Einsteinova věta o představivosti a vědění se stala ikonickým citátem – a zároveň jedním z nejvíce dezinterpretovaných. Ve skutečnosti tímto výrokem neoslavil volnou fantazii, ale podtrhl klíčovou roli představivosti jako nástroje vědeckého poznání.
Málokterý vědecký citát byl tak často citován – a tak často chybně interpretován – jako ten, v němž Albert Einstein řekl, že „představivost je důležitější než vědomosti“. Tato věta, která se stala motivačním heslem, výchovným mottem a dokonce alibi pro pohrdání přísností, se často používá, jako by německý fyzik hájil vědu, která se řídí volnou fantazií a je odtržená od dat. Při pozorném čtení a v kontextu však věta ukazuje mnohem zajímavější směr. A mnohem vědečtější. Začněme však od začátku.
Tato věta, stejně jako všechny izolované a nesprávně interpretované, je součástí rozhovoru, který otec teorie relativity poskytl v roce 1929 časopisu Saturday Evening Post. Novinář George Sylvester Viereck se ho zeptal, jak vypadá jeho myšlenkový proces. Úplná odpověď zněla:
„Jsem natolik umělec, že dávám volný průchod své fantazii. Představivost je důležitější než vědomosti. Vědomosti jsou omezené. Představivost objímá svět.“ V jiných verzích téže myšlenky Einstein dodal, že představivost „je to, co obklopuje svět“, a že „podněcuje pokrok a dává vzniknout evoluci“.
V tomto smyslu Einstein nepostavil proti sobě představivost a vědění, ale popsal jejich asymetrický vztah při rozvoji vědy. Vědění je podle něj „omezené“, zatímco představivost „obklopuje celý svět, podněcuje pokrok a dává vzniknout evoluci“. To, na co poukazoval, nebyla romantická hierarchie, ale strukturální omezení: vědění vždy hledí zpět, k tomu, co již bylo prokázáno; představivost nám naopak umožňuje zkoumat území, která v datech ještě neexistují.
Věda tento předchozí skok potřebuje. Dříve než vznikne rovnice, měření nebo experiment, musí si někdo představit, že je otázka možná. Tato počáteční jiskra není estetickým luxusem, ale podmínkou možnosti: nelze hledat odpověď na něco, co nikdo nedokázal formulovat jako otázku. A přesto měla populární vědecká kultura po dlouhou dobu tendenci oslavovat pouze závěrečnou část procesu – demonstraci, výsledek, práci – a nechávat ve stínu onen předchozí okamžik, kdy je vše ještě domněnkou.
Tato myšlenka již zdaleka není jen ojedinělou intuicí, ale má empirickou podporu. Studie v kognitivní psychologii a neurovědách ukazují, že imaginativní procesy hrají ve vědě zásadní roli: umožňují nám vytvářet hypotézy, simulovat scénáře, zkoumat důsledky a odhalovat zákonitosti dříve, než je lze formalizovat matematicky nebo testovat v laboratoři.
„Lidé,“ uvádí jedna taková studie, publikovaná v časopise Thinking Skills and Creativity, “ používají představivost k vytváření vědeckých teorií a nových vynálezů, které zlepšují život prostřednictvím procesu neustálého přemýšlení a pokusů a omylů.“ Tento názor odpovídá tomu, co nyní víme o mozku: stejné neuronové sítě, které používáme k zapamatování minulosti, se aktivují, když si představujeme budoucnost nebo situace, které jsme nikdy nezažili. Někteří neurovědci to nazývají „simulačním strojem“ mysli.
Představivost nenahrazuje vědeckou metodu, ale předchází jí. Funguje jako mentální laboratoř, v níž se testují myšlenky, které jsou ještě křehké, neúplné nebo dokonce chybné, ale jsou nezbytné pro posun vpřed. V tomto smyslu imaginace neznamená nekontrolované fantazírování, ale rekombinování dosavadních poznatků novým způsobem. Vědecký mozek netvoří z ničeho: mísí vzpomínky, pojmy, modely a analogie, aby vytvořil něco, co ještě nelze dokázat, ale co si zaslouží být zkoumáno. Je to řízený, náročný a hluboce poznávací proces.
Einstein věděl, o čem mluví. Jeho velký přínos se zrodil z mentálních experimentů, nikoli z přímých pozorování. Dlouho předtím, než fyzikové dokázali detekovat gravitační vlny nebo vyfotografovat černou díru, si už s těmito možnostmi pohrával ve své hlavě. Ještě než napsal jedinou rovnici relativity, představoval si, jak by vypadal svět, který by se pohyboval podél světelného paprsku, co by cítil pozorovatel ve volném pádu nebo jak by se v extrémních situacích deformoval čas. Nebyly to poetické hry, ale pracovní nástroje. Později přišla matematika, formalismus a nakonec experimentální ověření.
Tyto „myšlenkové experimenty“ – slavné Gedankenexperimente– nebyly Einsteinovou výstředností. Jsou součástí vědecké tradice, která sahá od Galilea až po Schrödingera. Galileo si představoval koule padající na ideálních nakloněných rovinách, které nikdy nemohl ve skutečnosti postavit; Maxwell si představoval démona schopného porušit druhý termodynamický zákon; Schrödinger zavřel kočku do krabice, aby demonstroval paradoxy kvantové mechaniky. Žádný z těchto scénářů fyzicky neexistoval, ale všechny pomohly zpřesnit velmi reálné teorie. Představivost v těchto případech funguje jako pojmový mikroskop: umožňuje nám jasně vidět to, co přístroje zatím nemohou ukázat.
Nedorozumění vzniká, když se tato věta vytrhne z tohoto kontextu a čte se jako diskvalifikace nahromaděných znalostí. Nic nemůže být vzdálenější záměru Einsteina, který byl radikálním zastáncem hlubokého učení a pojmové přísnosti. Představy, které tvrdil, se nevznášely ve vzduchoprázdnu: byly zakotveny v důkladném pochopení fyziky jeho doby. Bez těchto předchozích vědomostí by jeho intuice nebyly plodné, ale pouhé vtipkování.
Ostatně sám Einstein si stěžoval na to, že je líčen jako osamělý génius, který si „všechno vymyslel“ z ničeho. V dopisech a přednáškách zdůrazňoval, že jeho myšlenky vycházejí z prací jiných fyziků – Lorentze, Poincarého, Macha – a ze solidního, i když někdy rozporuplného matematického zázemí. Jeho „představivost“ nebyla zkratkou k přeskočení studia, ale schopností jít o krok dál za to, co již velmi dobře znal.
Dnešní kognitivní věda tento názor podporuje. Studie zdaleka nestaví kreativitu proti znalostem, ale ukazují, že vědecká kreativita vzkvétá, pokud existuje široká a hluboká základna předchozích vědomostí. Výzkumy tvůrčí odbornosti ukazují, že průlomové objevy často pocházejí od lidí, kteří strávili léta – někdy i desetiletí – ponořeni do určitého oboru do té míry, že si mohou se svými koncepty hrát s volností, kterou začátečník nemá. To je to, co psycholog Mihaly Csikszentmihalyi nazval „kreativitou v rámci oboru“: nejprve si osvojíte jazyk, a pak jej můžete znovu objevit.
Einsteinova věta, čtená nedbale, jako by říkala opak: že stačí představovat si, že znalosti jsou druhotné. Ve skutečnosti však zdůrazňuje něco subtilnějšího: samotné vědomosti mají tendenci zachovávat status quo; představivost je to, co umožňuje jeho zpochybnění. Ne proto, že je „lepší“, ale proto, že se dívá tam, kam vědění ještě nedosáhne. Možná metafora by mohla znít takto: vědění je mapa; představivost je schopnost zakreslit okraje, které jsou dosud prázdné.
Toto napětí mezi známým a možným není v teoretické fyzice ojedinělé. Například v biologii byla myšlenka, že DNA je molekulou, která je nositelkou dědičnosti, především imaginativní domněnkou založenou na roztroušených stopách. V medicíně se hypotéza, že některé vředy způsobují bakterie – a nikoli stres, jak se věřilo – setkala se skepsí, dokud nebyla experimentálně prokázána. Ve všech těchto případech si někdo musel vymyslet vysvětlení, které bylo v rozporu s tehdejším konsensem. Bez této schopnosti „vidět“ něco, co zatím neodpovídá údajům, by věda jednoduše nařizovala to, co už ví.
Psychologie tvořivosti se pokusila rozkrýt, jak k tomuto skoku dochází. Modely jako „slepé hledání a výběr“ Deana Keitha Simontona nebo „zkoumání pojmových prostorů“ Margaret Bodenové se shodují v jednom: vědecká představivost není magická jiskra, ale proces řízeného zkoumání. Vzniká mnoho (většinou špatných) nápadů, známé prvky se neobvyklým způsobem kombinují, hypotézy se zavrhují, jiné se upřesňují. To, co zvenčí vypadá jako náhlé osvícení, je často zevnitř výsledkem dlouhého procesu mentálních pokusů a omylů.
Neurověda začala tomuto procesu přikládat také obrazy. Studie funkční magnetické rezonance ukazují, že když si lidé představují kreativní řešení, aktivují se jak oblasti spojené s „výchozí sítí“ – spojenou se spontánním myšlením, autobiografickými vzpomínkami a denním sněním -, tak oblasti výkonné kontroly v prefrontální kůře, zodpovědné za vyhodnocování a filtrování nápadů. Jinými slovy: tvůrčí představivost neznamená jen nechat mysl létat, ale také vědět, kdy a jak s ní přistát.
To vše pomáhá rozbít nebezpečnou karikaturu: že představivost je čistý nepořádek a vědění je čistý řád. V praxi věda funguje jako nepřetržitý dialog mezi oběma. Když si fyzik představuje novou částici, nedělá to tak, že by ignoroval známé zákony, nýbrž tak, že je napíná až k jejich hranicím. Když inženýr navrhuje zařízení, které ještě nikdo před ním nesestrojil, nevynechává fyziku: stlačuje ji. Vědecká představivost je do značné míry schopnost odhalit trhliny v tom, co si myslíme, že známe, a proměnit je v přesné otázky.
Einstein to ve své přednášce z roku 1933 vyjádřil jinak: „Formulace problému je důležitější než jeho řešení“. Ne proto, že na řešení nezáleží, ale proto, že bez dobré formulace zůstávají možná řešení mimo naše zorné pole. Představivost přichází právě tam: v úkolu vymýšlet nové problémy, tušit, že skutečnost lze popsat i jinak. Úkolem poznání je pak ověřit, zda je toto podezření pravdivé.
Přeneseme-li tuto myšlenku do oblasti vzdělávání, získá Einsteinova věta ještě nepříjemnější odstín. Po desetiletí se v mnoha školských systémech přistupovalo ke znalostem jako k souboru faktů, které je třeba si zapamatovat a zopakovat, a představivost se odsouvala do „tvůrčích“ předmětů nebo do volného času. Výzkumy v oblasti vzdělávání však naznačují, že učení se vědě zahrnuje také učení se představivosti: vytváření hypotéz, hraní si s modely, kladení otázek „co když“. Pokud se výuka omezuje na předávání uzavřených výsledků, aniž by ukazovala proces představivosti, který je umožnil, stává se věda pro mnoho studentů katalogem mrtvých pravd.
V posledních letech se tuto nerovnováhu snaží napravit iniciativy, jako je hnutí STEM/STEAM, které spojuje vědu, technologii, inženýrství, matematiku a umění. Nejde o to, aby se věda „umělečtěji“ prezentovala, ale o to, aby se uznalo, že představivost, kterou si spojujeme s uměním, je pro vědecký výzkum rovněž nezbytná. Například navrhování experimentu vyžaduje značnou dávku kreativity: je třeba vymyslet umělou situaci, která izoluje určitou proměnnou od chaosu reálného světa. V podstatě se jedná o akt řízené představivosti.
Einsteinova věta byla použita – a zneužita – také v obchodním a technologickém kontextu. Při prezentacích inovací, v marketingových kampaních, v projevech o „myšlení mimo krabici“ se představivost objevuje jako jakási kouzelná hůlka, která vše vyřeší. Pokud se však budeme řídit Einsteinovým duchem, měli bychom to kvalifikovat: představivost bez znalostí může přinést geniální, ale neuskutečnitelné nápady; vědomosti bez představivosti správná, ale nerelevantní řešení. Důležitá je interakce mezi nimi.
Blízký příklad můžeme najít ve vývoji umělé inteligence. Představa strojů schopných učit se na základě zkušeností byla po desetiletí spíše vědeckofantastickou intuicí než technologickou realitou. Spisovatelé, jako byl Alan Turing, si již ve 40. letech 20. století představovali zařízení, která by mohla „myslet“ obdobně jako lidé. Tato raná představa inspirovala výzkum, který v kombinaci s velmi specifickým matematickým a výpočetním pokrokem vedl k dnešním systémům. Bez odvahy představit si stroje, které neexistovaly, by nebylo co programovat; bez nahromaděných technických znalostí by tyto stroje zůstaly jen zápletkou pro román.
Totéž platí pro velké současné vědecké projekty, od teleskopů hledajících exoplanety až po urychlovače částic. Než se postaví přístroj za několik miliard eur, musí si někdo představit, jaké jevy by mohl odhalit, na jaké otázky by mohl odpovědět, jaké teorie by mohl ověřit. Představivost v těchto případech není ozdobou: je to kompas, který ospravedlňuje investování kolosálních prostředků jedním směrem, a ne jiným.
Proto je možná nejspravedlivější chápat slavný citát nikoli jako provokaci, ale jako varování. Věda stagnuje, když podává jen to, co už zná. Postupuje vpřed, když se někdo odváží představit si, že by pravidla mohla být jiná, že v modelu existuje trhlina nebo otázka, která ještě nemá jméno. Pak samozřejmě přichází tvrdá práce: měření, výpočty, vyvracení, opravy. A někdy i přiznání, že se představivost zmýlila. Ale i tehdy zanechává imaginativní chyba užitečnou stopu: lépe vymezuje hranice možného.
Ve světě přesyceném informacemi získává Einsteinova věta další nuance. Ještě nikdy nebylo k dispozici tolik znalostí na jedno kliknutí myši, ale to nezaručuje, že víme, co s nimi dělat. Hromadění dat není totéž co porozumění a porozumění není totéž co představa alternativ. Představivost, chápaná jako schopnost rekombinovat to, co víme, a vymýšlet nové scénáře, se stává vzácným a cenným zdrojem. Nesoutěží s vědomostmi: organizuje je, zpochybňuje je, promítá je dopředu.
Představivost ve vědě není koncem cesty, ale prvním krokem. Einstein ji nepostavil nad vědění, aby ho sesadil z trůnu, ale aby nám připomněl něco podstatného: bez schopnosti představit si to, čemu ještě nerozumíme, bychom neměli co nového poznat. Znalosti nám říkají, kde jsme, představivost nám říká, kam bychom mohli dojít. Věda, pokud funguje, je neustálým dialogem mezi nimi.