuldades. Durante nossa primeira noite na

montanha, soprou um vento forte e nevou continuamente. De manhã, foi difícil limpar a entrada e, ao meio-dia, quando abrimos caminho pela nevasca até o abrigo Brünnstein, atravessando uma camada de neve de quase um metro de espessura, o tempo não dava sinais de melhora. Percebemos que teríamos de ficar atentos a possíveis avalanches. Do abrigo, telefonei para Niels em Salzburgo, como havíamos combinado, descrevi a situação na montanha e prometi que encontraríamos Carl Friedrich no dia seguinte. Niels achou que isso era desnecessário; ele, Christiane Felix simplesmente pegariam um táxi em Oberaudorf e iriam para a cabana. Tive de explicar-lhe que essa idéia não fazia sentido, e assim ele concordou com minha sugestão original. Durante a segunda noite, também nevou muito; pela manhã, nossa cabana estava quase sepultada na neve. As trilhas da véspera haviam desaparecido. Por sorte, o céu começara a clarear, a visibilidade era boa e conseguimos evitar os pontos mais difíceis. Em turnos, Carl Friedrich e eu cavamos uma nova trilha até o abrigo; uma vez chegando lá, poderíamos esquiar montanha abaixo até Oberaudorf. Nossa intenção era retornar com nossos hóspedes por esse mesmo caminho — o céu estava límpido, o vento cessara e, portanto, não havia perigo de nevada antes do anoitecer. Entretanto, ao chegarmos a estação ao meio-dia, não havia sinal de Niels, Christian ou Felix. Em vez deles, uma grande quantidade de bagagem estava sendo descarregada — esquis, mochilas e casacos —, toda ela parecendo pertencer aos nossos convidados. Soubemos pelo chefe da estação que os donos da bagagem haviam perdido o trem, por terem insistido em tomar café numa parada intermediaria, e que não chegariam antes das 16:00h. Fiquei preocupado: a maior parte de nossa difícil escalada teria que ser feita no escuro, em condições desfavoráveis. Carl Friedrich e eu usamos esse intervalo para separar a bagagem essencial, já que teríamos de economizar força física na subida. Quando nossos convidados chegaram, às 16:00h, eu disse a Niels que uma grande aventura nos esperava: as trilhas que Carl Friedrich e eu deixáramos na descida eram nossa única sinalização em meio a neve espessa, que alcançava um metro de altura.

— Estranho, não é? — disse Niels, após um momento de reflexão. — Eu achava que a escalada de uma montanha sempre começa a partir da base.

Essa observação deu lugar a outras considerações. Um de nós mencionou que uma espécie de "montanhismo invertido" era a regra geral no Grande Canyon. Chegava-se lá de trem, saltava-se na borda de um vasto planalto desértico, a uma altitude de cerca de 2 mil metros, e descia-se até o rio Colorado, refazendo-se depois a mesma escalada para subir ate o trem. Por isso, o lugar era chamado de canyon [desfiladeiro], e não de montanha. Em meio a essa conversa, progredimos bem durante as primeiras duas horas, mas continuei lembrando que uma subida que não leva mais de duas ou três horas no verão poderia facilmente levar seis ou sete naquelas condições. Estava negro como breu quando chegamos à parte mais difícil da escalada. Eu ia à frente, seguido por Niels, Carl Friedrich, que carregava uma lanterna, Christian e Felix, nessa ordem. A maioria de nossas trilhas ainda estava esculpida a fundo na neve, sendo fácil achá-las; somente em alguns pontos desprotegidos o vento as havia coberto. Fiquei muito inquieto ao constatar que a neve continuava tão fofa; Niels começava a sentir-se cansado e tivemos que diminuir o ritmo. Já eram 22:00h, e em minha avaliação precisaríamos de mais trinta minutos ou uma hora para chegar ao abrigo. Ao passarmos por uma encosta íngreme, aconteceu uma coisa estranhíssima: de repente, tive a sensação

de estar nadando, mas sem conseguir controlar os movimentos. Em seguida, alguma coisa pressionou-me com tamanha violência por todos os lados que, por um momento, parei de respirar.

Por sorte, minha cabeça mantivera-se acima da massa de neve que se acumulava e, em poucos segundos, consegui libertar os braços. Olhei ao redor. A escuridão era completa e nenhum de meus amigos estava a vista. Chamei por Niels, mas não obtive resposta. Fiquei aterrorizado. Achei que todos tinham sido soterrados pela avalanche. Fiz esforços frenéticos para retirar meus esquis da neve e, quando consegui, avistei uma luz a uma grande distancia, bem no alto. Gritei com todas as forças e recebi uma resposta de Carl Friedrich. Só então dei-me conta de que eu fora arrastado para baixo pela avalanche, por um longo trecho, e de que os outros tinham sido poupados, permanecendo lá em cima, como pude comprovar ao ouvir os seus gritos. Subi em direção à lanterna e prosseguimos com extremo cuidado. Chegamos ao abrigo Brunnstein às 23:00h e resolvemos não correr o risco de uma nova escalada naquela noite. Preferimos dormir ali e, na manha seguinte, bem cedo, chegamos à nossa cabana, depois de uma árdua travessia, meio cegos, imersos em grandes lufadas de neve branca, sob um céu azul escuro. Cansados demais pela subida e pelo susto da avalanche, não excursionamos nesse dia. Deitamo-nos sobre o telhado, de onde havíamos retirado a neve, aproveitando o sol que surgira e discutindo os recentes avanços da física atômica. Uma fotografia feita em uma câmara de nuvem, que Niels trouxera da Califórnia, captou prontamente nosso interesse e deu margem a discussões acaloradas. O debate girou em torno de um problema que Paul Dirac levantara alguns anos antes, no contexto de seu trabalho sobre a teoria relativística dos elétrons. Segundo essa teoria, que nesse meio-tempo fora maravilhosamente corroborada pelos experimentos, havia razões matemáticas para concluir que, além do elétron de carga negativa, devia existir também uma partícula correlata de carga positiva. A princípio, Dirac havia tentado identificar essa partícula hipotética com o próton, isto é, com o núcleo do átomo de hidrogênio, mas a maioria dos outros físicos fizera objeção a essa hipótese, alegando haver provas convincentes de que essa partícula de carga positiva devia ter a mesma massa do elétron, enquanto o próton tinha massa mais ou menos 2 mil vezes maior. Além disso, dizia-se que a partícula hipotética tinha um comportamento muito diferente da matéria que conhecíamos: ao colidir com um elétron comum, supunha-se que os dois se transformassem em radiação, o que deu origem a expressão "antimatéria".

A fotografia da câmara de nuvem, trazida por Niels, parecia provar a existência dessa (anti)partícula.

Ela mostrava uma trilha de gotículas de água, obviamente produzida por uma partícula vinda da parte superior. Depois disso, a partícula havia atravessado uma placa de chumbo, deixando outro rastro no lado oposto da chapa. Como a câmara de nuvem fora colocada num forte campo magnético, os rastros haviam sido defletidos. A densidade das gotas de água que formavam a trilha correspondia com exatidão a densidade que seria esperável pela passagem de elétrons, mas o sentido da deflexão sugeria a presença de uma carga elétrica positiva, caso a partícula houvesse realmente vindo da parte superior. Não tínhamos dúvidas sobre isso, pois a curvatura que aparecia acima da chapa era menor que a inferior, ficando claro que a partícula havia perdido velocidade ao atravessar a placa de chumbo. Discutimos longamente se essas conclusões estariam corretas ou não. Todos nos dávamos conta de que esse problema era crucial.

Depois de buscarmos por algum tempo possíveis erros experimentais, eu disse a Niels:

— Não é estranho que, em toda esta nossa discussão, ninguém tenha mencionado a teoria quântica? Estamo-nos portando como se as partículas eletricamente carregadas fossem um objeto, como uma gota de óleo eletricamente carregada ou uma bola de miolo do sabugueiro num eletroscópio antigo. Impensadamente, estamos usando os conceitos da física clássica, como se nunca tivéssemos ouvido falar das limitações desses conceitos e das relações de incerteza. Não é fatal que isso conduza a erros?

— Não, é claro que não — respondeu Niels. — Afinal, é essencial que, num experimento, as observações possam ser descritas com os conceitos da física clássica. Esse é o paradoxo da teoria quântica. De um lado, criamos leis que diferem das da física clássica; de outro, toda vez que fazemos observações, tomamos medidas ou tiramos fotografias, aplicamos sem nenhuma reserva os conceitos da física clássica. E é justamente isso o que temos de fazer, porque, no final das contas, somos obrigados a usar a linguagem, se quisermos comunicar nossos resultados a outras pessoas.

Um instrumento de medida só pode receber este nome quando as observações que produz permitemnos chegar a conclusões inequívocas sobre os fenômenos observados, tornando possível presumir a existência de uma estreita conexão causal. No entanto, quando se trata da descrição teórica de um fenômeno atômico, precisamos fazer uma distinção entre o fenômeno e o observador (ou seu aparelho). A linha demarcatória pode ser passível de escolha, mas, do lado do observador, somos forçados a usar a linguagem da física clássica, simplesmente por não termos outra linguagem com que expressar os resultados. Sabemos que os conceitos dessa linguagem são imprecisos, tem uma aplicação limitada, mas não dispomos de outra linguagem e, afinal, esta nos ajuda a apreender o fenômeno, ao menos indiretamente.

— Quando tivermos entendido melhor a teoria quântica — ponderou Felix —, seremos capazes de prescindir dos conceitos clássicos, passando a usar uma nova linguagem para falar com muito mais exatidão sobre os fenômenos atômicos?

— Não é esse o nosso problema — retrucou Niels. — A ciência é a observação de fenômenos e a comunicação dos resultados a terceiros, que têm que verificá-los. Só temos uma base para o entendimento depois de concordarmos sobre o que aconteceu objetivamente, ou sobre o que acontece com regularidade. E todo esse processo de observação e comunicação se dá por meio dos conceitos da física clássica. A câmara de nuvem e um instrumento de medida, e essa fotografia nos habilita a concluir que uma partícula positivamente carregada, dotada das propriedades de um elétron, passou pela câmara. Naturalmente, temos de presumir que os instrumentos de medida foram construídos de maneira adequada, que estavam firmemente presos à mesa, que a câmera foi montada com rigidez e não se mexeu quando a fotografia foi tirada, que a lente estava com o foco certo etc.

Em outras palavras, devemos ter certeza de que o experimento foi executado dentro de condições precisas, estipuladas pela física clássica. Um dos pressupostos básicos da ciência é falarmos das mensurações numa linguagem que tem essencialmente a mesma estrutura daquela com que falamos da experiência cotidiana. Aprendemos que essa linguagem é um meio de comunicação é orientação inadequado. Apesar disso, ela é o pressuposto de todas as ciências.

Enquanto o resto de nós continuava a apanhar sol no telhado e a travar essas discussões físicas e filosóficas. Christian resolveu explorar os arredores de nossa cabana. Na volta, trouxe um

cata-vento quebrado, que algum de meus amigos do Movimento da Juventude devia ter construído numa estada anterior — talvez para determinar a intensidade e a direção do vento, talvez apenas para se divertir.

Na mesma hora, resolvemos construir um cata-vento novo e melhor. Niels, Felix e eu começamos, cada um por si, a esculpí-lo em pedaços de lenha. Enquanto Felix e eu tentávamos produzir a forma hidrodinâmica perfeita — ou seja, uma hélice —, Niels pegou um pedaço quadrado de lenha e entalhou dois planos, dispostos em ângulo reto. Descobrimos que nossa hélice "ideal" era tão malfeita, em termos mecânicos, que não girava adequadamente ao vento, ao passo que o instrumento simples de Niels era tão bem construído, até mesmo em sua haste, que girava a menor brisa.

— Vocês, senhores, são ambiciosos demais — foi todo o comentário de Niels sobre os nossos esforços, embora ele próprio, é claro, tivesse sido não menos ambicioso em seu artesanato hábil e esmerado, que aliás refletia a sua postura perante a física clássica.

Nessa noite, jogamos pôquer. Poderíamos, é claro, ter ouvido o fonógrafo precário e os terríveis discos de sucessos guardados na cabana, mas era ínfima a vontade de ouvir esse tipo de música. Nosso jogo de pôquer era de um tipo bastante original. As mãos em que apostávamos eram alardeadas aos gritos e agradecidas aos céus, na tentativa de cada um blefar mais do que o outro.

Niels viu nisso uma nova oportunidade de filosofar sobre o significado da linguagem.

— É evidente — disse ele — que, neste jogo, estamos usando a linguagem de um modo muito diferente do que fazemos na ciência. Para começar, tentamos esconder, e não revelar, a verdade. Blefar faz parte do jogo. Mas, como dissimulamos a realidade? A linguagem pode produzir no ouvinte imagens, representações, que mais adiante dirigem as suas ações e resultam mais poderosas que as conclusões a que se chegou mediante uma reflexão ponderada. Mas, que fatores decidem se essas imagens irão ou não influenciar o ouvinte com intensidade suficiente? Por certo não é o tom de nossas vozes. Isso seria uma visão muito primitiva. Tampouco é o tipo de persuasão corriqueira que um bom vendedor poderia utilizar, pois nenhum de nós está familiarizado com essa rotina, e também é difícil imaginar que qualquer um de nós fosse tapeado por ela. Talvez nossa capacidade de convencer os outros dependa da intensidade com que podemos representar para nós mesmos o que queremos sugerir aos outros. Essa visão teve uma confirmação inesperada durante o jogo. Niels insistia ruidosamente em que tinha cinco cartas do mesmo naipe. Foi dobrando a aposta e, quando havia aberto quatro cartas, o resto de nós desistiu da jogada. Niels ganhou uma grande soma em dinheiro de mentira. Terminada a rodada, quando nos exibiu orgulhosamente sua quinta carta, constatou-se que ela não era do mesmo naipe, como ele mesmo supusera erroneamente. Ele havia confundido um dez de ouros com um dez de copas. Sua aposta tinha sido puro blefe. Isso me lembrou o comentário que ele fizera, durante nossa caminhada pela ilha de Seeland, sobre o poder que tem as ideias de moldar os pensamentos do homem ao longo das eras.

A região coberta de neve em torno de nossa cabana tornara-se terrivelmente fria, e nem mesmo a bebida forte com que animáramos nosso jogo de pôquer ajudava-nos a esquecer esse fato.

Assim, todos nos enfiamos em sacos de dormir e nos acomodamos sobre nossos feixes de feno. Na quietude da madrugada, meus pensamentos retornaram a fotografia da câmara de nuvem que Niels

nos mostrara pela manhã. Os elétrons positives, previstos por Dirac, realmente existiam? Quais seriam as consequências disso? Quanto mais pensava, mais intensamente eu era tornado pelo tipo de emoção que sempre se apodera de nós quando somos forçados a mudar de opinião em questões fundamentais. Durante o ano anterior, eu estivera trabalhando na estrutura do núcleo atômico. A descoberta do nêutron, por Chadwick, havia sugerido que os núcleos atômicos eram compostos de prótons e nêutrons, unidos por forças vigorosas, não descobertas até então. Isso parecia bastante plausível. O pressuposto adicional, de que o núcleo era desprovido de elétrons, parecera muito mais questionável, e alguns de meus amigos haviam-me criticado severamente por propor essa visão.

"Afinal", tinham dito, "é possível 'ver' os elétrons saindo do núcleo atômico durante as desintegrações beta." Mas eu tinha imaginado que o nêutron em si seria composto por um próton e um elétron, embora, por razões que ainda não compreendia, ele não fosse maior do que o próton.

Ademais, as forças recém-descobertas, que respondiam pela coesão do núcleo atômico, não pareciam alterar-se quando um próton era substituído por um nêutron. Essa interação simétrica era parcialmente explicável pela suposição de que a força de coesão resultava da troca de um elétron entre as duas partículas dotadas de maior massa. Mas essa hipótese tinha duas grandes falhas.

Primeiro, nenhuma razão explicava por que haveria forças igualmente intensas ligando um próton a outro próton, ou um nêutron a outro nêutron. Segundo, não se sabia explicar por que, afora a contribuição relativamente pequena da força elétrica, as duas forças pareciam ser idênticas. Além disso, empiricamente, o nêutron era tão semelhante ao próton, que parecia absurdo considerar um deles como uma estrutura simples e o outro como uma estrutura composta.

Mas, se realmente existia o elétron positivo de Dirac — ou, como hoje o chamamos, o pósitron —, estávamos diante de uma situação completamente nova: tornava-se possível imaginar que o próton consistia em um nêutron e um pósitron; a simetria entre o próton e o nêutron era completamente restabelecida. Mas, nesse caso, haveria algum sentido em afirmar que havia elétrons ou pósitrons contidos no núcleo atômico? Não poderiam eles ter sido produzidos a partir da energia, numa inversão da afirmativa de Dirac de que eles se combinavam para produzir energia de radiação?

E, se a energia pudesse ser transformada em pares de elétrons e pósitrons, e vice versa, ainda nos seria possível perguntar como muitas partículas entravam na configuração do núcleo atômico? Até então, sempre acreditáramos na antiga representação de Demócrito, que pode ser resumida por "no princípio era a partícula". Havíamos presumido que a matéria visível compunha-se de unidades menores; se continuássemos a dividir estas últimas por tempo suficiente, chegaríamos às unidades mais diminutas, que Demócrito havia chamado de "átomos" e que os físicos modernos chamavam de "partículas elementares", por exemplo, prótons e nêutrons. Mas, talvez toda essa filosofia fosse falsa.

Talvez não houvesse nada a que se pudesse denominar partícula indivisível. Talvez a matéria pudesse ser ainda mais dividida, até finalmente já não ser uma verdadeira divisão de uma partícula, e sim uma transformação de energia em matéria, e até as partes já não serem menores do que o todo de que tivessem sido separadas. Mas, o que haveria no início? Uma lei física, a matemática, a simetria? No início era a simetria! Isso soava como o Timeu de Platão, o que me fez lembrar minhas leituras no telhado do seminário, no verão de 1919. Se a partícula da fotografia da câmara de nuvem fosse realmente o pósitron de Dirac, campos novos e vastos teriam sido abertos, e já se conseguia

discernir alguns dos caminhos que teríamos de trilhar para penetrar neles. Continuei refletindo até adormecer.

Na manha seguinte, o céu estava novamente azul, como no dia anterior. Calçamos nossos esquis logo depois do desjejum e subimos pela encosta do Himmelmoos até um pequeno lago, atravessamos um pico para chegar a um vale solitário atrás do Grosse Traithen e, de lá, voltamos para o topo de nossa montanha. Na direção leste do cume, assistimos subitamente a um estranho fenômeno meteorológico e ótico. A brisa suave que soprava do norte levantou uma fina nuvem de vapor, brilhantemente iluminada pelo sol; nela pudemos ver nossas sombras, e as que eram produzidas por nossas cabeças eram cercadas por um luminoso anel de luz. Particularmente feliz com esse espetáculo incomum, Niels disse ter ouvido falar nele antes.

As pessoas tinham-lhe dito que, possivelmente, tal espetáculo teria estado na origem da auréola com que os mestres primitivos da pintura haviam adernado a cabeça dos santos.

— Talvez seja típico — acrescentou com uma piscadela — que só consigamos ver a auréola em torno de nossa própria cabeça.

Esse comentário foi recebido com grande debate e também deu margem a um bocado de observações autocríticas. Queríamos chegar rapidamente ao abrigo. Organizamos, então, uma corrida na descida, até nossa cabana. Felix e eu éramos especialmente ambiciosos. Parti com tal impetuosidade que, fazendo um corte numa encosta íngreme, dei inicio a outra avalanche.

Felizmente, conseguimos manter-nos acima dela e todos chegamos em casa em segurança, ainda que com intervalos consideráveis. Era minha vez de preparar a refeição.

Niels, que estava muito cansado, sentou-se comigo na cozinha, enquanto os demais se aqueciam ao sol no telhado. Usei essa oportunidade para continuar nossa conversa anterior.

— Sua explicação da auréola — disse-lhe — é muito convincente, e estou disposto a aceitála como sendo pelo menos parte da verdade. Mas fico apenas parcialmente satisfeito. Certa vez, numa carta a um positivista ultrafervoroso do Circulo de Viena, defendi o ponto de vista oposto. A afirmação positivista de que toda palavra tem um sentido claro é de que é impróprio utilizá-la de qualquer outra maneira muito me aborreceu. Por conseguinte, escrevi afirmando que todo mundo sabe o que significa dizermos que um grande homem lança luz onde quer que vá. Eu reconhecia, é claro, que esse tipo de luz não poderia ser medido com um fotômetro, mas me recusava a aceitar o sentido físico da palavra "luz" como sendo o verdadeiro e a descartar o outro como uma simples derivação. É possível, portanto, que os pintores tenham sido inspirados pela luz dos santos em si, e não pelo estranho fenômeno que acabamos de observar.

— Estou disposto a acatar isso — disse-me Niels —, e nossa concordância é muito maior do que você supõe. É claro que a linguagem tem esse caráter estranho e móvel. Nunca sabemos o que uma palavra significa exatamente. O sentido de nossas palavras depende de como as juntamos numa frase, das circunstâncias em que as formulamos e de uma infinidade de fatores adicionais. O filósofo norte-americano William James descreveu isso com muita precisão. Segundo ele, embora nossa mente pareça captar apenas o sentido mais importante de uma palavra que ouvimos enunciada, outros sentidos surgem em seus recônditos mais obscuros, ligam-se a conceitos diferentes e se espalham pelo inconsciente. Isso acontece com a fala cotidiana e a fortiori com a linguagem dos

poetas. Em menor grau, aplica-se também à linguagem da ciência. Particularmente na física atômica, a natureza nos ensinou que alguns de nossos conceitos mais confiáveis têm uma aplicação estritamente limitada. Basta pensarmos na posição e na velocidade.

— Apesar disso — prosseguiu —, Aristóteles e os antigos gregos deram um grande passo ao descobrir que a linguagem pode ser idealizada e tornada suficientemente exata para ser usada em deduções lógicas. Esse tipo de linguagem, naturalmente, é muito mais restrito do que a fala cotidiana, mas tem um valor inestimável na ciência natural.

— Os positivistas — acrescentou Niels — têm toda razão de frisar a importância da exatidão linguística, assim como de nos advertir de que a linguagem pode tornar-se sem conteúdo quando elide o rigor lógico. Mas, talvez eles desconsiderem o fato de que, na ciência, podemos quando muito tentar aproximar-nos desse ideal, sem o atingirmos realmente. Porque a linguagem com que descrevemos nossos experimentos contém conceitos cujo alcance não sabemos definir com precisão. Seria possível dizer, é claro, que as fórmulas matemáticas com que nós, físicos teóricos, descrevemos a natureza devem ter esse grau de pureza e rigor lógicos. Mas todo o problema ressurge sob uma feição diferente assim que tentamos aplicar essas formulas a natureza. Quando queremos dizer seja lá o que for sobre a natureza, devemos, de algum modo, passar da linguagem matemática para a linguagem cotidiana. Afinal, qual é, em ultima instancia, a tarefa da ciência natural?

— Os positivistas — observei — parecem apontar suas flechas principalmente contra a filosofia acadêmica e, em especial, contra a metafisica relacionada à religião. Para eles, as discussões religiosas não passam de pseudo-problemas que não resistem a uma análise linguística e, portanto, não tem sentido. Você acha que eles tem razão, nem que seja em parte?

— A critica deles contém, com certeza, um grande germe de verdade — respondeu Niels —, e podemos aprender muito com ela. Não faço objeções aos positivistas por ser menos cético que eles nesse domínio, mas, antes, por temer que, em principio, as coisas também não sejam muito melhores na ciência. Dizendo-o de maneira exagerada: na religião, renunciamos desde o início ao desejo de dar às palavras um sentido inequívoco; na ciência, partimos da esperança, ou, se você preferir, da ilusão de que um dia seja possível fazer isso. Mesmo assim, podemos aprender muito com as críticas dos positivistas. Por exemplo, não vejo qual possa ser o significado da expressão "sentido da vida". Afinal, a palavra "sentido" refere-se a uma ligação entre um sujeito ou um objeto e alguma outra coisa, como uma intenção, uma idéia ou um projeto, por exemplo. Mas, em se tratando da vida, e com isso me refiro à totalidade da vida, ao mundo que vivenciamos, a que outra coisa poderíamos referí-la?

— É claro que sabemos o que queremos dizer quando falamos do "sentido da vida" — objetei. — O sentido da vida depende de nós mesmos. Creio que essa expressão se refere à maneira como moldamos nossa vida, como a encaixamos num contexto mais amplo; talvez isso seja apenas uma imagem, um principio, uma crença, mas, ainda assim, é algo que podemos compreender plenamente.

Niels refletiu em silencio por algum tempo e disse: — Não, o sentido da vida é simplesmente que não há nenhum sentido em dizer que a vida não tem sentido. Nossa busca do entendimento não encontra um piso estável, um chão

inultrapassável.

— Você não está sendo rigoroso demais com a linguagem? Sabemos que os antigos sábios chineses colocavam o "tao" à frente de toda a filosofia, e "tao" é frequentemente traduzido por "sentido". É provável que os sábios chineses não levantassem nenhuma objeção à ligação das palavras "tao" e "vida".

— Se você dá ao termo "sentido" uma definição tão ampla assim, tudo é possível. Mas nenhum de nós sabe realmente dizer como se usava a palavra "tao". Mesmo assim, já que você está falando dos filósofos chineses e da vida, devo dizer que prefiro a antiga lenda sobre os três sábios que foram solicitados a descrever o sabor do vinagre. Talvez eu deva acrescentar que os chineses chamam o vinagre de "água da vida". O primeiro filósofo disse: "É azedo"; o segundo, "É amargo"; e o terceiro, que não era outro senão Lao-Tsé, disse: "É fresco".

Carl Friedrich entrou na cozinha e perguntou quando, pelo amor de Deus, eu iria servir a comida. Respondi-lhe que, se ele chamasse os outros e apanhasse os pratos de alumínio e os talheres, poderíamos começar a comer imediatamente. Sentamo-nos ao redor da mesa, e o velho provérbio "a fome é o melhor dos temperos" revelou-se minha salvação. Terminada a refeição, determinamos as tarefas domésticas: Niels lavaria a louça, eu limparia o fogão e os outros cortariam lenha ou varreriam a cabana. Não é preciso dizer que numa cozinha primitiva como aquela, não seria possível aplicar os critérios de higiene vigentes na cidade.

— Nossa lavagem da louça é como nossa linguagem — disse Niels. — Temos água suja e panos de prato sujos e, no entanto, conseguimos deixar limpos os pratos e os copos. Também na linguagem, temos de trabalhar com conceitos pouco claros e com um tipo de lógica cujo alcance é restrito e desconhecido. No entanto, nós a usamos para introduzir clareza em nossa compreensão da natureza. Nos dias subsequentes, o clima ficou instável e fizemos diversas excursões, algumas longas, outras curtas. Escalamos o Trainsjoch é fizemos exercícios de esqui na rampa de treinamento do Unterberger-Alm. Mais uma vez, nossa conversa voltou-se para o problema da linguagem, desta vez depois de Carl Friedrich e eu havermos tentado tirar fotografias de um bando de cabras montesas. Não tendo conseguido chegar suficientemente perto, louvamos o instinto daqueles animais capazes de detectar o mais leve ruído, uma simples pegada na neve, o estalar de um galho ou o cheiro mais discreto, para providenciar a fuga. Isso deu motivo para Niels meditar sobre a diferença entre o intelecto e o instinto.

— Talvez essas cabras só tenham conseguido fugir de vocês por não terem que pensar primeiro, ou discutir a melhor maneira de enganá-los. Todo o organismo delas é especializado em descobrir segurança em terrenos montanhosos, na presença de agressores. Sem dúvida, a seleção ajuda uma determinada espécie a desenvolver quase a perfeição certas capacidades físicas. Em decorrência disso, no entanto, ela é obrigada a travar a luta pela vida de uma maneira particular.

Quando as condições ambientais se alteram demais, ela já não consegue adaptar-se e vem a se extinguir. Existem peixes capazes de provocar choques elétricos e, com isso, defender-se dos inimigos. Há outros cuja aparência adapta-se com tal perfeição a vida na areia, que eles se confundem com o fundo do mar e, desse modo, enganam os predadores. Apenas em nós, seres humanos, a especialização tomou um rumo diferente. Nosso sistema nervoso, que nos permite

pensar e falar, pode ser considerado um órgão com o qual podemos sondar o tempo e o espaço muito mais a fundo do que qualquer outro animal, Podemos recordar o passado e prever prováveis acontecimentos futuros. Também podemos imaginar o que acontece lá longe, em termos espaciais, e podemos servir-nos da experiência alheia. Como resultado, tornamo-nos muito mais flexíveis, muito mais adaptáveis, do que qualquer outro animal, a ponto de ser possível dizer que a especialização do homem está justamente em sua flexibilidade. Mas, como é natural, o desenvolvimento do pensamento e da fala, ou, em termos mais gerais, a preponderância do intelecto, levou a um embotamento de nossas reações instintivas. Neste aspecto, o homem e inferior aos animais. Não tem um faro aguçado e não é capaz de saltar sobre as pedras com as passadas seguras de uma cabra montesa. Mas pode compensar essas deficiências, atingindo esferas espaciais e temporais mais amplas. Para isso, o desenvolvimento da linguagem foi o passo decisivo. Porque a fala, e com ela, indiretamente, o pensamento, é uma habilidade que, em contraste com todas as outras aptidões físicas, não se desenvolve nos indivíduos, mas entre os indivíduos. E com os outros que aprendemos a falar. A linguagem, por assim dizer, é uma rede aberta entre as pessoas, uma rede em que nossos pensamentos e conhecimentos estão inextricavelmente presos.

— Quando se ouve um positivista ou um lógico falar sobre a linguagem — interrompi —, tem-se a impressão de que as formas e o poder expressivo da linguagem podem ser tratados e analisados a despeito da evolução e dos precedentes biológicos. No entanto, quando se compara o intelecto com o instinto, como você acabou de fazer, é possível imaginar que diferentes formas de intelecto e de linguagem poderiam ter surgido em diferentes partes do mundo. De fato, as gramáticas das diferentes línguas são muito distintas, e talvez as diferenças gramaticais possam produzir diferenças na lógica.

— Naturalmente, é possível ter formas de fala e de pensamento diferentes — respondeu Niels —, assim como existem raças diferentes ou partes diferentes de um organismo. Mas, assim como todos os organismos vivos são construídos de acordo com as mesmas leis da natureza, e basicamente a partir de mais ou menos os mesmos compostos químicos, também é provável que as várias possibilidades da lógica sejam baseadas em formas fundamentais que não são feitas pelo homem, e nem sequer dependem do homem. Essas formas devem desempenhar um papel decisivo no desenvolvimento seletivo da linguagem; não podem ser sua mera consequência.

— Vamos voltar à diferença entre a cabra montesa e nós — sugeriu Carl Friedrich. — Você me pareceu estar afirmando que o intelecto e o instinto são mutuamente excludentes. Será que está querendo dizer que o processo de seleção natural favorece o desenvolvimento de um à custa do outro, ou está pensando em uma relação de complementaridade, em que o desenvolvimento de um seria incompatível com o desenvolvimento do outro?

— Acredito que essas duas maneiras de existir no mundo são radicalmente diferentes. Mas é desnecessário dizer que muitos dos atos do homem também são determinados pelo instinto. É bem provável que, quando julgamos os outros por sua aparência ou expressão, ou formamos um juízo sobre sua inteligência ou capacidade de conversação, estejamos funcionando tanto por instinto quanto por experiência.

Durante essa conversa, alguns de nós começamos a arrumar o resto da cabana; nossas férias

chegariam ao fim em poucos dias. Niels começou a fazer a barba. Estivera vivendo como um lenhador norueguês enfurnado em alguma floresta distante, e se surpreendeu ao ver, no espelho, como a lamina o transformava num professor de física em questão de minutos.

— Fico me perguntando se um gato também pareceria mais inteligente depois de se barbear — resmungou.

Naquela noite, tornamos a jogar pôquer, e já que a linguagem, ou melhor, os blefes, desempenhavam um papel tão importante em nossa versão do jogo, Niels sugeriu que experimentássemos a coisa toda sem as cartas. Era provável que Felix e Christian ganhassem, acrescentou, porque nenhum de nos era capaz de igualar seus poderes de persuasão. A tentativa foi feita, mas o jogo não teve grande sucesso, ao que Niels disse: — É provável que minha sugestão tenha superestimado a importância da linguagem; a linguagem é obrigada a se apoiar em alguma ligação com a realidade. No verdadeiro pôquer, joga-se com cartas de verdade; nesse caso, podemos usar a linguagem para "aprimorar" a mão verdadeira, com tanto otimismo e convicção quanto consigamos reunir. Mas, ao partirmos de uma realidade inexistente, tornasse impossível fazer sugestões dignas de credito.

Terminadas as nossas férias, tomamos a curta rota ocidental de descida até o vale entre Bayrischzell e Landl. Era um dia quente é ensolarado e, lá embaixo, onde desaparecia a linha de neve, as hepáticas floresciam entre as arvores, e as campinas estavam cheias de prímulas. Como nossa bagagem fosse pesada, pedimos ao dono do albergue para nos emprestar dois cavalos e uma carroça velha. Tentamos esquecer que estávamos voltando para um mundo repleto de problemas políticos. Ao subirmos na carroça e partirmos para a primavera bávara, o céu estava tão luminoso quanto o rosto de nossos dois jovens companheiros, Carl Friedrich e Christian.

In: Werner Heisenberg A Parte e o Todo – Encontros é conversas sobre física, filosofia, religião e política Tradução: Vera Ribeiro Revisão: Ildeu de Castro Moreira, Luciana Muniz e Antônio Augusto Passos Vieira Editora Contraponto ISBN: 978-85-85910-13-6

11 DISCUSSIONS ABOUT LANGUAGE (1933)

The golden age of atomic physics was now fast drawing to an end. In Germany political unrest was increasing. Radical groups of the right and the left came out into the streets, fought in the backyards of the poorer quarters and tried to break up each other's meetings. Almost imperceptibly, tension mounted, even at the university and during faculty meetings. For a time I tried to close my eyes to the danger, to ignore the ugly scenes in the street. But, when all is said and done, reality is stronger than all our wishes-this time it entered my consciousness in the form of a dream. One Sunday morning I was due to go on a bicycle tour with Carl Friedrich, and I had set the alarm clock for five o'clock. Just before I woke up, I saw a strange vision in my half-sleep. I was walking up the Ludwigstrasse in Munich at first light, just as I had done in the spring of 1919. The street was bathed in a reddish, increasingly intense and uncanny glow. Crowds of people with scarlet and black-redand-white flags were streaming from the Victory Gate toward the university fountains and the air was filled with noise and uproar. Suddenly, just in front of me, a machine gun began to cough. I tried to jump to safety and woke up; the sputtering of the gun was simply the ringing of my alarm clock, and the reddish light the morning sun on my bed- room curtains. From that moment I knew that we were once again facing hard times.

After the catastrophe of January 1933 I took just one more happy holiday with old friends, long remembered by all of us as a beautiful but painful farewell to the "golden age." I had the use of a skiing hut on an alpine meadow high above the village of Bayrischzell on the southern slope of the Gross Traithen. It had been restored by friends from the Youth Movement after an avalanche had half-destroyed it. The father of one of my comrades, a timber merchant, had supplied the necessary materials and tools, the farmer who owned the hut had carried them up to the meadow during the summer, and within a few glorious autumn weeks my friends had put up a new roof, repaired the shutters and fixed up a dormitory inside. As a reward, all of us were allowed to use the hut as a skiing hostel, and for Easter 1933 I invited Niels and his son Christian, Felix Bloch and Carl Friedrich for a skiing holiday. Niels, Christian and Felix decided to come to Oberaudorf straight from Salzburg, where Niels had an engagement, and climb the rest of the way. Carl Friedrich and I had gone up two days earlier to fix things up and to lay in provisions. A few weeks earlier, during the good weather, cases of food had been delivered to the Briinntein refuge, whence we had to carry them up to our hut, just under an hour's walk away, in rucksacks. During our first night in the mountains a gale blew up and there was a continuous fall of snow. In the morning, we had great difficulty in clearing the entrance, and by noon when we fought our way through the bliz- zard to the refuge through new snow almost a yard deep, the weather showed no sign of breaking, and we realized that we had to watch out for possible avalanches. From the refuge I rang up Niels in Salzburg, as we had agreed, described conditions on the mountain and promised that Carl Friedrich and I would meet him at Oberaudorf station next day. Niels thought that this was quite unnecessary; he, Christian and Felix would simply take a taxi from Oberaudorf and come up to the hut. I had to

explain that this idea was extremely unrealistic, and then he agreed to my original suggestion.

During the second night, too, it kept snowing hard, and by morning our hut was almost buried.

Yesterday's tracks had completely disappeared. Luckily, the sky began to clear, visibility was good, and we were able to avoid the worst spots. Carl Friedrich and I took turns at digging a new path to the refuge; once there we could ski downhill to Oberaudorf all the way. Our tracks would help us to retrace our path-the sky was clear and the wind still, so that there was no danger of a snowdrift before nightfall. But when we reached the station at the agreed time, there was no sign of Niels, Christian or Felix. Instead, a great deal of luggage was being unloaded: skis, rucksacks, coats, all of which looked very much as if they belonged to our guests. We learned from the stationmaster that the owners of the luggage had missed their train because they had insisted on taking coffee at an intermediate stop and that they would not be arriving before 4 P.M. at the earliest. This meant that most of our difficult climb would have to be made in the dark. Carl Friedrich and I used the interval to sort out the essential luggage-we had to conserve our physical strength on the way up. When our guests arrived punctually at four o'clock, I told Niels that we were in for quite an adventure-the tracks Carl Friedrich and I had left coming downhill were our only sign pos t through the thick snow.

"Strange, isn't it," Niels said after a moment's reflection, "and there I was thinking that a mountain is something you have to start climbing from the bottom."

One of us mentioned that something like "inverse mountain- eering" was the rule in the Grand Canyon. You got there by train, were put down by the edge of a vast desert plateau, had to descend six thousand feet to the Colorado River and then climb back to the train. That was precisely why the place was called a canyon and not a mountain. Chatting away like this, we made good progress during the first two hours, but I kept remembering that a climb that takes no more than two to three hours in summer might well take six or even seven under the present conditions. It was pitch-dark when we came to the most difficult part of our ascent. I went ahead, followed by Niels, Carl Fried- rich who was carrying a Ian tern, Christian and Felix, in that order. Most of our tracks were still deeply chiseled into the snow and hence easy to find-only in a few unprotected spots had the wind covered them up. I was rather uneasy when I found that the snow had remained so powdery; Niels was beginning to tire and we had to slow down. It was ten o'clock now, and I thought it would take us another hour to reach the refuge.

As we passed a steep slope, something very odd happened-I suddenly had the feeling that I was swimming. I completely lost control of my movements, and then something pressed on me so violently from all sides that, for a moment, I stopped breathing. Luckily, my head had stayed above the encroaching masses of snow, and within seconds I got my arms free again. I turned around. It was completely dark and none of my friends was in sight. I called out "Niels" but received no answer. For a moment, I thought all of them had been buried in the avalanche. I made frantic exertions to dig my skis out of the snow, and when I had done so, I spotted a light a long way up. I yelled for all I was worth and received an answer from Carl Friedrich. It suddenly dawned on me that I had been carried quite a long way down by the avalanche, and that the others had been spared.

I now made my way toward the lantern, and we continued with the utmost caution. At eleven, we

reached the refuge and decided not to run the risk of a further climb that night. We accordingly bedded down, and early next morning reached our hut after laboring through great drifts of blinding white snow under a dark-blue sky.

Too exhausted by the climb and the shock of the avalanche, we took it easy during that day.

We lay on the roof, from which we had cleared the snow, enjoying the sun and discussing recent developments in atomic physics. Niels had brought along a cloud- chamber photograph from California, which immediately captured our interest and gave rise to heated discussions. The argument hinged on a problem Paul Dirac had brought up a few years earlier in connection with his work on relativistic electron theory. According to that theory, which had meanwhile been borne out by experiment, there were mathematical reasons for concluding that, in addition to the negatively charged electron, there must also be a related particle with a positive charge. Dirac had at first tried to identify this hypothetical particle with the proton, that is, with the atomic nucleus of the hydrogen atom, but most other physicists had objected to this hypothesis on the ground that there was convincing evidence to show that this positively charged particle ought to have the same mass as the electron, while the proton was known to be some two thousand times heavier. In addition, the hypothetical particle was said to behave quite differently from usual matter-upon collision with an ordinary electron the two were supposed to be transformed into radiation. (Today we speak, accordingly, of "antimatter.")

Now Niels' cloud-chamber photograph seemed to prove the existence of just such an (anti) particle. It showed a trail of water droplets obviously produced by a particle coming from the top.

The particle had then crossed a lead plate and had left a further trail on the other side of the plate.

The cloud chamber had been placed in a strong magnetic field so that the tracks had become deflected. The density of the water droplets in the track corresponded precisely to the density one could expect from electrons, but the deflection suggested the presence of a positive electrical charge, that is, if the particle had indeed come from the top. Now this followed necessarily from the fact that the curvature above the plate was smaller than that below, in other words, from the fact that the particle had been slowed down by the lead plate. We now argued at length whether or not these conclusions were necessarily correct. All of us realized that the answer was crucial.

After we had been looking for possible experimental mistakes for some time, I said to Niels: "Isn't it odd that, throughout this discussion, no one should have mentioned quantum theory?

We behave as if the electrically charged particles were an object like an electrically charged oil droplet, or like a pith ball in an old electroscope. We quite unthinkingly use the concepts of classical physics, as if we had never heard of the limitations of these concepts and of uncertainty relations.

Isn't that bound to lead to errors?"

"No, certainly not," Niels replied. "After all, it is almost the essence of an experiment that the observations can be described with the concepts of classical physics. That is the whole paradox of quantum theory. On the one hand, we establish laws that differ from those of classical physics; on the other, we apply the concepts of classical physics quite unreservedly whenever we make observations, or take measurements or photographs. And we have to do just that because, when all is said and done, we are forced to use language if we are to communicate our results to other people. A

measuring instrument is a measuring instrument only when the observations it yields enable us to arrive at unequivocal conclusions about the phenomenon under observation, only when a strict causal connection can be assumed to exist. Yet when it comes to the theoretical description of an atomic phenomenon, we must make a distinction between the phenomenon and the observer or his apparatus. The demarcation line may be subject to choice, but on the observer's side of the split we are forced to use the language of classical physics, simply because we have no other language in which to express the results. We know that the concepts of this language are imprecise, that they have a limited area of application, but we have no other language, and, after all, it does help us to grasp the phenomenon at least indirectly."

"Isn't it possible," Felix objected, "that once we have under- stood quantum theory even better, we might be able to dispense with the classical concepts and use a new language to speak far more accurately about atomic phenomena than we can today?"

"You are misunderstanding the problem," Niels replied. "Science is the observation of phenomena and the communication of the results to others, who must check them. Only when we have agreed on what has happened objectively, or on what happens regularly, do we have a basis for understanding. And this whole process of observation and communication proceeds by means of the concepts of classical physics. The cloud chamber is a measuring apparatus, which means that this photograph entitles us to conclude that a positively charged particle which has the properties of an electron has passed through the chamber. Of course, we have to assume that the measuring instruments were properly built, that they were firmly fixed to the table, that the camera was mounted so rigidly that it did not shake when the photo- graph was taken, that the lens was properly focused, etc.; in other words, we must be certain that the experiment was performed under the precise conditions laid down by classical physics. It is one of the basic presuppositions of science that we speak of measurements in a language that has basically the same structure as the one in which we speak of everyday experience. We have learned that this language is an inadequate means of communication and orientation, but it is nevertheless the presupposition of all science."

While the rest of us continued sunning ourselves on the roof and engaging in physical and philosophical discussions, Christian decided to explore the immediate vicinity of our hut. He brought back a damaged wind wheel which some of my Youth Movement friends n1ust have built during an earlier stay-per- haps to determine the strength and direction of the wind, or perhaps purely for fun.

We at once decided to construct a new and better wheel. Niels, Felix and I each began to carve one from bits of firewood. But while Felix and I tried to produce the perfect hydrodynamic shape-that is, a propeller-Niels took a square piece of timber and carved out two planes set at right angles. We discovered that our "ideal" propeller was mechanically so unsound that it would not revolve properly in the wind, while Niels' simple instrument was built so well, down to its shaft, that it turned in the slightest breeze.

"You gentlemen are far too ambitious" was all Niels said of our efforts, though he himself had, of course, been no less ambitious in his clean and careful craftsmanship, which, incidentally, reflected his whole attitude to classical physics.

That night we played poker. We could, of course, have listened to the bad phonograph, and to the awful music-hit records stored in the hut, but the demand for this type of music was very slight. Our poker game was of a rather original variety. The hands on which we staked our money were shouted out and praised to the skies in an attempt to outbluff each other. Niels saw this as a fresh opportunity for philosophizing about the meaning of language. " It is quite obvious," he said, "that in this game we are using language quite differently than we do in science. To begin with, we try to hide rather than bring out the real facts. Bluffing is part of the game. But how do we hide the real facts? Language may convey pictures to others that help to oust ideas reached by sober reflection and so give rise to mistaken actions. But what factors decide whether or not these pictures impinge on others with sufficient intensity? Surely not the loudness of our voices. This would be much too primitive a view. Nor is it the kind of routine persuasion a good salesman might use. For none of us are familiar with this routine, and we can hardly imagine that any of us would be taken in by it either. Perhaps our ability to convince others depends on the intensity with which we can persuade ourselves of the force of our own imagination."

This view was given unexpected confirmation during the game. Niels was loudly insisting that he was holding five cards of the same suit. He kept doubling, and by the time four cards had been turned up the rest of us threw in our hands. Niels won a large sum of play money. When it was all over, and he proudly showed us his fifth card, it turned out that it was not of the same suit, as he himself had wrongly thought. He had mistaken the ten of hearts for a ten of diamonds. Hence his bidding had been pure bluff. I was reminded of his remark, during our walk through Zealand, about the power of ideas to mold men's thoughts through the ages.

Our hut had turned terribly cold, and not even the stiff grog with which we had enlivened our poker game helped us to ignore that fact. And so we all climbed into our sleeping bags and bedded down on our bales of straw. In the quiet of the night, my thoughts began to harken back to Niels' cloud- chamber photograph. Could it be true that the positive electrons predicted by Dirac really did exist, and, if so, what were the consequences? The more I thought about it, the more strongly I was gripped by the kind of emotion that always seizes one when one is forced to change one's opinions on fundamental points. During the past year I had been working on the structure of the atomic nucleus. Chadwick's discovery of the neutron had suggested that atomic nuclei consist of protons and neutrons, held together by strong but hitherto undiscovered forces. That seemed plausible enough. The further assumption that the nucleus was completely devoid of additional electrons had seemed very much more questionable, and some of my friends had criticized me most sharply for propounding this view. "After all," they had said, "you can see electrons leaving the atomic nucleus during beta disintegrations." But I had imagined that the neutron itself was made up of a proton and an electron, even though, for reasons I did not yet understand, it was no larger than the proton. Moreover, the newly discovered forces responsible for holding the atomic nucleus together did not seem to change when a proton was replaced with a neutron. This symmetrical interaction could be explained partly by the assumption that the cohesive force resulted from the exchange of an electron between the two heavy particles. But this picture had two major flaws. To begin with, there was no real reason why there should not be equally strong forces binding proton to

proton, or neutron to neutron. And then it was inexplicable why-apart from the relatively small electrical contribution-the two forces should appear to be identical. Moreover, the neutron was empirically so much like the proton that it seemed unreasonable to consider the one as a simple and the other as a compound structure.

But if Dirac's positive electron-or, as we now call it, the positron-really existed, then we were faced with a completely new situation: the proton could now be imagined to consist of a neutron and a positron, and the symmetry between proton and neutron was completely restored. But, in that case, was there any sense in asserting that electrons or positrons were contained in the atomic nucleus? Could they not have been produced from energy, as a converse to Dirac's assertion that they combined to produce radiation? And if energy could be transformed into electron and positron pairs and vice versa, could we still ask how many particles went into the atomic nucleus? So far we had always believed in the doctrine of Democritus, which can be summarized by: "In the beginning was the particle." We had assumed that visible matter was composed of smaller units, and that, if only we divided these long enough, we should arrive at the smallest units, which Democritus had called "atoms" and which modern physicists called "elementary particles." But per- haps this entire approach had been mistaken. Perhaps there was no such thing as an indivisible particle. Perhaps matter could be divided ever further, until finally it was no longer a real division of a particle but a change of energy into matter, and the parts were no longer smaller than the whole from which they had been separated. But what was there in the beginning? A physical law, mathematics, symmetry?

In the beginning was symmetry! This sounded like Plato's Timaeus} and I was reminded of the day I spent on the roof of the theological college in the summer of 1919. If the particle in the cloudchamber photograph was really Dirac's positron, vast new realms had been opened up, and I could already discern some of the paths on which we should have to advance into them. And so I kept musing until, at long last, I fell asleep.

Next morning the sky was blue again. We put on our skis right after breakfast, and went up the Himmelmoos slope to a small lake and on across a ridge into a lonely valley behind the Grosse Traithen and from there back to the top of our mountain. On the crest running eastward we suddenly witnessed a strange meteorological and optical phenomenon. The gentle wind blowing from the north carried up a thin cloud of vapor brightly illuminated by the sun; in it we could see our shadows, and those cast by our heads were surrounded by a bright ring of light. Niels, who seemed particularly delighted by this unusual spectacle, said that he had heard about it before. People had told him that it was possibly the origin of the halo in which the early masters had wreathed the heads of the saints. "And perhaps it is characteristic," he added with a wink, "that it is only around our own heads that we can see the halo." This remark was greeted with great glee and also gave rise to quite a few self-critical remarks. Then it was time for a quick race down to our hut. Felix and I were particularly ambitious, and so wildly did I set off that, cutting into a steep slope, I started another avalanche. Fortunately, we managed to stay on top of it, and all of us arrived home safely, although at considerable intervals. It was now my job to cook the meal, and Niels, who was rather tired, sat down with me in the kitchen, while the rest sunned themselves on the roof. I used the opportunity to continue our earlier conversation.

"Your explanation of the halo," I said, "is most convincing, and I am prepared to accept it as tat least part of the truth. But I am only half-satisfied, and once, in a letter to an overzealous positivist of the Vienna Circle, I put forward the opposite view- point. The positivist assertion that every word has a clear meaning and that it is quite improper to use it in any other way struck me as arrant nonsense. Accordingly, I wrote that everyone knows what is meant when we say that a great man sheds light wherever he goes. I realized, of course, that this sort of light could not be measured with a photometer, but I refused to take the physical meaning of the word 'light' as the real one, and dismiss the other as purely derived. Quite possibly, therefore, it was the light of the saints themselves and not the strange phenomenon we have just observed that inspired the painters."

"I am quite prepared to accept that," Niels told me, "and we agree much more than you think. Of course, language has this strange, fluid character. We never know what a word means exactly, and the meaning of our words depends on the way we join them together into a sentence, on the circumstances under which we formulate them, and on countless subsidiary factors. If you read the American philosopher William James, you will find that he has described it all most accurately.

He says that, though our minds may seem to seize on only the most important meaning of a word we hear spoken, other meanings arise in its darker recesses, link up with different concepts and spread into the un- conscious. That happens with everyday speech and a fortiori with the language of the poets. To a lesser extent, it applies to the language of science as well. Particularly in atomic physics, nature has taught us that some of our most trusted concepts have a strictly limited application. You have only to think of position and velocity.

"In spite of all that, Aristotle and the ancient Greeks took a great step forward when they discovered that language can be idealized and rendered precise enough for logical deductions. That kind of language is, of course, much narrower than every- day speech, but it is of inestimable value in natural science.

"The positivists are quite right when they stress the importance of linguistic accuracy and when they warn us that language may become meaningless once it eschews logical rigor. But perhaps they overlook the fact that in science we can at best try to approximate this ideal, but can never actually attain it. For the language with which we describe our experiments contains concepts whose scope we cannot define with precision. One could, of course, say that the mathematical formulae with which we theoretical physicists describe nature ought to have this degree of logical purity and strictness. But then the whole problem re- appears in different guise just as soon as we try to apply these formulae to nature. For if we want to say anything at all about nature-and what else does science try to do?-we must somehow pass from mathematical to everyday language."

"The positivists," I remarked, "seem to aim their shafts chiefly at metaphysics and especially at religious metaphysics. To them, the arguments of religion are nothing but pseudo problems which cannot stand up to linguistic analysis, and are therefore meaning- less. Do you think they are right, if only in part?"

"Certainly their critique contains a large grain of truth," Niels replied, "and we can learn a great deal from it. I do not object to positivism on the grounds that I would be less skeptical in this area, but rather because I am afraid that, on principle, things cannot be much better in science either.

To put It In an exaggerated way: in religion we renounce the wish to give words an unequivocal meaning from the outset, while in science we start with the hope-or, if you like, the illusion-that one day it may be possible to do just that. But for all that, we can learn a great deal from the positivists.

For instance, I cannot see what people have in mind when they speak about the meaning of life.

After all, the word 'meaning' refers to a connection between a subject or object and something else, for instance, an intention, an idea or a plan. But when it comes to life-by that I mean the whole of life, the world we experience-to what else can we possibly refer it?"

"But, surely, we do know what we mean when we speak of the 'meaning' of life," I objected. "The meaning of life depends on ourselves. I think the expression refers to the way we shape our own life, in which we fit it into a wider context; perhaps it is only an image, a principle, a faith, but still something we can fully understand."

Niels reflected in silence a while, and then said: "No, the meaning of life is simply that there is no meaning in saying that life has no meaning. Our quest for understanding is like a well without a bottom."

"But aren't you being too rigid with language? You know that the old Chinese sages placed the 'tao' at the head of all philosophy, and 'tao' is often translated as 'meaning.' The Chinese sages would probably have raised no objection to linking the words 'tao' and 'life.' " "If you give the term 'meaning' so wide a definition, then anything is possible. But none of us can really say how the word 'tao' was used. Still, since you are talking about Chinese philosophers and life, I must say I prefer the old legend about the three sages who were asked to describe the taste of vinegar. Perhaps I ought to add that the Chinese call vinegar the 'water of life.' The first philosopher said, 'It is sour'; the second, 'It is bitter'; and the third, none other than Lao-tse, 'It is fresh.' " Carl Friedrich came into the kitchen and asked when in God's name I was going to serve up the food. I told him that if he called the others, and put out the aluminum plates and cutlery, we could start eating at once. We sat around the table and the old proverb "Hunger is the best cook" proved my salvation. After the meal, we established a roster of duties: Niels would wash up, I would clean the stove, the others would chop wood or sweep the hut. It goes without saying that our primitive kitchen would have caused a sanitary inspector's hair to stand on end. "Our washing up is just like our language," Niels said. "We have dirty water and dirty dishcloths, and yet we manage to get the plates and glasses clean. In language, too, we have to work with unclear concepts and a form of logic whose scope is restricted in an unknown way, and yet we use it to bring some clarity into our understanding of nature."

During the next few days the weather proved changeable and we went on a number of excursions, some long, others short. We climbed the Trainsjoch and did skiing exercises on the training slope of the Unterberger-Alm. Once again our talk came round to the problem of language, this time after Carl Friedrich and I had tried to take snapshots of a herd of chamois one afternoon.

We failed to get close enough, and admired the instinct of animals who could detect the softest sound, the merest footprint in the snow, the crackling of a branch or the slightest scent, and take evasive action. This gave Niels cause for a disquisition on the difference between intellect and

instinct.

"Perhaps these chamois only succeeded in escaping from you because they did not have to think first, or discuss the best method of eluding you. Their whole organism is specialized for finding safety on mountainous terrain. Selection no doubt helps a particular species to develop certain physical capacities to near- perfection. As a result, however, it is forced to wage the struggle for life in a particular manner. If environmental conditions change too much, it can no longer adapt itself and will become extinct. There are some fish that can produce electric shocks and so defend themselves against enemies. There are others whose appearance is so perfectly adapted to life in the sand that they completely merge with the seabed and so fool all predators. With us human beings specialization has taken a different path. Our nervous system, which enables us to think and speak, can be considered an organ with which we can probe much deeper into time and space than any other animal. We can remember the past and predict probable future events. We can also imagine what happens far away in space, and we can make use of the experiences of others. As a result, we have become much more flexible, much more adaptable than any other animal, to such an extent that one can speak of man's specialization toward flexibility. But quite naturally this development of thought and speech, or, more generally, the preponderance of the intellect, has led to a stunting of our instinctual reactions. In that respect, therefore, man is inferior to the animals. He does not have as keen a sense of smell and he cannot jump across rocks as sure-footedly as a chamois. But he can compensate for these deficiencies by reaching into wider spatial and temporal spheres. Here, the development of language was probably the decisive step. For speech, and with it thought, is an ability which -in contrast to all other physical capacities- does not develop within individuals but between individuals. We learn our speech from others. Language is, as it were, a net spread out between people, a net in which our thoughts and knowledge are inextricably enmeshed. " "If you hear a positivist or a logician speak about language," I broke in, "you get the impression that the forms and expressive power of language can be treated and analyzed quite regardless of evolution and biological precedent. Yet if one compares intel- lect and instinct, as you have just done, it is possible to imagine that different forms of intellect and language could have appeared in different parts of the world. And, in fact, the grammars of different languages are quite distinct, and perhaps differences in grammar may produce differences in logic."

"Naturally, it is possible to have different forms of speech and thought," Niels replied, "just as there are different races or different parts of an organism. But much as all living organisms are constructed in accordance with the same laws of nature, and largely from approximately the same chemical compounds, so the various possibilities of logic are probably based on fundamental forms that are neither man-made nor even dependent on man. These forms must playa decisive part in the selective development of language; they cannot be its mere consequences."

"Let's come back to the difference between the chamois and ourselves," Carl Friedrich suggested. "It seemed to me that you were arguing that intellect and instinct are mutually exclusive.

Do you simply mean that the natural-selection process favors the development of one at the expense of the other or are you thinking rather of a complementary relationship in which the development of one is incompatible with the development of the other?"

"I merely believe that these two ways of finding one's way in the world are radically different. But, needless to say, many of man's actions, too, are determined by instinct. Quite likely, when we judge others by their appearance or expression, or make up our mind about their intelligence or conversational ability, we operate by instinct as well as by experience."

During this conversation, some of us had begun to tidy the rest of the hut-our holidays were coming to an end within a few days. Niels had started shaving. He had been living like a Norwegian lumberman, stuck away in some remote forest, and was astonished to see from the mirror how the razor was changing him back into a professor of physics within a matter of minutes.

"I wonder if a cat, also, would look more intelligent after a shave," he now mused.

That evening we played poker again, and since speech, or rather bluffing, played so large a part in our version of the game, Niels suggested that we try the whole thing without cards. Felix and Christian would probably win, he added, because none of us others could match their persuasive powers. The attempt was made, but did not lead to a successful game, whereupon Niels said: "My suggestion was probably based on an overestimate of the importance of language; language is forced to rely on some link with reality. In real poker one plays with real cards. In that case, we can use language to 'improve' the real hand with as much optimism and conviction as we can summon up.

But if we start with no reality at all, then it becomes impossible to make credible suggestions."

When our holidays were over, we took the short, western route down into the valley between Bayrischzell and LandI. It was a warm sunny day, and below, where the snow line stopped, liverwort stood in flower between the trees and the meadows were full of yellow primroses. Since our luggage was heavy, we asked the innkeeper to let us have two horses and an old cart. We tried to forget that we were returning to a world full of political troubles. The sky was as bright as the faces of our two young companions, Carl Friedrich and Christian, when we climbed into the cart and drove out into the Bavarian spring.

In: Werner Heisenberg Physics and Beyond - Encounters and Conversations Translated from the German by Arnold J. Pomerans Harper & Row, Publishers Inc. Library of Congress Catalog Number: 78-95963