Recenzja książki "Kłopoty z fizyką. Powstanie i rozkwit teorii strun, upadek nauki i co dalej"

Autor: Fenris
11 grudnia 2008

Wyobraźmy sobie wzniesienie, na którego szczycie piętrzy się forteca z pięcioma basztami. Wokół niej, we wszystkich kierunkach, rozciąga się równina usłana wrakami wielu pojazdów. „Zaraz, zaraz, coś tu nie pasuje…” – ktoś się zmityguje – przecież to ma być recenzja książki popularnonaukowej, a nie opis działań wojennych. Ale popuśćmy jeszcze odrobinę wodze wyobraźni i zobaczmy, że owa twierdza to kwantowa teoria grawitacji, jej wieże to pięć wielkich, nierozwiązanych problemów fizyki, a zniszczone maszyny to teorie, które poniosły klęski.

„Fizyka jest w tarapatach, i to nielichych!” – zdaje się mówić autor "Kłopotów z fizyką", Lee Smolin, wieloletni profesor, ale nade wszystko pasjonat fizyki teoretycznej. Jak to się dzieje, że fizyka nagle na przełomie lat ’70 i ’80 ubiegłego wieku stanęła jak wryta i nie może dokonać znaczącego postępu? Przecież od czasów Galileusza, Keplera i Newtona tryumfalnie prze naprzód, dokonując rewolucji w naszym postrzeganiu świata. Mniej więcej co 25 lat następował przełom, a ich kumulacja doprowadziła do tak wspaniałych odkryć jak szczególna i ogólna teoria względności Einsteina oraz standardowy model fizyki cząstek. Tyle tylko, że ostatnia rewolucja, nazywana przez Smolina Einsteinowską, nie została doprowadzona do końca. Ba! Wydaje się, iż niektóre z jej fundamentalnych osiągnięć (np. że geometria przestrzeni nie jest stała, a w związku z tym jest dynamiczna i rozwija się w czasie; że teoria ją opisująca musi być niezależna od tła) zostały w ogóle zapomniane!

Kłopoty z fizyką, na najbardziej fundamentalnym poziomie, objawiają się w pięciu wielkich problemach, których prawdziwego rozwiązania nikt do tej pory nie podał. O tym traktuje Część I: „Niedokończona rewolucja”, gdzie Smolin rysuje portret fizyki aż do obecnego kryzysu. Po zaprezentowaniu gruntu, na jakim będą prowadzone dociekania, autor przechodzi do następnego tematu, w całości poświęconego teorii strun.

Trudno adekwatnie oddać w paru zdaniach stosunek Smolina do tejże teorii. Autor z jednej strony przyznaje się do żywego zainteresowania ową koncepcją, nawet przez pewien czas dał się uwieść jej powabowi, lecz z drugiej – w końcu „przejrzał na oczy”, stwierdzając, że jest to kierunek badań, przez który nie tyle fizyka wyhamowała, co jedzie z zaciągniętym hamulcem ręcznym. Przesadą byłoby stwierdzenie, że teoria strun obiecuje wszystko, nie dając nic w zamian. Wiele pracy włożono w jej rozwój, lecz efekty nastrajają co najmniej sceptycznie. Smolin, opisując tę teorię, stara się pokazać, co doprowadziło do jej powstania (m.in. chęć stworzenia kwantowej teorii grawitacji oraz wczesna koncepcja Kleina-Kaluzy), dalej śledzi ewolucję (dwie rewolucje superstrunowe plus nadzieje sympatyków na następną), a wszystko okrasza krytycznym (lecz nie krytykanckim!) komentarzem, punktując słabe strony teorii. Choć mówienie o jednej teorii strun jest pewnym uproszczeniem, gdyż jak do tej pory nie sformułowano jednego stanowiska. Związany jest z tym ciekawy wątek – kłopoty wynikające z obfitości są w tym przypadku zmorą teoretyków strun (pół biedy, gdy wychodzi, że jest pięć takich teorii; gorzej, kiedy pojawia się cały ich krajobraz, liczący 10500 teorii!). Inną poważną trudnością teorii strun jest brak podania przewidywań, które mogłyby być potwierdzone lub obalone przez eksperyment (czasami wręcz argumentuje się, że takie zabiegi nie są potrzebne dla teorii strun). To oraz wiele więcej znajdzie czytelnik w Części II: „Krótka historia teorii strun”. Z punktu widzenia fizyki najważniejszą sprawą jest, na ile pytań z Części I odpowiada teoria strun. Poznanie odpowiedzi (Rozdział 12. „Co wyjaśnia teoria strun”) pozostawiam już czytelnikowi.

Oczywiście, samo wypunktowanie jakiejś koncepcji, bez podania alternatywnych rozwiązań, byłoby zajęciem czysto destruktywnym. Na szczęście swoje i nasze, Smolin zdaje sobie z tego sprawę i zaprasza w Części III do zapoznania się z odmiennymi podejściami do podstawowych zagadnień w fizyce. Rozpoczyna od tego, jak świat, który staramy się poznać, zaskakuje nas doświadczeniami czy danymi, jakich kompletnie się nie spodziewaliśmy. Jest to wspaniały przykład bodźca od samego przedmiotu poznania (będącego w dodatku największym laboratorium), starającego się wymóc na nas intelektualny wysiłek, aby lepiej go zrozumieć. Następnie mamy panoramę nietuzinkowych fizyków – niepokornych rewolucjonistów – wespół z ich teoriami, idącymi pod prąd głównemu nurtowi: podwójna szczególna teoria względności, teoria przyczynowej dynamicznej triangulacji, pętlowa kwantowa teoria grawitacji oraz parę innych pomysłów, które starają się popchnąć fizykę do przodu i odpowiedzieć na jej wielkie pytania. Rozdziały składające się na część „Poza teorią strun” są nie tylko fascynujące z racji omawiania śmiałych projektów, ale także dlatego, że Smolin zawsze wpierw dostrzega osobę stojącą za pomysłem, starając się w paru zdaniach opisać jej charakter, a i czasami barwne perypetie.

Książka kończy się Częścią IV: „Ucząc się z doświadczenia”, która skupia się na świecie akademickim, prawach nim rządzącymi oraz atmosferą powstałą po rewolucjach superstrunowych. Smolin dokonuje również refleksji nad tym, czym właściwie jest nauka i z jakimi typami naukowców mamy do czynienia (mocno krytykuje mentalność niektórych zwolenników teorii strun, którzy czasami przypominają bardziej wyznawców jakiegoś kultu niż osoby z wykształceniem w dziedzinie nauk ścisłych). Muszę przyznać, że rozdziały składające się na ten fragment książki są interesujące, ponieważ pozwalają poznać świat nauki niejako „od kuchni”. Choć zarysowany obraz nie jest zbyt optymistyczny – w świecie fizyki teoretycznej zapanowała zgubna stagnacja, spowodowana dominacją teorii strun, a przez to osób i funduszy faworyzujących główny nurt badań – to jednak autor „Kłopotów z fizyką” nie traci werwy, wskazując oznaki odmiany ku lepszemu, bardziej zróżnicowanemu kierunkowi dociekań w fizyce współczesnej. Osobną kwestią jest swoista barwność tej części książki; Smolin opowiada o swoich doświadczeniach, momentach wahania, a nawet zwątpieniu, lecz również chwilach tryumfu, utwierdzających go w sensowności tego, co uwielbia robić, czyli rozmyślania nad fundamentalnymi sprawami czasu, przestrzeni, kwantów.

Wszystko w porządku, lecz jak to się czyta? Sam tekst jest bardzo przystępny – podane myśli są wyrażone jasno (choć parę spraw pojawia się czasami znikąd i lepiej mieć jakieś rozeznanie w temacie), a całość napisana jest językiem nader przystępnym. Co najważniejsze, Smolin nie nudzi. Odrębną kwestią jest polskie wydanie. Nie mam zastrzeżeń do tłumaczenia pana Jerzego Kowalskiego-Glikmana (także fizyka; swego czasu współpracował ze Smolinem), lecz do strony edytorskiej. W tekście albo brakuje słówek, albo jest ich za wiele – co nie przeszkadza czytać, ale pozostawia pewien niesmak.

Jest pewien aspekt „Kłopotów z fizyką”, który postanowiłem zostawić na zakończenie. Lee Smolin wielokrotnie powtarza, że jeśli chce się robić coś, co uważa się za fascynujące i warte zgłębienia (wszystko jedno czy w fizyce, czy w jakiejkolwiek innej dyscyplinie), należy to robić, bez względu na głosy ludzi uważających to za bzdury. Bez intelektualnych rewolucjonistów pokroju Einsteina, Bohra, Heisenberga oraz Schrödingera nie zaszlibyśmy tak daleko. Pora dokończyć rewolucję. Czas myśleć. Najwyższa godzina zdobyć twierdzę fizyki.

Kłopoty z fizyką. Powstanie i rozkwit teorii strun, upadek nauki i co dalej

Autor: Lee Smolin
Tłumaczenie: Jerzy Kowalski-Glikman
Wydawnictwo: Prószyński i S-ka
Miejsce wydania: Warszawa
Wydanie polskie: 9/2008
Tytuł oryginalny: TheTrouble with Physics. The Rise of String Theory, the Fall of a Science and What Comes Next
Seria wydawnicza: Na ścieżkach nauki
Liczba stron: 368
Format: 140x200 mm
Oprawa: miękka
ISBN-13: 978-83-7469-835-1
Wydanie: I
Cena z okładki: 45 zł


blog comments powered by Disqus