O tym, jak prawda nam się wymyka

Matka Natura szkaradna
Fizycy wierzyli, że Natura na swoim fundamentalnym poziomie jest piękna, prosta i uprzejma w podsuwaniu tropów. Byli w błędzie.
Albert Einstein postępował podobnie jak astrofizyk Edward Arthur Milne, który mawiał, że kiedy ma wybierać między tym, co prawdziwe, i tym, co piękne, skłania się ku temu ostatniemu.
Hulton Archive/Getty Images

Albert Einstein postępował podobnie jak astrofizyk Edward Arthur Milne, który mawiał, że kiedy ma wybierać między tym, co prawdziwe, i tym, co piękne, skłania się ku temu ostatniemu.

Teorie dotyczące natury ciemnej materii i ciemnej energii pozostają niepotwierdzone. Co gorsza – może już tak zostanie, bo część z nich wydaje się poza zasięgiem weryfikacji doświadczalnej.
ESA/NASA

Teorie dotyczące natury ciemnej materii i ciemnej energii pozostają niepotwierdzone. Co gorsza – może już tak zostanie, bo część z nich wydaje się poza zasięgiem weryfikacji doświadczalnej.

Polityka

audio

AudioPolityka Karol Jałochowski - Matka Natura szkaradna

Żyli tak pewni swego, że obstawili miliardy. Fizycy od dziesięcioleci mówili nam, że wiedzą, gdzie czekają na nas nowe odkrycia. Zbudowali akceleratory, wystrzelili satelity w kosmos, umieścili detektory w podziemiach kopalni. Świat już zieleniał z zazdrości. Ale tam, gdzie fizycy spodziewali się przełomu, rzeczywistość nie odpuszczała. Eksperymenty nie odsłoniły niczego nowego”. Takim mocnym wstępem Sabine Hossenfelder, młoda (rocznik 1976), utalentowana – także literacko – fizyczka niemiecka, otwiera swoją książkę. Książkę o wielkim i narastającym kryzysie w fizyce.

Wydana w połowie 2018 r. „Lost in Math: How Beauty Leads Physics Astray” („Zagubiona w matematyce: Jak piękno zwiodło fizykę na manowce”) to rzecz wyjątkowa i pełna energii wyrażanej frazą daleką od elegancji Goethego. Pierwsza książka autorki znanej do tej pory z bloga Backreaction może też być jej ostatnią. „Nie jest ona miła i ze smutkiem przyznaję, że zapewne większość moich kolegów ją znienawidzi. Pisząc ją, pożegnałam się z perspektywą stałego zatrudnienia”. Hossenfelder kala bowiem własne gniazdo.

„Wynajduję prawa natury; tak właśnie zarabiam na życie” – pisze autorka, jedna z tysięcy teoretyków cząstek elementarnych, fizyków „fundamentalistów” badających prawa podstawowe. „W świątyni wiedzy jesteśmy tymi, którzy kopią w lochach. Przyglądamy się pęknięciom, podejrzanym uproszczeniom istniejących teorii, a kiedy już na coś wpadniemy, wołamy eksperymentalistów, żeby odkryli położone głębiej warstwy”. Sytuacja Hossenfelder różni się zasadniczo od tej, w której działali fizycy starszych pokoleń: ten model uprawiania nauki przestał działać. Cechujący się najlepszym stosunkiem mocy intelektualnej do sił witalnych 40-latkowie, czyli zasadnicza siła robocza sektora nauki, nie mają dziś lekko. Są skazani na nierzadko dożywotnią tułaczkę po świecie i na walkę o ratujące przed śmiercią głodową granty. Muszą uczestniczyć w wyścigu na cytowalność, oryginalność, przełomowość, nowatorskość, rozpoznawalność prac naukowych. Dodatkowo dziedzina, którą Hossenfelder obdarzyła uczuciem, pogrążona jest w czarnej dziurze. I nie chodzi o kosmologię.

Miłość, ciemność i fiasko strunowców

Paul Dirac napisał: „Jeśli jesteś uważny i pokorny, matematyka poprowadzi cię za rękę zaskakującą ścieżką, ścieżką otwierającą się na nowe panoramy”. Ten wybitny fizyk brytyjski, współtwórca mechaniki kwantowej, uważał, że wystarczy później w te krajobrazy wkroczyć, jak robili to dawni odkrywcy, i ruszyć ku postępowi. Tak też czyniono. A im piękniejsze były widoki, tym chętnej fizycy w nie wchodzili. Im więcej symetrii, prostoty w równaniach matematycznych, tym większe zaufanie budziły. Uczeni dali się złapać na lep piękna, pisze Hossenfelder. „Wierzyli, że Matka Natura jest elegancka, nieskomplikowana i uprzejma w podsuwaniu tropów. Myśleli, że słyszeli jej szept, podczas gdy słyszeli własny głos. A teraz Natura przemówiła. Głośno i wyraźnie powiedziała, że nie ma nic do powiedzenia”.

Aż do lat 70. inspiracje dla teoretyków przychodziły od strony eksperymentów – frapujących, intrygujących czy irytujących, lecz zawsze stymulujących. Efektem tego związku był tak zwany Model Standardowy cząstek podstawowych, dobrze wyjaśniający większość zjawisk zachodzących na poziomie fundamentalnym. Ale później coś się zmieniło. W 2012 r. w danych produkowanych przez Wielki Zderzacz Hadronów (LHC) udało się – tak jakby, bo sprawa nie jest pewna – odnaleźć dowody obecności bozonu Higgsa, arcyważnej cząstki elementarnej nadającej masę innym. Ale wysiłek teoretyczny został podjęty jeszcze w latach 60. Od ponad 40 lat „nie było ani jednej udanej przepowiedni wykraczającej poza Model Standardowy”. Model, o którym Michio Kaku mawiał, że jest „brzydki i przekombinowany”, Stephen Hawking, że jest „brzydki i ad hoc”.

Nie spełniły się podsycane intensywnym PR nadzieje, że efektem zderzeń w tunelach CERN pod Genewą będą też jakieś nowe, nieodkryte, nieprzewidziane wcześniej cząstki. Nie dały o sobie znać głębsze prawa fizyki opisujące rzeczywistość lepiej niż Model Standardowy – na przykład te postulowane przez tzw. supersymetrię. Noblista David Gross nazywa tę wyrafinowaną matematycznie teorię „piękną i wyjątkową”, wierzy, że „Einstein by ją pokochał”. Inny laureat nagrody Królewskiej Szwedzkiej Akademii Nauk mówi, że „byłby to iście okrutny żart Matki Natury – i dowód jej kiepskiego smaku”, gdyby supersymetria nie była prawdą. Ale Natura milczy. Ba, dane płynące petabajtami z LHC zdają się wręcz wykluczać jej zasadność. Tymczasem coroczne konferencje „supersymetrystów” cieszą się znakomitą frekwencją. Myślenie życzeniowe? Instynkt stadny?

Podobnie jest z badaczami teorii strun, która każe sądzić, że podstawowym składnikiem rzeczywistości są mikroskopijne, wibrujące struny. Jej poznawanie przypomina odsłanianie egzotycznej, obcej formy życia – tak bardzo jest tajemnicza i ogromna. Garrett Lisi, fizyk-surfer-outsider, do którego Hossenfelder, pisząc książkę, pielgrzymowała aż na Hawaje, opowiada: „Fizycy strun nie mają lekko. Od 30 lat obiecują teorię wszystkiego, ale nie dają konkluzji. Wydawało im się, że jeśli tylko dorzucą dodatkowe magiczne wymiary przestrzeni, to jeszcze przed obiadem wynikną z nich wszystkie cząstki”. Teraz mamy całe ich niezliczone mrowie. „Totalne fiasko”, mówi Lisi.

Nie lepiej radzą sobie astrofizycy. Od lat wiadomo, że o losach Wszechświata decyduje nie tyle to, co w nim bezpośrednio obserwujemy, ile to, czego nie widzimy i co ledwie potrafimy nazwać – ciemna energia i ciemna materia. Teorie dotyczące ich natury pozostają niepotwierdzone. Co gorsza – może już tak zostanie, bo część z nich wydaje się poza zasięgiem weryfikacji doświadczalnej.

Czytaj także

Co nowego w nauce?

W nowej POLITYCE

Zobacz pełny spis treści »

Poleć stronę

Zamknij
Facebook Twitter Google+ Wykop Poleć Skomentuj

Ta strona do poprawnego działania wymaga włączenia mechanizmu "ciasteczek" w przeglądarce.

Powrót na stronę główną