Droga do Wszechświata recenzja

Książka, jako produkt rynkowy, ma mieć jakiś cel. Może bawić, wzbudzać refleksje, uczyć. Wszystko dla czytelnika. Jednak da się niestety napisać książkę niepotrzebną, w tym sensie, że będzie trudno zdefiniować dla niej odbiorcę. Michael Dine, to fizyk cząstek elementarnych, specjalizujący się m.in. w pracach nad teorią strun. Napisał jedną monografię i sporo artykułów. To jego pierwsza opowieść popularyzatorska. Nie wiem czy jest dobrym dydaktykiem akademickim, ale popularyzatorem osiągnięć fizyki jest niezbyt dobrym. Książka „Droga do Wszechświata. Podróż na skraj rzeczywistości” zapowiadała się dobrze (tak do 1/3 tekstu). Dalsze rozdziały to niepotrzebny popis używania haseł ‘ze stajni strunowców’ (**). Właściwie to przegląd zawodowych zainteresowań autora (od axionów, przez superstruny, po technicolor Susskinda). Jeśli z książki, z założenia o obiektywnych (sprawdzonych, uzgodnionych, potwierdzonych) zasadach fizyki, robi się promocję pewnej podklasy hipotez, których jest się zwolennikiem, to nie za bardzo mi to odpowiada na tym poziomie ogólności. Czym innym jest uczciwość badawcza (z nią tu średnio), a czym innym jasność wywodu (też nie najlepiej od pewnego momentu).

Może zacznę od plusów. Dine nieźle zaczął. Opowiedział o narodzinach nowożytnej fizyki. Jest Galileusz, Newton, Maxwell, Einstein, Bohr. Czyli dostaliśmy klasyczny przegląd zagadnień wprowadzających do fizyki współczesnej. Jest piękny opis konsekwencji kosmologicznych obserwacji w XX wieku (świetny kawałek o promieniowaniu tła – str. 72-80). Mamy też bardzo dobre wprowadzenie w trudną elektrodynamikę kwantową (str. 103-108), która rozszerza mechanikę kwantową elektronu o świat fotonów. Rozdział o symetrii, jako kluczowej koncepcji napędzającej fizyków do modelowania świata (str. 118-126), to jeszcze przebłysk dobrej popularyzacji. Na uwagę zasługuje również bardzo zasadne akcentowanie wkładu kobiet (Skłodowska-Curie, Noether, Rubin, Wu). Dwa rozdziały o cząstkach elementarnych do powstania tzw. Modelu Standardowego są już nieco efekciarskie i nie grzeszą klarownością. Niestety, dalej jest już z reguły tylko gorzej.

Druga połowa książki jest niedobra, może dlatego, że, złośliwie podsumowując samego autora, nie wszystko wiemy (str. 183):

Moja insynuacja jest prawdziwa, bo oczywiście autor zna i rozumie większość przywoływanych zjawisk z modeli strunowych. Ale NIE UMIE ich przedstawić prosto. Może nie wszystko się da, może nie warto wikłać czytelnika w struktury, które nie mają szans na trwalsze zagoszczenie w jego głowie? Zamiast rozpisywać się nad stażystami, hipotezami roboczymi i tymczasowymi modelami, warto było coś opowiedzieć o istocie teorii kwantowych mikroświata (elektrodynamice, chromodynamice i teorii słabej) – tak poprzez intuicje, analogie i poglądowe rysunki (których nie ma, no może są dwa bardzo rachityczne – tak chyba dla zgrywy). Nie ma odpowiedniego wprowadzenia w zasady termodynamiki czy kwantową probabilistykę. Nie da się wyłapać czemu Dirac dokonał czegoś wartościowego, a Feynman z kolegami rozprawił się z fundamentalnym problemem. Nie wiem, czemu nie ma o związku teorii unifikacji z potencjalnym rozpadem protonu (tzn. Dine tego nie tłumaczy, chyba zakłada, że czytelnik to wie - może ze szkoły średniej!?).

„Droga do Wszechświata” to zawód, który wynika z mojej próby postawienia się w roli czytelnika do którego adresowano książkę. Moja wiedza jest wystarczająca, by stawiać poważne zarzuty wobec niedociągnięć autora na poziomie kluczowych przejść w narracji. Druga połowa książki oparta jest na łamaniu symetrii, czyli na mądrym sformułowaniu, które w języku teorii grup jest pewną anomalią, naruszeniem piękna ciągłości, przewidywalności (jak plamka na kuli, która podczas jej obrotu nieuchronnie powraca). Sporo zjawisk z obserwowanego kosmosu i fizykalnej rzeczywistości mikroskali staje się naszą codziennością, bo pewne ogólne proste zasady nie do końca są spełnione. Stąd mamy cząstki masywne, dominację materii nad antymaterią, która na szczęście nam się przydarzyła, bo w konsekwencji staliśmy się (jako materia) czymś dostępnym do zrealizowania. Stąd są kłopoty w objęciu jednym językiem faktów codzienności: że podskakując spadamy na ziemię i że doświadczamy tarcia i nie przenikamy ręką przez stół. U profesora nie ma tej magii faktów, inspirujących przykładów. W książce krzyczy za to duża dziura, jako nieciągłość w stopniu zaawansowania między początkowymi rozdziałami, a pogmatwanymi koncepcjami ostatnich dekad prac nad fizyką fundamentalną z kolejnych partii tekstu.

Pisząc książkę popularną, należy podać (z definicji nieświadomemu odbiorcy) wszystkie alternatywy, jeśli przywołuje się otwarte problemy. Przynajmniej wypada odnotować istnienie zupełnie odmiennych podejść do tematyki unifikacji grawitacji i kwantów. Dine nie tylko wybrał do prowadzenia narracji wyłącznie strunowe podejście, to jeszcze wydestylował z niego kilka detali, które stanowiły przedmiot akurat jego pracy zawodowej. Takich grzechów nie wolno popełniać, szczególnie gdy opowiada się o czymś trudnym zawoalowanym nonszalancją języka pozornej prostoty.

Dla mnie: DOSTATECZNE - 6/10

Dla założonego czytelnika (który nigdy nie słyszał o AdS/CFT): 4/10

=======

* AdS/CFT (ang. Anty de Sitter/Conformal Field Theory). Formalnie skrót ten dotyczy bardzo zasadniczego problemu, który udało się zaprezentować pod koniec 1997 roku młodemu teoretykowi, wywołując burzę w środowisku (Juan M. Maldacena, "The Large N Limit of Superconformal Field Theories and Supergravity", Adv.Theor.Math.Phys.2:231-252 (1998)). To bardzo ważna dla teorii strun i poszukiwania unifikacji całej fizyki i sił fundamentalnych praca (najczęściej cytowany artykuł w świecie fizyki matematycznej w dziale fizyki wysokich energii, choć powstał zaledwie 24 lata temu). Jest trudna, bardzo trudna. Korzysta (i wymaga od odbiorcy) lekkości w operowaniu całą gamą matematycznych struktur – topologią, teorią grup, rozmaitościami różniczkowymi, algebrą Liego, i do tego najnowszą fizyką teoretyczną z jej narzędziami. Model, który zapoczątkowała ta praca jest znany hasłowo jako ‘dualność AdS/CFT’. Dokładniej, koncepcja odkryta przez Maldacenę pokazuje związek matematyczny między jedną z wersji kwantowej grawitacji w ramach teorii strun czy M-teorii (przestrzeń anty-de Sittera - AdS) z konforemną teorią pola (CFT), jako przedstawicielką klasy teorii Younga-Millsa, dającą opis cząstek elementarnych w ramach kwantowych teorii pola. Nic nie rozumiecie? Nie szkodzi, ja właściwie też nie rozumiem (no może trochę się z tym osłuchałem przez lata czytania o fizyce współczesnej, i w strywializowanej wersji mam świadomość wagi zagadnienia). Tę matematyczną konstrukcję ‘AdS/CFT’ traktuję w opinii jako hasło, pewien symbol złych nawyków zawodowców piszących prace popularne. Chodzi o manierę podawania ‘bezwzorowych’ treści używając jednak pojęć, których nie da się zobrazować ‘zwykłemu’ człowiekowi, dla którego co do zasady kieruje się książki popularne. Nie wiem czemu pojawiają się takie elementy narracji w pracach popularnych. To dla mnie niepokojąca zagadka. Mam kilka hipotez, o których czasem będę pisał, gdy ‘syndrom AdS/CFT’ da o sobie znać podczas lektury. W książce Dine’a AdS/CFT oczywiście pojawia się, tak pod koniec przy opisie tzw. drugiej rewolucji strunowej.

** Od dekad, a zapewne już od stulecia, kiedy Einstein zaczął o tym marzyć, w fizyce szuka się wspólnego języka na opisanie struktury rzeczywistości. Problem jest z połączeniem teorii względności z mechaniką kwantową. Jednym z dominujących podejść jest, realizowane przez część teoretyków, teoria strun (w książkach popularnych ta grupa podejść czasem hasłowo opisywana jest różnymi zwrotami: supersymetria, M-teoria, kompaktyfikacja, cechowanie, GUT, grawitony, 11-wymirów, topologie Calabiego-Yau,…). Nie jest to jednak jedyna propozycja rozwikłania sprzeczności kwantowo-grawitacyjnych. Jest też na przykład pętlowa grawitacja kwantowa (promowana przez Smolina i Rovellego – ich książki popularne są na polskim rynku dostępne), są podejścia niszowe (jak Rogera Penrose’a). Książka Dine’a niestety nawet nie zająknęła się nad alternatywami wobec ‘stajni strunowców’.