Izvor: B92, 28.Okt.2011, 12:50 (ažurirano 02.Apr.2020.)
Ima li vreme početak?
Nijedna druga naučna tema ne nadahnjuje maštu kao prostor i vreme. Ima dobrih razloga za to. Ova dva pojma poprište su realnosti, pravo su tkanje kosmosa. Čitavo naše postojanje – sve što činimo, celokupno naše iskustvo – odigrava se u nekoj oblasti prostora u određenom vremenskom periodu.
Ipak, nauka i dalje samo pokušava da shvati šta su, zapravo, prostor i vreme. Jesu li stvarni fizički entiteti ili tek korisne ideje? Ako su stvarni, da li su osnovni, >> Pročitaj celu vest na sajtu B92 << ili nastaju iz fundamentalnijih konstituenata? Šta znači prazan prostor? Ima li vreme početak? Da li ima strelu neopozivo usmerenu od prošlosti ka budućnosti, na šta upućuje svakodnevno iskustvo? Možemo li da upravljamo prostorom i vremenom?
U ovoj knjizi, pratićemo trista godina strastvenog naučnog istraživanja čija je svrha traganje za odgovorom ili barem nagoveštajem odgovora, na takva osnovna, ali duboka pitanja o prirodi kosmosa. Na tom putovanju stalno ćemo se susretati i s jednim drugim pitanjem, u čvrstoj sprezi s prethodnim. To pitanje je opsežno koliko i nedokučivo: šta je stvarnost? Nama, ljudima, dostupna su samo unutrašnja iskustva percepcije i mišljenja – kako, onda, možemo biti sigurni da ona zaista odražavaju spoljašnji svet? Filozofi su odavno svesni tog problema. Filmski autori su ga učinili popularnim kroz priče o veštačkim svetovima, nastalim u fino podešenim neurološkim simulacijama koje postoje samo u umovima protagonista. A fizičari, poput mene, duboko su svesni toga da realnost koju opažamo – materija što evoluira na pozornici prostora i vremena – možda ima samo malo, ako uopšte i ima, veze s pravom realnoću oko nas. Ipak, opažanja su jedino što imamo, te ih shvatamo ozbiljno.
Biramo sirove podatke i matematičke okvire za vodilje, a ne nesputanu maštu ili nepopustiljivi skepticizam, i tražimo najjednostavnije, no ujedno i najdalekosežnije teorije koje mogu da objasne i predvide ishod današnjih i budućih eksperimenata. Time postavljamo žestoka ograničenja na teorije za kojima tragamo. (Na primer, u ovoj knjizi nećete naći nagoveštaje da plutam u cisterni, povezan hiljadama žica za stimulaciju mozga zbog kojih samo umišljam da sada pišem ovaj tekst.) Ali tokom poslednjih sto godina, otkrića u oblasti fizike upućuju na revizije našeg svakodnevnog osećaja stvarnosti koje su u toj meri dramatične, takve glavolomke i udari na paradigme koliko i najmaštovitija dela naučne fantastike. Te revolucionarne promene smernice su za naše putovanje po stranicama ove knjige.
Mnoga pitanja koja razmatramo identična su, premda prikazana u drugačijem ruhu, onima koja nisu kroz vekove davala mira Aristotelu, Galileju, Njutnu, Ajnštajnu, i nebrojenim drugim naučnicima. I pošto je namena ove knjige da opiše naučnu oblast u začetku, pratićemo sudbinu tih pitanja otkrivajući kako su ih generacije u prošlosti proglašavale razjašnjenim, a njihovi naslednici opovrgavali, da bi ih naučnici u potonjim vekovima doterivali i iznova definisali.
Na primer, kada budemo razmatrali komplikovano pitanje da li je prostor koji je sasvim prazan kao belo slikarsko platno, stvaran entitet ili samo apstraktna ideja, pratićemo klatno naučnog mišljenja kako se njiše od Njutnove objave iz 17. veka o realnosti prostora, preko suprotnog zaključaka Ernsta Maha u 19. veku, do Ajnštajnove dramatične reformulacije samog pitanja stoleće kasnije, kojom je spojio prostor i vreme, i najvećim delom opovrgao Maha. Susrešćemo se, potom, sa kasnijim otkrićima koja su još jednom izmenila samo pitanje redefinisanjem značenja reči „prazno", predstavljajući prostor kao neizbežno ispunjen nečim što nazivamo kvantnim poljima i, moguće je, difuznom energijom zvanom kosmološka konstanta – modernim odjecima starog i odbačenog pojma etera u prostoru. Povrh toga, opisaćemo kako bi predstojeći eksperimenti na planu prostora mogli da potvrde određene aspekte Mahovih zaključaka koji su u skladu sa Ajnštajnovom opštom relativnoću – biće to dobra ilustracija fascinantne i složene mreže naučnog razvoja.
Danas su nam na raspolaganju plodonosne spoznaje inflatorne kosmologije o streli vremena, bogata paleta dodatnih prostornih dimenzija teorije struna, radikalna pretpostavka M-teorije da bi prostor koji naseljavamo mogao biti samo komadić što pluta u većem kosmosu, i aktuelno nagađanje na granici pojmljivog – da kosmos koji vidimo nije ništa više do kosmički hologram. Još uvek ne znamo da li su novije ovakve pretpostavke tačne. Ali ma koliko besmisleno zvučale, shvatamo ih ozbiljno, jer ka njima nas vodi naša uporna potraga za najdubljim zakonima kosmosa.
Čudna i neznana stvarnost ne mora da bude samo plod bogate mašte naučne fantastike, već se može ukazati i usled najnaprednijih otkrića moderne fizike. Tkanje svemira namenjeno je prevashodno širem krugu čitalaca sa skromnim ili nikakvim obrazovanjem na polju nauke, ali koje želja za razumevanjem mehanizama po kojima funkcioniše kosmos podstiče da se uhvate u koštac s brojnim složenim i zahtevnim konceptima. Kao i u mojoj prvoj knjizi, Elegantni kosmos, ni u jednom trenutku se ne udaljavam od ključnih naučnih ideja, izostavljajući, istovremeno, matematičke detalje u korist metafora, analogija, priča i ilustracija. Pravovremeno ću upozoriti čitaoce na svaki težak deo u knjizi, uz kratak pregled za one koji odluče da preskoče zahtevnije diskusije ili da se ne upuštaju preduboko u njih. Na taj način, čitaoci će moći da hode putem otkrića i da pored znanja o aktuelnom pogledu na svet koji pruža fizika, stiču i uvide o tome kako je taj pogled na svet postao prihvaćen.
Knjiga bi trebalo da zainteresuje i studente, predane čitaoce opštih naučnih tekstova, profesore i profesionalce iz ove oblasti. Iako su početna poglavlja pregled neophodnih, ali standardnih osnovnih podataka o relativnosti i kvantnoj mehanici, pristup u čijem je središtu fizički aspekt prostora i vremena donekle je nekonvencionalan. U narednim poglavljima, razmatram široku paletu tema – između ostalog i Belovu teoremu, eksperimente sa odloženim izborom, kvantna merenja, ubrzanu ekspanziju, mogućnost stvaranja crnih rupa u narednoj generaciji akceleratora čestica, živopisne vremeplove kroz crvotočine – kako bi čitaoci stekli saznanja o brojnim najizazovnijim pomacima oko kojih se lome koplja. Deo materijala koji izlažem u ovoj knjizi je kontroverzan. Najvažnije stavove o temama koje su još uvek predmet rasprava, predstavio sam u telu teksta.
Za nedoumice oko kojih postoji opšte slaganje, drugačija gledišta sam naveo u napomenama. Pojedini naučnici, naročito oni koji zastupaju manjinska gledišta, možda će dovesti u pitanje neke moje procene, ali sam se trudio da kroz čitav tekst i u napomenama održim uravnotežen odnos prema različitim mišljenjima. Naročito marljiv čitalac će u napomenama naći i detaljnija objašnjenja, razjašnjenja i prigovore od važnosti za pitanja koja sam pojednostavio, kao i sažete matematičke dopune (za čitaoce koje i to zanima) pristupu bez jednačina u glavnom tekstu. Kratak pojmovnik poslužiće kao referenca za neke stručnije naučne termine.
Ni knjiga ove dužine nije dovoljna za opširnu temu prostora i vremena. Fokusirao sam se na one elemente za koje mislim da su uzbudljivi
i od ključne važnosti za formiranje pune slike realnosti slikane četkicom moderne nauke. Njihov izbor je vrlo često bio odraz mojih ličnih sklonosti, te se izvinjavam onima kojima se čini da njihovom polju istraživanja ili omiljenoj oblasti proučavanja nije posvećena odgovarajuća pažnja.
Tkanje svemira upotpunjuje knjigu Elegantni kosmos koja je u Srbiji i širom sveta postigla veliki uspeh i status jednog od najboljih naučnopopularnih književnih dela. Knjigu je na srpskom jeziku štampao Heliks, i može se poručiti na njihovom sajtu ili kupiti na Sajmu knjiga.
