Články označené ako BrandCom sú pripravené a publikované v spolupráci s komerčnými partnermi. Hoci redakcia TRENDU nie je ich autorom, ich obsah považuje za prínosný pre čitateľa a preto umožnila ich publikovanie. Viac o BrandCom

BLOG Robert Mistrík

Teória strún je nahá, ale nič jej nevidno

15.10.2007 | Robert Mistrik

Strunári už presvedčili médiá a mecenášov, ostáva ešte presvedčiť prírodu

  • Tlačiť
  • 59

Pamätáte sa ešte na studenú jadrovú fúziu, vedecký zázrak konca 80. rokov minulého storočia, ktorý sa ale nikdy nekonal? Dvaja elektrochemici z Univerzity v Utahu vtedy s veľkou slávou oznámili, že sa im podarilo pri izbovej teplote dosiahnuť proces podobný jadrovej fúzii na slnku, čo by na veky vyriešilo energetické problémy ľudstva. Keď som si v tom čase zapol rádio, začul som správu, ktorá mi opäť prinavrátila spánok a to, že po stovkách iných laboratórií tento proces konečne pozorovali aj slovenskí vedci. Jeden z nich potom istú dobu pôsobil ako člen predstavenstva vo firme Odvoz a likvidácia odpadu a.s. Bratislava. Nie len bratislavská, ale aj všetky tie studené fúzie po celom svete skončili presne tam kde mali, v horúcich peklách spaľovní odpadu. Po rokoch sa celý vedecký svet nechápavo chytal za hlavu, ako mohlo dôjsť práve v „hard science" k takej masovej psychóze potvrdenia triviálne verifikovateľného procesu, ktorý ale nikdy nenastal. Popper na to mal už dávno odpoveď: „Veda je omylná, pretože veda je ľudská." (Popper, K. R., Otevřená společnost a její nepřátelé II. Oikoymenh, 1994 Praha)

V 30. rokoch minulého storočia začalo byť jasné, že teória relativity a kvantová mechanika sú nekompatibilné teórie, ale obidve sú dokázateľne platné. Postupne sa začali tlačiť do popredia aj iné nevyriešené fenomény ako gravitácia a jadrové interakcie. Einstein, Heissenberg, Pauli a mnohí iní velikáni vedy si do konca života lámali hlavy nad hľadaním univerzálnej teórie zjednocujúcej všetky zákonitosti mikro a makro sveta, no nedožili sa toho. Významný pokrok priniesol v 70. rokoch „štandardný model", ktory popísal tri zo štyroch fundamentálnych interakcií medzi elementárnymi časticami. Ukazuje sa, že to bol v tomto smere posledný úspech, ktorý moderná veda dosiahla.

Zhruba v rovnakom období sa nenápadne priplazila teória strún, podľa ktorej nie sú podstatou hmoty bodové častice, ale jednorozmerné objekty (struny) kmitajúce v extra dimenziách priestoru, teda mimo toho nášho svetského. Hneď od začiatku si teória strún neskromne kládla za cieľ byť teóriou všetkých teórií vysvetlenia podstaty elementárnych častíc a všetkých ich interakcií, priestoru, gravitácie, jednoducho zjednotiť zákony fyziky. Postupne získavala na popularite, no po čase sa strunári dopracovali k piatim konzistentným teóriám, ktoré nebolo možné zjednotiť. Už sa zdalo, že upadne do zabudnutia, ako upadli podobné pokusy zjednotiť zákony fyziky od slávnejších autorov ako Einsteina a Heissenberga, no na scéne sa v roku 1984 objavil človek, ktorý stroskotanca zachránil a otočil dejiny vedy kontroverzným spôsobom. Bol to Edward Witten, považovaný za najväčšieho matematického génia súčasnosti. Už len jeho životopis je tak spektakulárny, že stojí za prečítanie.

Witten našiel brilantný matematický postup, ktorým zjednotil už spomenutých 5 riešení do jedného uceleného celku a teóriu strún rozšíril o tzv. M-theory. Odnoží tejto teórie pribúdalo s každým vedcom s umeleckou fantáziou na tvorbu zvučných názvov, a celé toto snaženie bolo korunované titulom superstring theory. To už začalo rezonovať v ušiach aj laickej verejnosti a my vieme z domácich skúseností, že je to vždy základ úspechu. Na prelome milénia snáď nebol odborný, ale hlavne vedecko-populárny časopis, ktorý by neospevoval teóriu strún ako kandidáta na finálny opis podstaty fyzikálneho sveta, i keď meno Witten v tom ošiali poznali len zasvätení. Strunári dokonale ovládli bašty akademickej prestížnosti ako HarvardMITIAS Princeton (pôsobili tam do konca života Einstein, Gödel, a dodnes je tam Witten) a s vedeckou solídnosťou vypudili každého kto kládol nepríjemné otázky o verifikovateľnosti resp. popperovskej falzifikovateľnosti. Priznám sa, že vtedy som ako slabo informovaný laik hltal všetky tie fantastické predstavy o 10 rozmernom, neskôr 11, až najnovšie 26 rozmernom priestore, tú neuveriteľnú skutočnosť, že všetko to pravé orechové sa v našom vesmíre deje v dimenziách priestoru, ktoré sú nám na veky nedostupné. Človek vtedy cítil aj bez pohľadu do kalendára, že sa prehupol do nového milénia.

Každá teória má svojich odporcov, závistlivých alebo rodených oportunistov, no racionálni kritici sú vždy tí najnebezpečnejší. Ale aj tí boli v prípade teórie strún uzemňovaní starým ale dobrým argumentom o historicky mnohokrát opakovanom nepochopení odvážnych teórii v čase ich zrodu.  Koncom 80. rokov podobne tupili kritiku prvého veľkého odporcu teórie strún slávneho držiteľa Nobelovej ceny za fyziku Richarda Feynmana,  prirovnaním k odmietavému postoju Alberta Einsteina ku kvantovej mechanike. Feynman tesne pred smrťou vyhlásil: „Teória strún produkuje výhovorky, ale nie predikcie". No skutočný zlom nastal začiatkom nášho milénia, keď všetci začali rezolútne žiadať dôkazy, ako žiada predajca peniaze od kupujúceho: Show me the money! Miesto reálneho dôkazu, alebo čo i len najmenšej unikátnej predikcie, strunári vytasili argumenty o gigantickom matematickom aparáte, ktorý je konzistentný a formálne správny. Odporcovia kontrovali argumentom, že matematický aparát je síce krásny i keď geniálne komplikovaný, no s realitou nemá nič spoločné. Tí trefnejší poznamenali, že keď už strunári presvedčili médiá, materské univerzity a grantové agentúry, ostáva ešte presvedčiť prírodu. Jediný ozajstný argument (sám ho bez irónie uznávam), ktorý drží teóriu strún nad vodou je meno a autorita Eda Wittena. Je šťastím, že nežije v krajine samovýbuchov, samoúnosov a samozbití, lebo to by už bola teória strún skutočne v ohrození.

Na prezentovanie môjho subjektívneho pohľadu na teóriu strún si vypožičiam myšlienky zo štyroch kníh, dvoch pro a dvoch kontra strunám, od štyroch autorov, jedného z MIT, jedného súčasného a dvoch bývalých harvardistov.

Prvá z nich je dielom Lisy Randall, Warped Passages. Slečna Randall (stále slobodná a šarmantná štyridsiatnička), profesorka fyziky na Harvarde, hneď na šiestej strane prezentuje svoj najväčší objav. Kým tradičná teória strún je postavená na priestorových extra dimenziách najmenšej možnej veľkosti, tzv. Planckovej dĺžky (10-35 metra), Randall s kolegom Ramanom „objavili", že neviditeľné dimenzie priestoru sú údajne naopak nekonečné. Ako podporný argument uviedla fakt, že po prezentácii tejto už tisícej, tentokrát aj protirečivej, verzie teórie strún na istej konferencii jej na záverečnom bankete držal miesto (saved me a seat) Stephen Hawking. Keď je veda v núdzi prichádzajú na rad trápnosti typu „bol som pri ňom" a nebolo tomu inak ani u nás doma minulý týždeň. Lisa Randall rozhodne nepatrí k špičke strunárov, no aj takýmito „dôkazmi" sa teória strún utvrdzuje vo svojej platnosti. Kým ma začnete upodozrievať, že tendenčne vyberám knihy outsiderov, tak to vám musím oznámiť, že Lisa Randall bola v máji 2007 časopisom Times vybraná medzi 100 najvplyvnejších ľudí planéty, v USA mimoriadne prestížne ocenenie. V marketingu sa tomu hovorí „brand awareness", niečo ako vytváranie povedomia uznávanej značky. Škoda, že výskumy rakoviny, Alzheimera, AIDS, sklerózy multiplex ale aj magnetickej rezonancie či počitačovej tomografie nie sú tak rešpektovanou značkou ako string theory.

Druhé dielo A First Course in String Theory pochádza od profesora z MIT, Bartona Zwiebacha. Na rozdiel od toho prvého je to odborne mimoriadne kvalitne prepracovaná kniha. Okrem iného detailne odvodzuje tzv. Bekensteinovu entrópiu Schwarzschildovej čiernej diery, strunármi považovaný za jeden z najväčších tromfov ich teórie. No počítať entrópiu čiernej diery je ako určovať výmenný kurz platidiel medzi dvomi planétami v galaxii Andromedy. Strunári sú si vedomí, že ich teória nie je schopná predpovedať nič čo už nedokáže iná teória, a tak šikovne predikujú prakticky neoveriteľné skutočnosti typu entrópia čiernej diery. Zwiebach aspoň férovo v závere podkapitoly o čiernych dierach na strane 377 priznáva: „Many mysteries remain." Jeho inak aj odporcami uznávané dielo je vlastne učebnicou, s elegantnými matematickými formuláciami, no o spojitosti uvádzanej matematiky s reálnym fyzikálnym svetom môžu byť presvedčení jedine ortodoxní strunári. Kto by sa chcel vzdelávať v teórii strún nemusí si ale kupovať túto drahú knihu, môže sa zapísať na „Free classes and lectures" na prestížnej MIT, kde sa inak za všetky ostatné odbory platia ťažké tisíce. Jediný sponzorovaný odkaz na Googli (vpravo hore) po hľadaní spojenia „string theory" vás dovedie na tento vedecký výpredaj (upozorňujem, že tento sponzorovaný odkaz rafinovane mení text pri každom novom hľadaní a preto musíte opakovať hľadanie, aby ste dostali vytúžené „Learn String Theory at MIT. Free classes and lectures").

Články spochybňujúce teóriu strún nie sú v odborných kruhoch ničím novým, ale pre širšiu verejnosť (rovnako v mojom prípade) prišlo skutočné vytriezvenie minulý rok po vydaní knihy Not Even Wrong od absolventa Harvardu a v súčasnosti matematika na Columbia university Petra Woita. Názov knihy je presným citátom Wolfganga Pauliho na označenie absurdných teórii, ktoré „nie sú ani len nesprávne". Autor krok po kroku odhaľuje pomerne komplikovaným matematickým jazykom nahotu teórie strún, jej absolútnu odtrhnutosť od reality a mediálny valec valcujúci všetkých s opačným názorom. Autor prirovnáva argumenty teórie strún k politickému mysleniu, o ktorom raz George Orwell napísal: „Politické myšlienky, zvlášť tie ľavicové, sú typom masturbačnej fantázie v ktorej je svet faktov sotva dôležitý." Podobnú myšlienku vyslovil raz o matematike držiteľ Nobelovej ceny Murray Gell-Mann, proponent teórie strún, keď vyhlásil: „Matematika má rovnaký vzťah k vede, ako masturbácia k sexu". Antistrunári si škodoradostne šepkajú, že sa tým nechtiac preriekol o matematike teórie strún. Peter Woit, sám matematik, upozorňuje, že extrémne oddávanie sa matematike v prírodných vedách môže končiť tak, ako o tom raz napísal slávny kvantový mechanik Paul Dirac: „Krása jednej rovnice je dôležitejšia ako jej zhoda s experimentom."

Autor vysiela do sveta jedno mimoriadne dôležité upozornenie. V ženevskom CERNe sa má v máji 2008 spustiť do prevádzky najväčší urýchľovač na svete Large Hadron Collider (LHC), ktorý bude čelne zrážať protóny s takou obrovskou energiou, že sa nevylučuje vznik mikro čiernej diery, ktorá sa podľa Hawkingovej teórie ale našťastie okamžite odparí a zanechá po sebe stopy, o ktorých sa dnes len špekuluje. A tu strunári zavetrili životnú šancu priživiť sa na tomto experimente. Vedci celého sveta ale upozorňujú, že po mediálnej erupcii, ku ktorej po zrážke prvých dvoch protónov určite dôjde bude trvať ešte minimálne 3 roky správne nakalibrovať prístroje a vyhodnotiť výsledky z terabytov nameraných dát. Preto treba byť zdravo skeptický pri možnej mediálnej tsunami oznamujúcej potvrdenie teórie strún, ktorá bude potom mravenčou prácou v odborných publikáciách už bez záujmu mainstreamových médií opäť vyvrátená. To, že podobné obavy sú oprávnené svedčí niekoľko článkov, ktoré som zaregistroval v časopisoch ako Scientific American, Bild der Wissenschaft, ale aj v našom Kozmose, kde strunári už posilňujú, a ako hotovú vec opisujú potvrdenie ich teórie pomocou reliktného žiarenia z odparujúcej sa čiernej diery. Vyššie spomenutá najvplyvnejšia Lisa Randal vo svojej knihe len tak na okraj píše, že sa rada bicykluje v okolí CERNu.

Ako poslednú spomeniem knihu, ktorá nádherným spôsobom zúčtovala s teóriou strún a stala sa Top 5 bestsellerom na americkom Amazone v kategórii fyzika. Za jeden rok od vydania (2006) dokonca predbehla všetky Hawkingove knihy vrátane Stručnej histórie času. Ide o vynikajúce dielo The Trouble With Physics od Lee Smolina, ktorý je, ako inak, absolvent Harvardu a publikoval 18 odborných prác o teórii strún. V úvode na rovinu priznáva, že to bol aj on, kto budoval mýtus tohto nezmyslu, a preto prirovnáva jeho knihu skôr k tragédii. Čitateľným spôsobom ukázal, že to nie je ani teória, ale veľká zbierka aproximatívnych výpočtov. K tomu cituje držiteľa Nobelovej ceny za fyziku Gerard ‘t Hoofta, ktorý na margo teórie strún povedal nasledovné: „Predstavte si, dám vám stoličku s vysvetlením, že nohy ešte chýbajú a sedadlo, operadlo a opierky na ruky budú možno dodané neskôr. Nech už som vám dal čokoľvek, dá sa to nazvať stoličkou?" V knihe je aj kapitola za ktorú by autorovi na Slovensku zablokovali všetky účty. Komunitu strunárov opisuje v siedmych bodoch ako elitnú, organizovanú skupin(k)u, monolitnú, s typickou spolupatričnosťou, prísne sa segregujúcu od tých ostatných, nediskutujúcu o názoroch iných a keď tak s neúctou, v ktorej existuje hierarchická štruktúra, kde pár lídrov diktuje smer ďalšieho smerovania. Dalo by sa to nazvať jedným slovom, ktoré autor nepoužil a mne sú účty tiež milé. Smolinova práca má aj jeden nevedecký, ale rovnako dôležitý prínos. Konečne sa pohli ľady v masových médiách a The New York Times nazval Lee Smolina „briliantným a originálnym mysliteľom".

Nech už je to s platnosťou teórie strún akokoľvek, žiaľ strunárina prvýkrát posunula prírodné vedy bližšie k spoločenským v tom smere, že pravda sa už nehľadá na základe jasných racionálnych dôkazov, ale celá diskusia sa zvrhla do neúprosnej a do budúcna ešte dlhotrvajúcej animozity opačne zmýšľajúcich skupín. A čo horšie, „teória strún je hrozbou, že naše noblesné hľadanie sa raz skončí a viera opäť raz môže nahradiť vedu" (Sheldon Glashow, držiteľ Nobelovej ceny za fyziku a emeritný profesor fyziky na Harvarde).

    > Hlasuj za tento článok na Hlasuj za tento článok na vybrali.sme.sk
  • Tlačiť
  • 59

Robert Mistrík

  • Počet článkov: 12
  • Priemerná čítanosť: 9927
  • Priemerná diskutovanosť: 16
  • RSS blogu

O blogu

Pretavujem vedu do softvéru, konkrétne hmotnostnú spektrometriu a biochémiu do programov pre chemikov rôzneho zamerania. Zaoberám sa aj komplexnými systémami a ich analógiami napr. ekonómia vs. biológia, čím sa snažím postupne poodhaľovať univerzalitu sveta.

Robert Mistrík

  • Počet článkov: 12
  • Priemerná čítanosť: 9927
  • Priemerná diskutovanosť: 16
  • RSS blogu

O blogu

Pretavujem vedu do softvéru, konkrétne hmotnostnú spektrometriu a biochémiu do programov pre chemikov rôzneho zamerania. Zaoberám sa aj komplexnými systémami a ich analógiami napr. ekonómia vs. biológia, čím sa snažím postupne poodhaľovať univerzalitu sveta.

Kalendár sa načítava...