Thomas Hertog: Obserwowanie Hawkinga było fascynujące

Plus Minus: „O pochodzeniu czasu. Ostateczna teoria Stephena Hawkinga" to pięknie opisana podróż przez historię wszechświata i badań nad jego ewolucją. Udało się panu połączyć publicystykę popularnonaukową z poważną rozprawą badawczą.

Próbowałem napisać tę książkę na dwóch poziomach: pierwszy miał być przeznaczony dla osób które się po prostu interesują kosmologią, a drugi poziom był skierowany do środowiska akademickiego. Chociaż jest to książka popularnonaukowa, przedstawia kompletnie nową teorię naukową. Zazwyczaj taką teorię prezentuje się najpierw poprzez specjalną publikację o charakterze czysto naukowym. Ale bywało też już w historii, że nowe i przełomowe hipotezy były ogłaszane w zwykłej książce, która miała jedynie cechy publikacji popularnonaukowej lub była pewnym zbiorem przemyśleń naukowca. Ja wybrałem tę drugą formę. Postanowiłem napisać książkę dla szerokiego odbiorcy, w której zaprezentuję nową teorię.

Dlatego w tej książce nie pojawia się zbyt wiele wzorów matematycznych i liczb?

Pisząc, taki sobie właśnie postawiłem warunek. Zresztą proszę zwrócić uwagę, że jej tytuł „O pochodzeniu czasu” („On the origin of time”) nawiązuje do tytułu wielkiego dzieła Karola Darwina „O pochodzeniu gatunków” („On the origin of spieces"). Tamta książka też nie miała cech monumentalnej rozprawy naukowej, a okazała się jednym z najważniejszych przełomów w historii ludzkości.

Jak długo pracował pan nad tą książką? Czy jakieś jej fragmenty powstały jeszcze za życia Stephena Hawkinga?

Tuż przed śmiercią Stephen poprosił mnie, żebym ją napisał. Mogliśmy sobie już na to pozwolić, ponieważ doszliśmy do wniosków stanowiących spoiwo nowej teorii, która tłumaczyła, że we wczesnych etapach rozwoju prawa fizyki ewoluowały razem z wszechświatem. To było nowe, niemal darwinistyczne spojrzenie na kosmologię. W tym czasie Hawking już nie mógł mówić i pisać, a w zasadzie nie był w stanie komunikować się w żaden sposób z kimkolwiek. Mimo to doskonale się rozumieliśmy. Książkę zacząłem pisać wkrótce po jego śmierci. Zajęło mi to kilka lat.

Miał pan zaledwie 23 lata, kiedy profesor Hawking zgodził się zostać pańskim promotorem. Później współpracowaliście przez dwie dekady. Chyba każdy kosmolog marzyłby o takiej karierze.

Nie planowałem jej. Tak się po prostu stało. To był pewien przypadek. Przyjechałem z Belgii, wiedząc, że Cambridge jest centrum współczesnej kosmologii. Panował tam pewien zwyczaj: każdy kto miał najlepsze wyniki w nauce, kto był najlepszy z całego roku, miał zaszczyt osobiście poznać profesora Stephena Hawkinga. Dla mnie to było spełnienie marzeń, ponieważ był on kimś kto, tak jak ja, zadawał te same pytania o początki i dzieje wszechświata. Byłem zafascynowany jego badaniami i wnioskami. Miałem dodatkowo to szczęście, że przybyłem do niego akurat w tym czasie, kiedy następowały wielkie przemiany w kosmologii i rozpoczynały się przełomowe badania kosmosu. Wprowadzały one wiele zamieszania i wymagały odpowiedniej analizy i interpretacji naukowej. Obaj czuliśmy, że mamy w tym obszarze dużo do zrobienia.

Czytaj więcej

Plus Minus

Najczarniejsze zakątki dusz

Po seansie filmu „Nomadland” i książki, która stanowiła inspirację dla scenariusza tego dzieła, wciąż zadaję sobie pytanie, czy takie życie bez stałego miejsca pobytu to właśnie jest wolność czy może przekleństwo?

Nie mieliście problemów komunikacyjnych? Nie chodzi mi jedynie o utrudnienia wynikające z rozwoju choroby profesora Hawkinga, ale także z tego powodu, że pan był Belgiem, a profesor Hawking Anglikiem.

Nie, rozumieliśmy się doskonale. Kiedy go poznałem, Stephen posługiwał się komputerem z syntezerem mowy. A w zasadzie po prostu cały czas miał w dłoni myszkę komputerową, z pomocą której wybierał na ekranie swojego monitora odpowiednie słowa tworzące zdanie. Wtedy robił to naprawdę szybko i sprawnie. Spędzaliśmy razem czas w biurze i w domu, za dnia i wieczorem. Nie rozróżnialiśmy czasu na zawodowy i prywatny. Fizyka była dla nas najważniejsza w każdej chwili.

Ale spoglądając w przeszłość, dopiero teraz uświadamiam sobie, jak dobra była ta komunikacja, kiedy go poznałem w porównaniu z tą, która była w późniejszych latach. Ale i to nie stanowiło przeszkody, bo w miarę lat wypracowaliśmy pewną formą niewerbalnej komunikacji.

Niemal telepatycznej?

Można tak to też nazwać, ponieważ fizyka teoretyczna jest obszarem niemal intymnym, łączącym myśli, w którym intuicja ma ogromne znaczenie. W 2010 roku komunikacja werbalna z Hawkingiem stała się prawie niemożliwa. Pomyślałem sobie wówczas, że to już koniec naszej współpracy. A jednak wypracowaliśmy nasz własny sposób porozumiewania, własny język, który pomógł nam w sformułowaniu naszej nowej teorii początku i ewolucji wszechświata.

W jakim wieku zaczął się pan interesować kosmosem i zachodzącymi w przyrodzie procesami?

W bardzo młodym wieku, kiedy miałem 10 lub 12 lat. Ale muszę podkreślić, że te zainteresowania rozwijały się powoli w miarę poszerzania mojej wiedzy. Spoglądałem w górę i zadawałem sobie fundamentalne pytanie: „Jak to działa?”. W Belgii uczyliśmy się w szkole greki, dzięki czemu mogłem czytać w oryginale dzieła wielkich greckich filozofów. Wywarły one na mnie wówczas ogromne wrażenie. Chcę jednak podkreślić, że dopiero kiedy poznałem Stephena, zacząłem łączyć naukę z filozofią. On sam mówił, że nie zajmujemy się filozofią, ale mimo wszystko ona ciągle była obecna w jego przemyśleniach i naszych rozmowach.

Co w takim razie jest najważniejsze w teoretycznej kosmologii?

Ciekawość i nieustanne kwestionowanie rzeczywistości. Językiem kosmologii jest przede wszystkim matematyka, ale ona nie wystarcza. Prawdziwym wyzwaniem jest zadawanie właściwych pytań, ponieważ mamy do czynienia z zagadnieniami dalekimi od znanej nam rzeczywistości, takimi jak czarne dziury, poszerzanie się wszechświata, a nawet początek czasu.

Naszym przewodnikiem po świecie tych pojęć staje się mieszanka naszej własnej intuicji i uniwersalnego języka matematyki. Pamiętamy Hawkinga jako kosmologicznego poszukiwacza przygody, ponieważ zawsze potrafił postrzegać i rozumieć te sprawy daleko poza matematyką. I podążając za swoją intuicją, czasami wyciągał nawet wnioski, które nie do końca potrafił udowodnić matematycznie. Było w tym coś niemal magicznego. Nazwałbym to ciekawością połączoną z pasją i niezwykle otwartym umysłem.

Czy to delikatne wychodzenie poza naukę, nie było subtelną skłonnością Hawkinga do metafizyki? W swoich publikacjach dość często odnosił się do koncepcji Boga jako wielkiego projektanta doskonałego mechanizmu matematycznego wszechświata. W 2010 roku zaskoczył nawet swoich kolegów naukowców, kiedy oświadczył, że Boga nie ma, a przynajmniej nie jest potrzebny, żeby wszechświat przeszedł swoją drogę ewolucyjną.

To jest tendencja, która w zasadzie ciągnie się od czasów Newtona, który jako pierwszy zdefiniował prawa fizyki jako jedyną i absolutną prawdę. Hawking we wczesnym okresie swojej działalności naukowej przyjął ten sam punkt widzenia, choć wielokrotnie wracał do koncepcji Boga w swojej publicystyce, w tym między innymi w „Krótkiej historii czasu”. Ale jego ostatnia hipoteza, o której piszę w mojej książce, jest czymś zupełnie nowym i rewolucyjnym. Została napisała z fundamentalnie ewolucyjnej perspektywy. Konkluzją tej teorii jest twierdzenie, że prawa natury są same w sobie rezultatem ewolucji, a nie tworem pierwotnym jak prawa boże.

To zupełnie inne spojrzenie na początki wszystkiego. To czyni tę całą życiową podróż z Hawkingiem tak bardzo interesującą i pociągającą. Pracując z nim przez te wszystkie lata widziałem jak powoli zmienia swoje zdanie o fundamentach tego nad czym pracował. To było fascynujące obserwować, jak poszukując wiecznej niezmiennej prawdy, Stephen Hawking dokonał prostego odkrycia, że nasz wszechświat i nasze istnienie są ze sobą ściśle powiązane.

Czytaj więcej

Plus Minus

Górski & Cieślik: Czy znajdą zdjęcie Tuska z Putinem?

Wzrost Romana, odlot Suskiego i cela Dańca. Nasze polskie Bollywood.

Co powodowało te zmiany? Czy budził się nad ranem i oświadczał, że w nocy doznał olśnienia? Jak działał jego umysł?

W fizyce stosujemy często eksperymenty myślowe, które w zasadzie wykonujemy cały czas. To nie są nagłe przypływy epifanii, ale systematyczne przemyślenia oparte na naszej wiedzy. Nie robimy ich w jakimś oderwaniu czy próżni. Zawsze bazują one na modelach matematycznych i odkryciach naukowych. Szukamy w nich dziur i niezgodności. Kieruje nami idea, że teoretyczne, matematyczne i doświadczalne koncepcje muszą do siebie pasować. W szczególności chodzi o to, żeby grawitacja i czas pasowały do reguł teorii kwantowej. Połączenie tych wszystkich teorii razem zachęca do przeprowadzania eksperymentów myślowych. Celem jest zrozumienie jak najmniejsze i największe obiekty w naturze, samo istnienie i obserwator, pasują do siebie, tworząc naszą rzeczywistość. Te przemyślenia nie są więc oderwanymi przebłyskami geniuszu, ale wchodzą w cały obszar badawczy.

Zgodnie z zasadą nieoznaczoności Heisenberga obiekt badania ulega zmianom już pod samym wpływem badania. Czy zatem kosmolog, badając wszechświat, załamuje jego funkcję falową i dokonuje w nim zmian?

Zgodnie z zasadami mechaniki kwantowej tak to działa. O tym pisał Hawking w latach 80. tworząc pierwszy model Wielkiego Wybuchu. Ale z tego Wielkiego Wybuchu powstałby wszechświat pozbawiony życia, gwiazd, planet czy jakiejkolwiek materii. Dopiero dzisiaj rozumiemy, że wtedy Stephen próbował opisać wszechświat z perspektywy będącego poza tym wszechświatem Boga, który jako obserwator mógł zaobserwować wszechświat i załamać jego funkcję falową. Cały problem z tą pierwotną teorią Wielkiego Wybuchu był taki, że Hawking nie brał pod uwagę prostego faktu, że to my żyjemy we wszechświecie i się po nim rozglądamy. Problem obserwatora dokonującego załamania funkcji falowej wprowadza nas samych do równań matematycznych. Rezultatem takiego zabiegu jest problem ze sformułowaniem teorii kosmologicznej opartej na priorytetowych abstrakcyjnych celach. Istnieje więc konieczność sformułowania teorii, która nie opiera się na ogólnych i abstrakcyjnych zasadach, ale na interakcji życia i praw fizyki. I to właśnie przez te ostatnie 20 lat próbowaliśmy zrobić, czyli wprowadzić poprzez zasady kwantowe nas samych do równań stojących u podstaw kosmologii. A to prowadzi do tego co właśnie nazywam tą darwinowską rewolucją w kosmologii.

Amerykański fizyk John Wheeler, autor „partycypacyjnej zasady antropicznej”, spekulował, że rzeczywistość jest tworzona we wszechświecie przez obserwatorów. Czy spoglądając za pomocą teleskopów w daleką kosmiczną głębię, załamujemy funkcję falową i tworzymy historię znajdujących się tam gwiazd czy innych obiektów?

Wyobraźmy sobie, że robisz to, co właśnie powiedziałeś, czyli że jesteś pierwszym obserwatorem kwantowym. Przez sam fakt obserwacji dokonujesz wyboru jednej z wielu historii zawartych w superpozycji tego obiektu. Dlatego odpowiadam na to pytanie: tak, w teorii poprzez obserwację dokonujesz kolapsu funkcji falowej. Ale w praktyce, ze względu na środowisko i obecność wielu obserwatorów, stoimy na samym końcu tej kolejki.

Czytaj więcej

Plus Minus

Kuczyńska i Romanowska: Z podziękowaniami dla redaktora Mazurka

Dziękujemy Robertowi Mazurkowi, który w felietonie w „Plusie Minusie” dokonał egzegezy polskiego feminizmu – klasyczny nazywając „palofeminizmem” i sugerując, że wyginie. I ripostujemy: na razie nie zamierzamy wyginąć.

Czy nasz sposób myślenia o czasie, który zakłada, że skutek zawsze poprzedza przyczyna, jest jedynym możliwym? A co jeżeli przyjmiemy śmiały pogląd, że strzałka czasu wcale nie musi wskazywać skierowania z przeszłości do przyszłości? Może jest odwrotnie, a rzeczywistość jest niczym film, którego akcja – w którymkolwiek momencie zaczęlibyśmy go oglądać – jest z góry ustalona. Może rzeczywistość jest jakąś formą symulacji, matriksu?

Tak można też na to patrzeć, ponieważ teoria kwantowa nie jest prawem deterministycznym, ale z całą swoją przypadkowością jest jak ewolucja darwinowska. W dużej mierze tak to postrzegamy w naszej realistycznej, deterministycznej gałęzi rzeczywistości.