RecenziE

Stephen Hawking a Leonard Mlodinow: Veľký plán

Vydavateľstvo Slovart, 2011, 208 strán

„Veľký plán“ pre vesmír podľa Hawkinga a Mlodinowa

Šesťdesiatdeväťročný profesor matematiky na Univerzite v Cambridge Stephen Hawking je svetoznámy intelektuálny idol a je považovaný za jedného z najskvelejších teoretických fyzikov od dôb Einsteina, aj keď od mladosti trpí nevyliečiteľne ťažkou chorobou. Jeho populárno-vedecké knihy sú známe po celom svete, a niektoré sú preložené aj do slovenčiny, ako napríklad Stručná história času alebo naposledy Vesmír v orechovej škrupinke. Teraz vás pozývame doslova bleskovo nahliadnuť do jeho novej knihy Veľký plán, ktorú napísal s ďalším vynikajúcim teoretickým fyzikom a popularizátorom vedy Leonardom Mlodinowom, ktorého diela tiež nie sú u nás neznáme, napríklad Euklidovo okno, Opilcova prechádzka alebo Feynmanova dúha.

Čo nám títo dvaja skúsení popularizátori vedy v svojej poslednej knihe ponúkajú?

V prvej kapitole „Záhada bytia“ autori kladú zvedavé otázky, ktoré sa preháňajú hlavou snáď každého z nás, ak však nie sme úplne leniví alebo k svojmu okolitému svetu celkom ľahostajní. Určite nás trápi, ako a či sme vôbec schopní pochopiť svet okolo nás, podľa čoho sa riadi vesmír a udalosti v ňom, ako vznikol vesmír, život a človek v ňom, čo je vlastne realita a mnoho ďalších otázok, napríklad aj to, či je vesmír iba jeden a či potreboval svojho Tvorcu (Boha)? No niektorých z nás znepokojuje aj to, prečo je tu skôr niečo ako nič, prečo vôbec existujeme, prečo existuje pre náš vesmír určitý súbor zákonov a nie nejaké iné? Čo by sa tým zmenilo a čo k tomu všetkému môže povedať veda, na rozdiel od filozofie a náboženstva?

Autori sa pokúšajú odpovedať na tieto, vlastne „večné otázky“ už v druhej kapitole „Vláda zákona“, ktorá je svojím obsahom veľmi pútavou, i keď kratučkou exkurziou dejinami filozofie a prírodovedy. Zastavíme sa trocha viac u Galileiho a vzniku modernej vedy podporovanej kritickou skepsou a experimentom. Práve tam sa k všetkému pripájajú i ďalšie vzrušujúce otázky: pýtame sa spoločne napríklad, aký je pôvod zákonov; existujú v nich nejaké výnimky, t. j. existujú zázraky; alebo, existuje len jeden súbor možných zákonov? Po odpovediach sa pátra v ďalších kapitolách.

Hneď v tretej kapitole „Čo je realita“ nastoľujú autori knihy zásadnú otázku: ako poznávame svet a je toto poznanie reálne? Doslova sa tam píše aj toto: Pred niekoľkými rokmi mestská rada v meste Monza v Taliansku zakázala majiteľom domácich zvierat chovať zlaté rybky (karasy zlaté) v guľatých akváriách. Garant tohto zákona vysvetlil toto opatrenie tým, že je kruté držať rybku v nádobe so zaoblenými stenami, pretože keď rybka hľadí von, má skreslený pohľad na svet (realitu). Ale ako vieme, že práve my máme pravdivý neskreslený pohľad na realitu? Nemohli by sme aj my sami byť vnútri nejakého veľkého akvária s oblými stenami, ktoré náš výhľad skresľujú ako obrovské šošovky? Obraz sveta zlatej rybky sa síce líši od nášho, ale môžeme si byť istí, že je menej reálny? Nech sa nad tým čitateľ zamyslí, ale aj nad tým, čomu sa dnes hovorí modelovo závislý realizmus, s ktorým veda pracuje, resp. je donútená pracovať.

Štvrtá kapitola „Alternatívne histórie“ je pre laického čitateľa trocha náročnejšia. Hovorí sa v nej o interpretácii známeho dvojštrbinového experimentu, ktorý z pohľadu laureáta Nobelovej ceny Richarda Feynmana na kvantovú fyziku hovorí o niečom, čo je v rozpore s bežnou skúsenosťou a dokonca i so zdravým sedliackym rozumom. Budeme uvažovať o tom, že častica, a podľa špičkového teoretika Johna Archibalda Wheelera dokonca aj vesmír, nemá iba jednu históriu, ale veľa možných histórií, a že určitým spôsobom má budúcnosť a šokujúco i minulosť častice i vesmíru premnoho možností! Rozum nad tým zastáva, a práve preto si túto kapitolku treba pozorne a asi aj niekoľkokrát prečítať.

Piata kapitola „Teória všetkého“ začína známym Einsteinovým výrokom: Najnepochopiteľnejšia vec na vesmíre je, že je pochopiteľný. Pokračuje Einsteinovým snom o teórii, ktorá by bola maximálne jednoduchá a zjednocovala by všetky známe interakcie pôsobiace vo vesmíre: gravitačnú, elektromagnetickú, silnú a slabú jadrovú silu. Samozrejme, že sa k tomuto snu blížime rôznymi teóriami a pritom vôbec nevieme, či hľadaná Teória všetkého vôbec existuje. Niektorí teoretici si myslia, že najvhodnejším kandidátom je záhadná M-teória, ktorá v teórii strún vyžaduje jedenásťrozmerný časopriestor, teda so siedmimi zvinutými dimenziami v tzv. vnútorných priestoroch. Samozrejme, že tu musíme namáhať svoju predstavivosť na krajnú mieru, ale to musíme nielen pri tomto. Viete si predstaviť napríklad dvoj a viacrozmerné membrány, ako vyriešiť problémy supersymetrie a ťažkosti s objavujúcimi sa nekonečnami, ktoré sa pokúšame odstrániť matematickým trikom – renormalizáciou? A to nespomíname ďalšie úskalia, s ktorými sa na ceste za snom o Teórii všetkého teoretická fyzika musí popasovať. Tak o tomto je celá táto obsiahlejšia kapitola, ktorá sa končí opisom významných Feynmanových diagramov, pokrokmi teórie kvantovej elektrodynamiky (QED), alebo aj kvantovej chromodynamiky (QCD) a zaujímavými poznámkami k teórii kvarkového modelu hmoty, ako aj k Einsteinovej špeciálnej a všeobecnej teórii relativity.

Šiesta kapitola „Voľba nášho vesmíru“, hovorí nezvyklou formou o problémoch časového počiatku nášho vesmíru, o jeho expanzii i s fázou inflácie, čo približne opisuje teória Veľkého tresku s horúcim počiatkom. Hovorí sa o potvrdeniach tejto populárnej teórie, napr. o pomeroch množstva hélia a vodíka, resp. o mikrovlnnom žiarení kozmického pozadia, ktoré od dôb Big bangu vychladlo až na teplotu 3 stupňov Kelvinovej stupnice (asi –270 °C, teda iba 3 °C nad absolútnou nulou!). Celý obsah kapitoly smeruje k tomu, aby sme si uvedomili, a ešte raz sa zamysleli nad tým, aké parametre musel mať náš vesmír, aby sa v ňom objavili hviezdy zoskupené do galaxií, chladnejšie a vhodné planéty, na ktorých mohla vzniknúť aj biologická hmota, a z tej sa na báze uhlíka po dlhočiznej evolúcii vyvinuli najskôr primitívne živé organizmy, a oveľa neskôr ľudoopy a nakoniec aj druh homo sapiens sapiens, teda dnešný človek, ktorý si dokonca kladie i otázky o zmysle bytia a smrti, ako aj toho všetkého okolo neho. Takže, keď už si kladieme otázku, či Boh hrá s vesmírom (i s nami) v kocky, sme pomerne dobre vyzbrojení, aby sme začali dumať o tom detailnejšie v ďalšom texte. Boh je asi veľký hráč, ktorý kocky hádže určite často a rád, dokonca aj tam, kde ich nevidíme, ako hovorí sám Hawking v inej svojej knihe.

V siedmej kapitole „Zdanlivý zázrak“, nás páni Hawking s Mlodinowom oboznámia, ako sa dívajú na slabú a hlavne silnú verziu takzvaného antropického princípu (ďalej iba „AP“). Tento princíp v zásade hovorí, že celý vesmír a jeho dynamika, no špeciálne hviezdy, prírodné zákony a prostredie v ktorom vznikol človek, sú už odpradávna jemne nastavené tak, aby človek mohol vôbec vzniknúť. AP je dnes najčastejšie diskutovaný problém na interdisciplinárnych sympóziách filozofov, teológov a prírodovedcov. Je AP súčasťou akéhosi Veľkého plánu Tvorcu (Boha?), alebo je zázračné vyladenie všetkých okolností a základných kozmologických parametrov a konštánt prírody iba šťastná náhoda a iba zdanlivý zázrak? Autori prekvapivo zastávajú aj silnú verziu AP, aby ho i s náboženskou interpretáciou nakoniec odmietli pre dôvod, ktorý je tiež iba hypotetický. Tým dôvodom je možná existencia asi 10 500 vesmírov, ktorý každý má špecifický súbor prírodných zákonov.

Táto inšpiratívna kniha končí ôsmou kapitolou „Veľký plán“. Čakali by sme tu akési zhrnutie a prípadne i vyvrcholenie tematiky pretraktovanej v predchádzajúcich kapitolách, ale nie je to celkom tak. Namiesto toho sa autori venujú počítačovej simulácii dejín stvorenia a vzniku vesmíru so živou hmotou, simulácii podľa Hry života, ktorú v roku 1970 vynašiel mladý matematik z Cambridgea menom John Conway. Ide o modelovanie prežitia alebo smrti „živých“ entít – geometrických štvorčekov, nachádzajúcich sa vo svete, ktorý si Conway predstavil ako štvorcové pole, podobajúce sa šachovnici. Tieto „bytosti“ môžu vraj „žiť“ v určitom virtuálnom svete umelej inteligencie a mať dokonca akúsi „slobodnú vôľu“, i keď ich bunečný základ nemusí byť uhlík, atď. Aj iné výsledky sú zaujímavé, ale ešte zaujímavejšia a azda aj vášnivejšia by asi bola diskusia odborníkov o tom, či je seriózne a zodpovedné preberať takéto modely do nášho skutočného sveta.

Úplný záver knihy obsahujú aj tieto riadky: M-teória je teória zjednotenia, o ktorej Einstein dúfal, že ju nájde. Fakt, že my, ľudské bytosti – ktoré sú samy osebe len zbierkou fundamentálnych častíc prírody – sme boli schopní dostať sa tak blízko k pochopeniu zákonov, ktoré ovládajú nás a náš vesmír, je veľkým triumfom. Ale azda skutočný zázrak je, že abstraktné logické úvahy vedú k jedinečnej teórii, ktorá predpovedá a opisuje obrovský vesmír plný úžasnej rôznorodosti, ktorú v ňom pozorujeme. Ak bude teória potvrdená aj pozorovaním, bude to úspešné ukončenie hľadania, ktoré začalo pred viac ako 3 000 rokmi. Našli by sme Veľký plán. Tak, to sme prezradili z knihy možno až priveľa. Prajeme príjemné a vzrušujúce čítanie!

Igor Kapišinský a Zdena Kapišinská, prekladatelia