Różne teorie wszechświata

Autorem „Niedokończonej rewolucji Einsteina" jest prominentny fizyk Lee Smolin, znany z książek popularyzatorskich. Jim Baggott („Kwantowa rzeczywistość") to wykładowca uniwersytecki z tej samej dziedziny, który w pełni poświęcił się popularyzacji. Obaj panowie mają więc kompetencje, aby wypowiadać się na temat zagadnień, którymi żyje środowisko fizyków i które stanowią dziś pierwszy front tej nauki.

Rewolucja kwantowa dokonała się prawie sto lat temu, a teoria, którą wtedy opracowano, uchodzi za jedną z najlepszych, jakimi dysponuje nauka. Dlaczego więc obaj autorzy wydają się zgadzać, że jest ona wadliwa i postulują wprowadzenie do niej poprawek?

Czytaj więcej

Plus Minus

Penrose: Naukowe natchnienia czyli nowy umysł cesarza

Jest znacznie bardziej prawdopodobne, iż piękna idea okaże się prawdziwa, niż że przydarzy się to idei brzydkiej.

Smolin uważa, że „konceptualne problemy i diametralne różnice opinii, które od początku nękały mechanikę kwantową, są nierozwiązane i nierozwiązywalne z tej prostej przyczyny, że teoria jest błędna". Postuluje wyjście poza mechanikę kwantową i sporządzenie takiego opisu świata atomowego, „który ma sens".

Od początku interpretacje świata kwantowego dzieliły badaczy. Istnieje kilka wersji fizyki kwantowej, a za obowiązującą uznaje się tzw. interpretację kopenhaską. Dlaczego ją? Prawdopodobnie zaważyła na tym charyzmatyczna postać Nielsa Bohra, który poniekąd narzucił ją fizykom. Ci zaś nie potrafili zaproponować niczego równie przekonująco tłumaczącego wyniki eksperymentów. Rzecz jednak w tym, że interpretacja Bohra ma kłopoty z wyjaśnieniem niektórych paradoksów świata atomowego. Wśród fizyków w dobrym tonie jest przyznawać się, że ni w ząb nie rozumieją fizyki kwantowej.

O tym wszystkim Smolin pisze bez egzaltacji, aczkolwiek sam zalicza się do „realistów", którzy uważają, że świat natury istnieje niezależnie od naszej percepcji i wiedzy na jego temat. Stronnictwo przeciwne, dowodzone właśnie przez Bohra, widzi wpływ obserwatora na wyniki badań i ma kłopoty z obiektywnym spojrzeniem na kwanty. Smolin podaje nawet kandydatkę na zdetronizowanie interpretacji kopenhaskiej: to teoria fali pilotującej de Broglie'a, której nie naucza się na uniwersytetach i która praktycznie zniknęła z podręczników. Rozwinięta przez Davida Bohma, obecnie nosi nazwę teorii zmiennych ukrytych.

Książka Baggotta wydała mi się bardziej teoretyczna i unikająca stawiania sprawy na ostrzu noża. Po analizach autor wskazuje, że zastąpienie interpretacji kopenhaskiej nie będzie łatwe, póki ta spisuje się w miarę zadowalająco. Baggott, pisząc „Kwantową rzeczywistość", znał już książkę Smolina, bo wspomina o niej, ale nie odnosi się bezpośrednio do jej wniosków. Stwierdza tylko, że na jednym ze zjazdów fizyków kwantowych przeprowadził ankietę, które interpretacje wydają się znawcom do przyjęcia i z perspektywami na przyszłość. Badanie takie niczego nie przesądza, ale za teorią zmiennych ukrytych nie opowiedział się nikt.

Obaj autorzy występują z odmiennych pozycji: Baggott obserwatora, Smolin – uczestnika. Obaj opowiadają się jako zwolennicy podejścia realistycznego, któremu patronował Einstein. Smolin jest radykalniejszy, Baggott upatruje rozwiązania kwestii w nastawieniu filozoficznym. Smolin żąda nowej teorii, która wszystko pochłonie i zawrze w sobie dotychczasową fizykę kwantową. Ale zamyka swą książkę wyznaniem osobistym: tyle lat pracy nie pozwoliło mu na przekroczenie granicy, poza którą leży nowa teoria kwantowa. Jest w tym rozgoryczenie i obawa, że Wszechświat nie otworzy się tak łatwo przed myślą ludzką, wciąż zapętlającą się wokół tych samych zagadnień. Życie jest krótkie i w końcu trzeba będzie pogodzić się z porażką. A czasu do stracenia coraz mniej.

„Kwantowa rzeczywistość", Jim Baggott, wyd. Prószyński i S-ka,

„Niedokończona rewolucja Einsteina", Lee Smolin, wyd. Prószyński i S-ka.