Eine Eine
1188
BLOG

Kłopoty z fizyką czy z Lee Smolinem ?

Eine Eine Kultura Obserwuj notkę 25
 “The Trouble With physics” pióra znanego fizyka amerykańskiego Lee Smolina została wydana już w roku 2006,lecz wstrzymywałem się z omówieniem tej książki z dwóch co najmniej powodów:- chciałem zobaczyć jaka będzie jej popularność, - przeciętny nauczyciel lub student polski nie ma takiej mocnej “kasy” by swobodnie nabywać nowości książkowe wydawnictw zachodnich., na co wcześniej zwróciło moją uwagę kilku czytelników. Z popularnością wyszło kiepsko- recenzji w na łamach zachodnich czasopism nie wiele i niezbyt entuzjastyczne. To oczywiste, co poniżej pokażę.A teraz właśnie do księgarń wchodzi polskie tłumaczenie “Kłopotów z fizyką”[1],za które niestety ,też trzeba słona zapłacić(45 zł !),Prószyński pilnuje stanu swego konta nie widząc ,że jest zdziercą!Smolin poświęcił ogromną część swojego tekstu - teorii strun. Czyta się to dobrze ,ale wymagana jest pewna znajomość całego kompleksu, zbioru teorii strun, lub jak on określa: ”krajobrazu teorii strun”, znajomość wykraczająca poza twierdzenie ,że wszystko co materialne, to zbudowane jest z niewidzialnych strun, różnego kształtu, różnych wymiarów, różnych połączeń , i w przestrzeni wielowymiarowej. Samo w sobie , to jednak - nudaNo bo tak naprawdę, co mnie może obchodzić ,że w Ameryce i pobliskich krajach “westów”, w fizyce rządzą “strunowcy”? Że opanowali uczelnie, że nie promują innych kierunków badań, że wrogów i kontestatorów teorii strun wycinają bez pardonu, tamują ich kariery, nie przyjmują do druku w czasopismach krytycznych względem nich tekstów, że są wszyscy jak jeden mąż, nadętymi głupolami ,pyszałkami, że liżą stopy swoim “guru”, liderom ruchu strunowego, że ich modele nie mają żądnego związku z empirią, że wreszcie na koniec, gdyby nie terror i dyktatura strunowców w fizyce ,to świat by zdumiał się od wielkich odkryć i gwałtownego skoku poznania na nowych liniach triumfalnego rozwoju nauki.Że w takim stylu i tak obficie pisze Smolin o teorii strun i “strunowcach" możecie się przekonać sami ,gdy otworzycie książkę na stronach 115-209 oraz 265-291.Natomiast u nas ,w kraju, nie słyszałem by istnieli jacyś strunowcy, nie widzę, wśród naszych raportów z frontu badawczego, dominowania tej problematyki, nasza “chata z kraju”, oraz “wsi wesoła, wsi spokojna”, więc "thriller" Smolina nie wpłynął na poziom adrenaliny w moim organizmie podczas lektury.Mogłem więc spokojnie zapytać sam siebie: o co mu chodzi? Dlaczego tak się trzęsie i pomstuje?Odpowiedź- cokolwiek przewrotną – znalazłem u autora, gdyż na str. 269-278 detalicznie informuje czytelnika, że był współtwórcą “ruchu strunowego”, spłodził kilkanaście prac w tej dziedzinie, był gorliwym wyznawcą strunowej “religii”, ale wszystko to, czynił z wyrachowania, przy pełnej obłudzie i zakłamaniu ,bo inaczej nie zrobiłby kariery naukowej, ba nawet by nie został zatrudniony na uczelni !A kiedy zaczął kontestować kierunki badań “strunowców”, kwestionować prawdziwość niektórych ich twierdzeń, to go “olali” ,zignorowali, zaczęli przemilczać jego prace, na sympozjach i konferencjach traktowali go jakby był z materiału o tym samym współczynniku załamania światła i albedo co powietrze, więc pozostało biedakowi tylko przejść od stanu “gorliwego wyznawcy” do stanu obrzydliwego i niebezpiecznego “heretyka”.No cóż, chciałoby się powiedzieć:Po pierwsze - a fe kłamczuszku, dlaczego udawałeś? Ale byłoby to dowodem mojej ślepoty: przecież wlazł na grzbiet fali rosnącej, kolebał się nią w zgodnej fazie ,popierał i propagował to, co rosło i potężniało ,czyli był sprytny, apo drugie – kiedy go na tym przyłapali, wyczuli go, to on natychmiast wykazał spryt do n-tej potęgi ! Ponieważ jednocześnie poprawnie zorientował się ,że strunowa rewolucja zabrnęła w ślepy zaułek scholastycznych spekulacji, identycznych z tymi ze średniowiecza, na temat liczby diabłów mieszczących się na główce szpilki, to chyłkiem przeniósł się gdzie indziej, do dziedziny niestety – moim zdaniem -równie chorobliwej jak teoria strun , a zwanej pętlową teorią kwantowej grawitacji.Gdyby ktoś z czytających zadał mi pytanie : a spryt, to wada czy zaleta? odpowiadam, że to drugie, jak można zobaczyć na przykładzie biografii zawodowej autora “The Trouble with physics”.Ale, jak to z neofitami bywa: podświadomie ,namolnie, dzień i noc opluwają wiarę porzuconą, tak by nie powstał nawet ślad cienia, iż oni z tą wiarą mają coś wspólnego. Stąd cztery piąte tekstu książki recenzowanej, to paszkwil, pamflet, filipika na dominujący obecnie nurt badań zwany- teoria strun. Nawet w III części książki autor nie trzyma się ściśle jej tytułu: ”Poza teorią strun”, i przy każdej okazji posyła w stronę tej teorii słowa pełne dezaprobaty i odrazy.Ale nawet w takim bigosie narzekań, biadoleń i ciężkich oskarżeń może wykwitnąć obiektywna korzyść i jest nią wykrycie oraz udowodnienie tego ,że nieprawdą jest, iż wykazano skończoność teorii strun (s.281-290), nieskończoności mogą wystąpić przy wyższego rzędu rozwinięciach  formuł perturbacyjnych.Na tle krajobrazu nieskończonej liczby teorii strun ,Lee Smolin konsekwentnie i wytrwale przekonuje czytelnika ,że to czym zajął po rozwodzie ze strunowcmi, a mianowicie pętlową teorią kwantowej grawitacji, jest godną następczynią teorii strun, co więcej – środowisko naukowe rozwijające tę teorię, jest złożone z jednostek wysoce etycznych, które gwarantują brak wszystkich demonicznych cech jakże charakterystycznych dla “mafii” strunowców. Ale czy przekonuje z powodzeniem ?Przyjmując to samochwalstwo, za deklarację złożoną w dobrej wierze ,chociaż wyrażającą raczej pobożne życzenie, napiszę kilka zdań o pętlowej teorii kwantowej grawitacji ,w zakresie której L.Smolin ma bezsprzecznie osiągnięcia, lecz niestety nadal nie uhonorowane noblem, co zaczyna przybierać charakter jakiegoś fatum, przekleństwa losu ciążącego nad tym fizykiem.Smolin (i jego współpracownicy, a jest radykalnie samodzielny, gdyż założył własny instytut badawczy w Kanadzie i opuścił na stałe USA) nawet nie dopuszcza myśli, by cokolwiek strunowcy mieli do powiedzenia w kwantowej grawitacji. Nie ma już trzech dróg do kwantowej grawitacji ( jak głosił kilka lat temu): jest tylko jedna , jego droga : “pętlowa”.Traktuje przestrzeń i czas substancjalnie , jako środowisko relacji o fizykalnych cechach. Środowisko to ma budowę kwantową. Istnieją najmniejsze ,dalej niepodzielne “atomy” lub “kwanty” przestrzeni oraz czasu. Są nimi “pętle” w rozmaitych stanach energetycznych. Ich rozmiary wyznacza skala Plancka. Kwantowa grawitacja, to teoria przecięć i zapętleń owych kwantowych pętli. Pola powierzchni i objętości komórek utworzonych przez zapętlenia pętli przyjmują dyskretne wartości, czyli przestrzeń jest zkwantowana !W następnym kroku, zespół Smolina wykorzystuje teorię Penrosea tzw. sieci spinowych .Sieć spinowa składa się z grafu i liczb naturalnych, które odpowiadają momentom pędu i są przypisane krawędziom grafu. Pole powierzchni reprezentującej “kwant” przestrzeni zależy od liczby jej przecięć z krawędziami sieci spinowej, a objętość “kwantu” przestrzeni zależy od liczby zawartych w nim wierzchołków sieci spinowej. ”Atom” pola powierzchni ma rozmiary rzędu 10E(-70)m^2, a “atom” objętości przestrzeni ma wielkość rzędu 10E(-105) m^3.Sieci spinowe nie istnieją w przestrzeni - one ją tworzą. W einsteinowskiej teorii grawitacji, pola i objętości są zawarte w tensorze metrycznym. W kwantowej grawitacji, te wielkości geometryczne są zakodowane w sieci spinowej. W sieci spinowej o dyskretnej strukturze, można określić związki przyczynowe, stożki świetlne, wielkości dynamiczne jak np. pęd, energię. Kwantowa czasoprzestrzeń jest niesłychanie dynamiczna, podlega nieustannym, gwałtownym fluktuacjom i jednocześnie ewoluuje w czasie.L.Smolin nie ma żadnego wątpienia: pętlowa teoria kwantowej grawitacji jest prawdziwa ! Trwają przygotowania do eksperymentalnej weryfikacji hipotez wynikających z tej teorii. Najważniejszą jest hipoteza załamywania się szczegółowej teorii względności w kwantowej strukturze przestrzeni polegająca na przewidywalnej liczbowo zależności prędkości światła od energii fotonów. Włoski fizyk Giovani Amelino-Camelia zaprojektował szczegółowo eksperyment kosmologiczny mający na celu wykrycie dyskretności przestrzeni i zależności prędkości fotonów od ich energii.Książka Smolina nosi tytuł “ Kłopoty z fizyką”, a w podtytule dramatyczny okrzyk:   ” upadek nauki i co dalej?”. Na czym polegają kłopoty z fizyką według autora ?Po pierwsze ,na tym, że fizyka nie może wyrzucić za “burtę’ teorii strun. Pisze [s.206] :“ Czy jednak powinna ona w dalszym ciągu być traktowana jako dominujący paradygmat fizyki teoretycznej? Czy większość środków skierowanych na rozwiązanie kluczowych problemów fizyki teoretycznej powinna w dalszym ciągu wspierać poszukiwania w teorii strun? Czy inne sposoby podejścia powinny być w dalszym ciągu dyskryminowane, w imię wspierania teorii strun? Czy tylko teoretycy strun powinni mieć prawo ubiegać się o najbardziej prestiżowe stanowiska i stypendia badawcze, tak jak to się dzieje dzisiaj ? Myślę, że odpowiedz na wszystkie te pytania musi być negatywna.”Potrafi jednak uargumentować rzeczowo tak drastyczne stanowisko i czyni to na str. 186-205 .Wykazuje dowodnie ,że teoria strun rozwiązała zaledwie jeden z pięciu fundamentalnych problemów fizyki współczesnej, które sformułował zwięźle na str.27-40. Jest to problem nr.3 związany z unifikacją cząstek i sił w przyrodzie.Drugi kłopot z fizyką ,który odkrywa L.Smolin nie jest już taki bezdyskusyjny, ale nie dla autora .Już na stronie 13 wykłada “kawę na ławę”, pokazuje swój atut i przebija nim przez cały tekst książki każdą próbę :”ale przecież..”. Oto tak pisze:“ proszę mnie źle nie rozumieć. Przez ostatnie dwadzieścia pięć lat z całą pewnością byliśmy bardzo zajęci. Dokonał się olbrzymi postęp, jeśli chodzi o zastosowanie uznanych teorii w różnorakich dziedzinach: właściwości materiałów, fizyki molekularnej stanowiącej podłoże biologii, dynamiki wielkich gromad gwiazd. Jeśli jednak chodzi o rozszerzenie naszej wiedzy na temat praw natury ,to nie dokonaliśmy żadnego realnego postępu. Wiele pięknych idei zostało przebadanych ,miały miejsce znaczące eksperymenty w akceleratorach cząstek elementarnych i obserwacje kosmologiczne, jednak służyły one głównie potwierdzeniu istniejących teorii. Zrobiono kilka kroków do przodu ,ale żadnego rozstrzygającego lub ważnego jak te sprzed dwustu lat. Kiedy coś takiego ma miejsce w sporcie lub w biznesie, mówi się : dotarliśmy do ściany. Dlaczego fizyka nagle znalazła się w kłopocie? I co możemy z tym zrobić?”Jest dla mnie zdumiewające, iż tej klasy badacz, nie może zrozumieć kilka prawd elementarnych o OGRANICZENIACH W NATURZE RZECZY.1.KAŻDA WARSTWA RZECZYWISTOŚCI WYDAJE SIĘ MIEĆ SKOŃCZONĄ LICZBĘ PRAW I RELACJI MIĘDZY OBIEKTAMI PRZYNALEZNYMI DO TEJ WARSTWY. Możliwe iż poziom atomowy już dawno został wyczerpany w tym zakresie, a z nim sama idea kwantyzacji.2. Hipoteza istnienia praw przenikających różnorodne warstwy rzeczywistości może być fałszywa.Prawa ogólnej teorii względności są częściowo zweryfikowane w odniesieniu do megawymiarów czasoprzestrzeni.Dlaczego muszą wynikać z praw świata cząstek elementarnych lub z nimi być zunifikowane? Co Bóg rozdzielił, niech człowiek nie łączy – powtarzał spokojnie Wolfgang Pauli. Smolin za swego boga uważa ewolucję, a ta miesza wszystko ze wszystkim, i za kryterium różnicowania przyjmuje jedynie liczbę (genów),wobec tego tą “ścianą”, o której pisze Smolin , jest mrzonka (która  także nim włada ) jednego prawa i jednego obiektu.3. Umysł człowieka potencjalnie nie posiada nieograniczonych możliwości. Wszystkie organy człowieka mają skończone potencje ,dlaczego mózg człowieka miałby temu nie podlegać.?4.Eksponencjalny( wykładniczy ) rozwój procesów naturalnych(a nauka takim procesem może być) jest faktem powszechnie występującym w przyrodzie. Istotą tego procesu jest wystąpienie “nasycenia” ,odcinka zwanego plateau, płaskiego odcinka krzywej sygnalizującego minimalny wzrost cech, nie wiele różniącego się od constansu.Nie wiem, który z tych czterech czynników jest decydującym, ale w ich świetle dramatyzm “ściany” przed jaką stanęła fizyka według Smolina, wydaje mi się być przesadzony. Wystarczy na przykład przestać stosować do wszystkiego “wytrycha” nieskończonego podziału substancji na coraz to mniejsze elementy, a może odsłonią się nowe warstwy rzeczywistości całkowicie makroskopowych wymiarów, dostępne zmysłom człowieka? Dlaczego wyższe wymiary czasoprzestrzeni mają być znowu mikroskopijne i wymagać mają coraz to większych energii? A może są megaskopowe i osiągalne niewielkim wkładem energii.?Tak więc kłopoty z fizyką ulegają - w mojej perspektywie -  dziwnej przemianie na kłopoty z Lee Smolinem. Występuje to nadzwyczaj ostro, gdy zaczyna on pisać o upadku nauki w całej IV części, ostatniej części książki (str.265-351).Nauka ma wymiar socjologiczny i materialny. Ale przypisywanie tym parametrom czynnika decydującego o wartości nauki jest grubym błędem. Twórczość naukowa, obojętnie - rzemieślników lub wizjonerów jest uwarunkowana kontekstem społecznym, ale nie on decyduje o istnieniu tej twórczości. Tekst zatytułowany “Jak działa nauka” (str.330-345), jest dla mnie wręcz humorystyczny.Prawdziwy geniusz i jego dzieło ,nie zależą w sensie decydującym od relacji pomiędzy profesorami a studentami lub pomiędzy profesorami a administracjami zarządzającymi nauką. Znaczące odkrycie naukowe jest manifestacją ducha, a nie wynikiem sprawnej organizacji instytutów naukowych i obfitymi dotacjami finansowymi. Kłopoty z fizyką i ze Smolinem – jeśli są – mogą być objawem czegoś, co leży poza zasięgiem i mocą naszych ograniczonych sił sprawczych. Literatura[1] L.Smolin, Kłopoty z fizyką,Warszawa,2008
Eine
O mnie Eine

No modern scientist comes close to Einstein's moral as well as scientific stature (John Horgan)

Nowości od blogera

Komentarze

Inne tematy w dziale Kultura