książki
Autor: Michał Czerny | dodano: 2012-08-03
Wielki projekt czy wielka niewiadoma?

Stephen Hawking, Leonard Mlodinow - WIELKI PROJEKT, przeł. Jarosław Włodarczyk, Wydawnictwo ALBATROS Andrzej Kuryłowicz, Warszawa 2011

Skąd wziął się Wszechświat, w którym żyjemy, i dlaczego ma właśnie taką naturę – to zapewne najbardziej podstawowe pytania, jakie może zadać człowiek. Przez wieki usiłowali na nie odpowiedzieć filozofowie. Zmieniający się stan wiedzy, zwłaszcza fizyki, powodował jednak, że ich koncepcje, jedna po drugiej, traciły na aktualności. Aby cokolwiek wnioskować o pochodzeniu materii, trzeba dobrze znać rządzące nią prawa – dlatego najbardziej kompetentni do ewentualnego udzielenia odpowiedzi na te odwieczne pytania wydają się dziś fizycy.

Próbę tę podjęli Stephen Hawking i Leonard Mlodinow w książce Wielki projekt. Problem istoty bytu sprowadzili do trzech pytań: Dlaczego istnieje raczej coś niż nic? Dlaczego my istniejemy? Dlaczego właśnie ten konkretny zbiór praw, a nie inny? Z dużą dozą pewności siebie autorzy twierdzą, że znaleźli na nie odpowiedzi. Czy im się to rzeczywiście udało?

Stephen Hawking to prawdopodobnie najsłynniejszy obecnie żyjący fizyk. Do niedawna zasiadał na katedrze Lucasa w University of Cambridge (tej samej, na której królowali wcześniej m.in. Isaac Newton i Paul A.M. Dirac). Znany jest głównie z prac teoretycznych z pogranicza mechaniki kwantowej i ogólnej teorii względności, w których przewidział możliwość promieniowania czarnych dziur. Wniósł ponadto duży wkład w rozwój kosmologii, w tym w wersję inflacyjną modelu Wielkiego Wybuchu oraz w próby unifikacji teorii fizycznych. Hawking to też autor bestselerów popularnonaukowych, takich jak Krótka historia czasu. Tego wszystkiego dokonał, będąc od młodości sparaliżowany i przykuty do wózka inwalidzkiego.

Drugi autor Wielkiego projektu, Leonard Mlodinow, jest również postacią nietuzinkową. Jego ojciec kierował ruchem oporu w getcie częstochowskim, z którego został wywieziony do obozu koncentracyjnego w Buchenwaldzie. Mlodinow, mimo że urodził się w USA, pewien czas spędził w izraelskim kibucu, gdzie zainteresował się fizyką, czytając podręcznik Richarda Feynmana.

W ostatnich latach nie tylko wykładał fizykę w California Institute of Technology, lecz także tworzył gry komputerowe, scenariusze filmowe (m.in. do seriali MacGyver i Star Trek: Następne pokolenie) oraz książki popularnonaukowe.

Wielki projekt prowadzi nas przez meandry myśli ludzkiej usiłującej zgłębić strukturę i sens Wszechświata od czasów starożytnych Greków do dziś. Opisuje także obecny stan wiedzy fizycznej, szczególny nacisk kładąc na wyjaśnianie niektórych, na pozór paradoksalnych, aspektów mechaniki kwantowej. Dochodzi również do samych granic współczesnej nauki, czyli do poszukiwań tzw. Teorii Wszystkiego, która w sposób jednolity opisywałaby wszelkie właściwości świata fizycznego. Wielki projekt nie jest jednak systematycznym wykładem przedstawiającym te zagadnienia. Autorzy omawiają je w taki sposób, by uzasadnić przyjętą przez siebie tezę, że do powstania Wszechświata niepotrzebna była interwencja Boga. Wszechświat stworzył się sam, zgodnie z jedynie możliwymi prawami fizyki. Ale czy argumenty Hawkinga i Mlodinowa są niepodważalne?

Autorzy Wielkiego projektu poruszają się po dość śliskim gruncie, gdyż w swych rozumowaniach opierają się często na niezweryfikowanych jeszcze hipotezach. Na przykład za najlepszego kandydata na opis wszystkich praw fizyki uznają tzw. M-teorię, będącą rozszerzeniem teorii strun. (Faktycznie M-teoria może nie być teorią jednolitą, lecz raczej zbiorem kilku teorii. Hawking i Mlodinow porównują ją do zestawu wielu map przedstawiających różne obszary kuli ziemskiej, które jednak wyglądają identycznie wszędzie tam, gdzie się pokrywają.) Aczkolwiek teoria strun cieszy się dzisiaj zapewne największą popularnością wśród teoretyków, nie jest ona jedynym kandydatem na Teorię Wszystkiego. Istnieją dla niej alternatywne hipotezy, jak choćby grawitacja pętlowa, na której pojęciach oparto tzw. teorię E8 [patrz: A. Garrett Lisi i James Owen Weatherall „Geometryczna Teoria Wszystkiego”; Świat Nauki, styczeń 2011].

Sytuacja wygląda podobnie w przypadku przywoływanych przez autorów argumentów kosmologicznych, takich jak teoria inflacyjna. Parametry naszego Wszechświata wydają się idealnie dobrane w ten sposób, aby gdzieś mogło powstać w nim życie. Na pozór wskazuje to na ingerencję Stwórcy; Hawking i Mlodinow twierdzą jednak, że – zgodnie z modelem inflacyjnym – nasz Wszechświat jest tylko jednym z kolosalnej liczby wszechświatów, spośród których ogromna większość ma zupełnie odmienne właściwości. Problem polega na tym, że koncepcja inflacji kosmologicznej w ostatnim czasie napotyka na coraz większe trudności i nie wiadomo, czy nie trzeba będzie zastąpić jej innym modelem [patrz: Paul J. Steinhardt „Porozmawiajmy o inflacji”; Świat Nauki, maj 2011].

Autorzy Wielkiego projektu korzystają z koncepcji czasoprzestrzeni bez brzegów, stworzonej przez Hawkinga wspólnie z Jamesem Hartle po to, żeby uniknąć rozważania, co było przed Wielkim Wybuchem. Zgodnie z nią czasoprzestrzeń miała początkowo cztery wymiary przestrzenne, z których jeden w momencie Wielkiego Wybuchu przekształcił się w wymiar czasowy. Jeśli to prawda, pytanie: „Co działo się przed Wielkim Wybuchem?” staje się równie bezsensowne, jak pytanie: „Co jest na

południe od bieguna południowego?”. Trzeba jednak pamiętać, że czasoprzestrzeń bez brzegów nie stała się jeszcze paradygmatem kosmologicznym, a w sprawie początku czasu naukowcy mają obecnie różne poglądy [patrz: Gabriele Veneziano „Mit początku czasu”; Świat Nauki, czerwiec 2004].

Podczas lektury Wielkiego projektu takich wątpliwości pojawia się sporo. Autorzy dużo miejsca poświęcają stworzonej przez Feynmana interpretacji mechaniki kwantowej zwanej sumą po historiach. Zgodnie z nią każda cząstka porusza się po wszystkich dopuszczalnych trajektoriach, a więc nie ma jednej historii, lecz istnieje ich nieskończenie wiele. Nie jest to jednak jedyna możliwa interpretacja fizyki kwantowej, więc tym bardziej nie wiadomo, czy wolno ją stosować dla Wszechświata jako całości, jak chcą tego autorzy.

Myślę, że po przeczytaniu Wielkiego projektu niewierzący utwierdzą się w swoim ateizmie, ale wierzący nie zmienią poglądów, zaś wątpiący pozostaną w niepewności. Nadal nie znamy wielkiego projektu Wszechświata, a odpowiedzi na podstawowe pytania pozostają wielką niewiadomą. Nie wydaje mi się, aby kiedykolwiek udało się je uzyskać...

Więcej w miesięczniku „Świat Nauki" nr 08/2011 »
Drukuj »
Ten artykuł nie został jeszcze skomentowany.
Aktualne numery
11/2017
10/2017 - specjalny
Kalendarium
Listopad
22
W 1904 r. urodził się Louis Néel, francuski fizyk, laureat Nagrody Nobla.
Warto przeczytać
Chwila bez biologii… nie istnieje. W nas i wokół nas kipi życie. Dlaczego by wobec tego nie poznać go bliżej, najlepiej we własnym laboratorium? By nie sięgać daleko, można zacząć od siebie.

Logowanie

Nazwa użytkownika

Hasło

Autor: Michał Czerny | dodano: 2012-08-03
Wielki projekt czy wielka niewiadoma?

Stephen Hawking, Leonard Mlodinow - WIELKI PROJEKT, przeł. Jarosław Włodarczyk, Wydawnictwo ALBATROS Andrzej Kuryłowicz, Warszawa 2011

Skąd wziął się Wszechświat, w którym żyjemy, i dlaczego ma właśnie taką naturę – to zapewne najbardziej podstawowe pytania, jakie może zadać człowiek. Przez wieki usiłowali na nie odpowiedzieć filozofowie. Zmieniający się stan wiedzy, zwłaszcza fizyki, powodował jednak, że ich koncepcje, jedna po drugiej, traciły na aktualności. Aby cokolwiek wnioskować o pochodzeniu materii, trzeba dobrze znać rządzące nią prawa – dlatego najbardziej kompetentni do ewentualnego udzielenia odpowiedzi na te odwieczne pytania wydają się dziś fizycy.

Próbę tę podjęli Stephen Hawking i Leonard Mlodinow w książce Wielki projekt. Problem istoty bytu sprowadzili do trzech pytań: Dlaczego istnieje raczej coś niż nic? Dlaczego my istniejemy? Dlaczego właśnie ten konkretny zbiór praw, a nie inny? Z dużą dozą pewności siebie autorzy twierdzą, że znaleźli na nie odpowiedzi. Czy im się to rzeczywiście udało?

Stephen Hawking to prawdopodobnie najsłynniejszy obecnie żyjący fizyk. Do niedawna zasiadał na katedrze Lucasa w University of Cambridge (tej samej, na której królowali wcześniej m.in. Isaac Newton i Paul A.M. Dirac). Znany jest głównie z prac teoretycznych z pogranicza mechaniki kwantowej i ogólnej teorii względności, w których przewidział możliwość promieniowania czarnych dziur. Wniósł ponadto duży wkład w rozwój kosmologii, w tym w wersję inflacyjną modelu Wielkiego Wybuchu oraz w próby unifikacji teorii fizycznych. Hawking to też autor bestselerów popularnonaukowych, takich jak Krótka historia czasu. Tego wszystkiego dokonał, będąc od młodości sparaliżowany i przykuty do wózka inwalidzkiego.

Drugi autor Wielkiego projektu, Leonard Mlodinow, jest również postacią nietuzinkową. Jego ojciec kierował ruchem oporu w getcie częstochowskim, z którego został wywieziony do obozu koncentracyjnego w Buchenwaldzie. Mlodinow, mimo że urodził się w USA, pewien czas spędził w izraelskim kibucu, gdzie zainteresował się fizyką, czytając podręcznik Richarda Feynmana.

W ostatnich latach nie tylko wykładał fizykę w California Institute of Technology, lecz także tworzył gry komputerowe, scenariusze filmowe (m.in. do seriali MacGyver i Star Trek: Następne pokolenie) oraz książki popularnonaukowe.

Wielki projekt prowadzi nas przez meandry myśli ludzkiej usiłującej zgłębić strukturę i sens Wszechświata od czasów starożytnych Greków do dziś. Opisuje także obecny stan wiedzy fizycznej, szczególny nacisk kładąc na wyjaśnianie niektórych, na pozór paradoksalnych, aspektów mechaniki kwantowej. Dochodzi również do samych granic współczesnej nauki, czyli do poszukiwań tzw. Teorii Wszystkiego, która w sposób jednolity opisywałaby wszelkie właściwości świata fizycznego. Wielki projekt nie jest jednak systematycznym wykładem przedstawiającym te zagadnienia. Autorzy omawiają je w taki sposób, by uzasadnić przyjętą przez siebie tezę, że do powstania Wszechświata niepotrzebna była interwencja Boga. Wszechświat stworzył się sam, zgodnie z jedynie możliwymi prawami fizyki. Ale czy argumenty Hawkinga i Mlodinowa są niepodważalne?

Autorzy Wielkiego projektu poruszają się po dość śliskim gruncie, gdyż w swych rozumowaniach opierają się często na niezweryfikowanych jeszcze hipotezach. Na przykład za najlepszego kandydata na opis wszystkich praw fizyki uznają tzw. M-teorię, będącą rozszerzeniem teorii strun. (Faktycznie M-teoria może nie być teorią jednolitą, lecz raczej zbiorem kilku teorii. Hawking i Mlodinow porównują ją do zestawu wielu map przedstawiających różne obszary kuli ziemskiej, które jednak wyglądają identycznie wszędzie tam, gdzie się pokrywają.) Aczkolwiek teoria strun cieszy się dzisiaj zapewne największą popularnością wśród teoretyków, nie jest ona jedynym kandydatem na Teorię Wszystkiego. Istnieją dla niej alternatywne hipotezy, jak choćby grawitacja pętlowa, na której pojęciach oparto tzw. teorię E8 [patrz: A. Garrett Lisi i James Owen Weatherall „Geometryczna Teoria Wszystkiego”; Świat Nauki, styczeń 2011].

Sytuacja wygląda podobnie w przypadku przywoływanych przez autorów argumentów kosmologicznych, takich jak teoria inflacyjna. Parametry naszego Wszechświata wydają się idealnie dobrane w ten sposób, aby gdzieś mogło powstać w nim życie. Na pozór wskazuje to na ingerencję Stwórcy; Hawking i Mlodinow twierdzą jednak, że – zgodnie z modelem inflacyjnym – nasz Wszechświat jest tylko jednym z kolosalnej liczby wszechświatów, spośród których ogromna większość ma zupełnie odmienne właściwości. Problem polega na tym, że koncepcja inflacji kosmologicznej w ostatnim czasie napotyka na coraz większe trudności i nie wiadomo, czy nie trzeba będzie zastąpić jej innym modelem [patrz: Paul J. Steinhardt „Porozmawiajmy o inflacji”; Świat Nauki, maj 2011].

Autorzy Wielkiego projektu korzystają z koncepcji czasoprzestrzeni bez brzegów, stworzonej przez Hawkinga wspólnie z Jamesem Hartle po to, żeby uniknąć rozważania, co było przed Wielkim Wybuchem. Zgodnie z nią czasoprzestrzeń miała początkowo cztery wymiary przestrzenne, z których jeden w momencie Wielkiego Wybuchu przekształcił się w wymiar czasowy. Jeśli to prawda, pytanie: „Co działo się przed Wielkim Wybuchem?” staje się równie bezsensowne, jak pytanie: „Co jest na

południe od bieguna południowego?”. Trzeba jednak pamiętać, że czasoprzestrzeń bez brzegów nie stała się jeszcze paradygmatem kosmologicznym, a w sprawie początku czasu naukowcy mają obecnie różne poglądy [patrz: Gabriele Veneziano „Mit początku czasu”; Świat Nauki, czerwiec 2004].

Podczas lektury Wielkiego projektu takich wątpliwości pojawia się sporo. Autorzy dużo miejsca poświęcają stworzonej przez Feynmana interpretacji mechaniki kwantowej zwanej sumą po historiach. Zgodnie z nią każda cząstka porusza się po wszystkich dopuszczalnych trajektoriach, a więc nie ma jednej historii, lecz istnieje ich nieskończenie wiele. Nie jest to jednak jedyna możliwa interpretacja fizyki kwantowej, więc tym bardziej nie wiadomo, czy wolno ją stosować dla Wszechświata jako całości, jak chcą tego autorzy.

Myślę, że po przeczytaniu Wielkiego projektu niewierzący utwierdzą się w swoim ateizmie, ale wierzący nie zmienią poglądów, zaś wątpiący pozostaną w niepewności. Nadal nie znamy wielkiego projektu Wszechświata, a odpowiedzi na podstawowe pytania pozostają wielką niewiadomą. Nie wydaje mi się, aby kiedykolwiek udało się je uzyskać...