Coś głęboko ukrytego. Światy kwantowe i emergencja czasoprzestrzeni recenzja

Czemu to, co widzimy niekoniecznie musi być tym, co jest naprawdę? Mechanika kwantowa odkrywa głęboką prawdę o istocie realności, która wyłania się, jako tak niemożliwy obraz, że należałoby go natychmiast odrzucić, gdyby nie fakt, że doświadczalnie przewidywania tej teorii sprawdzają się znakomicie. Fizycy z reguły przyjmują pewien poziom zadanej im rzeczywistości naukowej (wiązanej z reguły z postulatami kanonicznej narracji w ramach tzw. interpretacji kopenhaskiej) i przechodzą do zastosowań teorii kwantowej, dzięki którym mamy użyteczną technikę z komputerami i metodami obrazowania w medycynie, a nauka wyjaśnienie mnóstwa zjawisk przyrodniczych. Sean Carroll postanowił jednak wrócić do podstaw, odrzucając pewniki dogmatu kopenhaskiego, by jeszcze raz prześledzić minimalny zestaw zasad, które byłyby wystarczające do zmierzenia się z pytaniami o prawdziwą i podstawową strukturę rzeczywistości, z której następnie wyłania się kolektywnie i emergentnie cała reszta bytów - z czasem, przestrzenią, cząstkami elementarnymi. Jego "Coś głęboko ukrytego. Światy kwantowe i emergencja czasoprzestrzeni" jest rekapitulacją ostatnich stu lat burzliwych dyskusji nad rozumieniem świata, który mechanika kwantowa pokazuje ze wszystkimi zdumiewającymi konsekwencjami.

Co byście powiedzieli, gdyby okazało się, że jedynym realnym bytem jest funkcja falowa, a cała reszta (materia, myśli, wolna wola, światło, odległość do Słońca, sekundy na zegarku,...) to konsekwencje jej ewolucji zgodnej z równaniem Schrödingera? Może nic, a może jednak wkradłby się jakiś niepokój, który prezentowana książka chciałaby dopełnić treścią naukowych odpowiedzi. Mechanika kwantowa tego nie wyklucza, a Carroll uważa, że to bardzo możliwy scenariusz, a właściwie przekonuje, że najlepszy. O wysuwaniu argumentów za taką interpretacją jest jego książka. Dokładniej, to fizyk analizuje w niej interpretację wielu światów Everetta, która inaczej niż kopenhaska, tłumaczy istotę pomiaru (którym jest dowolna obserwacja - czegokolwiek i czymkolwiek - od zjawiska zderzeń elektronów po czytanie książek i połykanie gwiazd przez czarne dziury). Prawdziwość akurat tej wersji wytłumaczenia fundamentów kwantowych pozwoliłaby przywrócić determinizm, którego tak brutalnie pozbawili nas Niels Bohr, Max Born i Werner Heisenberg. Według Hugha Everetta, autora tej książki i sporej grupy fizyków (str. 319):

"Losowość jest tylko pozorem, wynikającym z niepewności określenia własnego położenia, gdy funkcja falowa ulega rozgałęzieniu, a my nie wiemy, w której gałęzi się znajdujemy."

Być może najbardziej chwytliwą (i zapewne eksploatowaną w literaturze sf) konsekwencją teorii wielkoświatowej jest to 'rozgałęzienie', które oznacza, że każdy wybór (rozumiany, jako kwantowy pomiar skutkujący dekoherencją, która w wersji kopenhaskiej oznacza kolaps funkcji falowej i zniszczenie ewolucji deterministycznej do konkretnego stanu wynikającego z prawdopodobieństwa) jest rozdzieleniem alternatywnych historii - nas i całego Wszechświata - na możliwe stany, z których w świecie realizuje się TYLKO jeden. W tej interpretacji kosmos byłby zapełniony możliwymi historiami, które się nie zrealizowały, choć wciąż koegzystują 'obok' (taka duplikacja świata w tempie biliardów kopii na sekundę to coś nieco subtelniejszego, niż namnażanie bytów, jak w mitozie czy w rozpadzie atomów). Carroll sporo wysiłku włożył w proste (hmm - o moim odbiorze tej prostoty piszę niżej) opowiedzenie o interpretacji Everetta wraz z wyłożeniem nieintuicyjnych konsekwencji, nie tylko na poziomie kwantów, ale i dla makroskopowych zjawisk (w stylu świadomości).

"Coś głęboko ukrytego" z punktu widzenia czytelnika, który nigdy nie studiował fizyki XX-wiecznej, nie zna operacji różniczkowania, ale słyszał o atomowej rewolucji sprzed stu lat, kojarzy problem 'kota Schrödingera' i wynikającą z niego kwantową kontrowersję, jest ciekawą lekturą, choć z kilkoma zastrzeżeniami. Z perspektywy takiego odbiorcy oceniam książkę Carrolla, jako nierówną. Pierwsze sześć rozdziałów, które wyjaśniają świat kwantowy, pokazują zalety interpretacji wieloświatów (polecam świetne wyjaśnienie: zasady nieoznaczoności na str. 84-85, splątania str. 104-105, niemożliwości przesyłania natychmiastowego informacji str. 111). Bardzo dobry jest też rozdział ósmy (str. 169-195) w formie rozmowy. W niej Carroll podsumowuje zaprezentowane wcześniej ustalenia zdarzając, sceptyczną wobec wieloświatów, postawę ojca z entuzjastyczną córką. Świetny kawałek dynamicznej narracji. Jednak rozdział siódmy oraz druga część pracy niestety mogą powodować zagubienie czytelnika. W miarę zanurzania się: w świat entropii, w kwantowanie pola, w drgania próżni i w podane propozycje włączenia czasoprzestrzeni teorii względności w kwantowy język, pomysł na 'tekst dla każdego' przestaje mieć zastosowanie. Jeszcze pewną nadzieję na intuicyjną interakcję z odbiorcą daje rozdział o makroskopowych efektach kwantowych (czyli 'ludzkim wymiarze' - str. 227-248), gdzie na poły filozoficzne obserwacje ciekawie nawiązują do problemu wolnej woli i świadomości. Szkoda, bo w końcówce książki Carroll intensywniej eksploatuje bardzo istotne w kwantach pojęcia 'lokalność' i 'splątania', reprezentujące zjawiska odpowiadające w istocie za odrzucenie przez Einsteina mechaniki kwantowej jako fundamentalnej teorii fizycznej. Ten wielki fizyk zakładał, że świat nie funkcjonuje na zasadzie przypadku i przysłowiowego 'boskiego rzutu kością'. Pozornie interpretacja Everetta mogłaby się spodobać Einsteinowi, bo choć rozprawia się ona z losowością, to jednak nie przekreśla prawdopodobieństwa (o czym opowiada, wspomniany dość trudny, rozdział siódmy).

Opiniowana książka jest bardzo dobra. Dała mi sporo satysfakcji, pokazała kilka mniej znanych (nieujmowanych w popularnych opracowaniach) ustaleń dokonanych ostatnio w związku z podstawami interpretacyjnymi mechaniki kwantowej. Do pełnego zrozumienia wagi poruszanych przez Carrolla tez, czytelnik musiałby posiadać wiedzę o technicznym procesie rozwiązywania równania Schrödingera i 'czuć operacyjnie' kilka pojęć, w szczególności 'przestrzeń Hilberta' i 'stopnie swobody', co zapewnia kurs uniwersytecki na pierwszych latach. Pewne rozważania z samej końcówki (związane z kwantyzacją grawitacji) są i tak w pełnym zrozumieniu dostępne tylko specjalistom, więc nie można mieć złudzeń - po prostu przyjmuje się je bez głębi świadomości konsekwencji formułowanych stwierdzeń. Mimo wszystko, uważam że "Coś głęboko ukrytego" to świetna oferta dla poszukujących odpowiedzi na pytania o to, czego szuka fizyka, odrzucając kolejne fenomeny dostępnej nam rzeczywistości by obnażyć ostateczny kształt mechanizmów sterujących tym, co jest.

dla mnie BARDZO DOBRE - 8/10,
dla początkujących PRAWIE DOBRE - 6.5/10 (tak mi się wydaje)