Jesteśmy społecznością, która kocha książki

„W fizyce teorie są zbudowane z matematyki. Posługujemy się nią nie dlatego, że chcemy odstraszyć ludzi niezaznajomionych z geometrią różniczkową i algebrami Liego z gradacją; posługujemy się nią, ponieważ jesteśmy głupcami. Matematyka pozwala nam zachować rzetelność – chroni nas przed okłamywaniem samych siebie i innych. Z matematyką można się mylić, ale nie da się kłamać.” Niemiecka fizyczka i filozofka Sabine Hossenfelder w swojej książce pt. „Zagubione w matematyce. Fizyka w pułapce piękna” postanowiła skomentować aktualny zastój w fizyce wysokich energii opowieścią o tytułowej pułapce piękna teorii fizycznych i wynikających z tego konsekwencjach. Hossenfender za główny cel obrała sobie odpowiedź na pytanie czy opis rzeczywistości w najbardziej fundamentalnej skali musi być wyrażony poprzez eleganckie i piękne w swojej formie prawa fizyczne. W tym celu przeprowadza rozmowy z wieloma znamienitymi fizykami, np. Nimą Arkani-Hamedem, Frankiem Wilczkiem czy nieżyjącym już Stevenem Weinbergiem. Będąc w opozycji do swoich interlokutorów uważa, iż natury nie interesuje piękno, dlatego też wobec każdego konstruktu fizycznego trzeba postawić jasne wymagania – określone predykcje eksperymentalne. Mniejsze znaczenie, według niej, ma sama forma równań, a jeszcze mniejsze wyłaniająca się z nich naturalność albo precyzyjnie dostrojone. Laik (jak jak) raczy jednak zapytać – o co w ogóle chodzi z naturalnością i dostrojeniem? No i w tym momencie zaczynają się schody… Autorka tak ujmuje sprawę: „Jak wyjaśniłam, większość zagadnień, którymi obecnie zajmujemy się w fizyce fundamentalnej, ma związek z numerycznymi koincydencjami. Precyzyjne dostrojenie masy Higgsa, silny problem CP, mała wartość stałej kosmologicznej – nie są to niespójności; to przeczucia natury estetycznej.” Naturalność w największym z możliwych uogólnień to brak ww. „numerycznych koincydencji” lub arbitralnie dodanych składników teorii, jak np. wyznaczonych doświadczalnie mas cząstek Modelu Standardowego. Precyzyjne dostrojenie natomiast dopuszcza tego typu dodatki w modelu fizycznym. Zasadniczo, większa część książki została poświęcona problemom dzisiejszej fizyki teoretycznej, która znalazła się w swego rodzaju ślepym zaułku. Hossenfelder upatruje przyczyn stagnacji nie tylko w umiłowaniu teoretyków do piękna lecz także coraz większej komercjalizacji i urynkowieniu nauki (wyścigi po granty),uleganiu błędom poznawczym, a także konformizmowi badaczy, skupionych w największych ośrodkach naukowych głównego nurtu (teoria strun),często będących hamulcowymi innowacyjności. Jak widać, to wszystko kwestie wewnętrzne środowiska fizycznego co czyni tę pozycję dosyć trudną dla czytelnika poszukującego ciekawych treści popularnonaukowych. Niemniej, autorka przy okazji objaśniła niektóre pojęcia fizyczne bardzo rzetelnie i profesjonalnie; bez zbędnych analogii i przekłamań; sama „czysta” fizyka, acz bez matematyki. Wystarczy choćby spojrzeć na opis funkcji falowej: „Sama funkcja falowa nie odpowiada żadnej obserwowanej wielkości, ale na podstawie jej wartości bezwzględnej można obliczać prawdopodobieństwa dla pomiarów fizycznych obserwabli – z wyjątkiem szczególnych okoliczności wynik pojedynczego pomiaru jest nieprzewidywalny.” s. 78 „Zaczyna się od funkcji falowej. Jest to matematyczny obiekt opisujący dany układ fizyczny. Często mówi się o niej jako o zadającej stan układu, jednakże – i tu zaczyna robić się ślisko – nie da się jej obserwować poprzez jakikolwiek pomiar. Funkcja falowa jest tylko czymś pośrednim; można za jej pomocą tylko obliczyć prawdopodobieństwa możliwych pomiarów pewnych obserwabli. To jednak oznacza, że po pomiarze funkcja falowa musi ulegać swego rodzaju aktualizacji, tak aby zmierzony stan miał teraz prawdopodobieństwo równe 1. Aktualizacja ta – określana niekiedy mianem „kolapsu lub redukcji” – jest natychmiastowa; następuje w tej samej chwili dla całej funkcji falowej, bez względu na to, jak szeroko funkcja ta była rozprzestrzeniona. Jeśli na przykład obejmowała swoim zasięgiem dwie odległe wyspy, to dokonanie pomiaru na jednej z nich determinuje prawdopodobieństwo na drugiej. To nie jest eksperyment myślowy; takie doświadczenie faktycznie przeprowadzono” s. 174 Podsumowując, bardzo przyjemnie spędziłem czas przy lekturze „Zagubione w matematyce”, nawet jeśli nie do końca do mnie skierowany był centralny przekaz. Na minus jedynie fakt, iż miałem nieodparte wrażenie dużego żalu autorki do swoich kolegów po fachu za to, że zwyczajnie nie słuchają jej rad. Jednakowoż, nie polecam tej książki osobom szukającym "fizycznej rozrywki". Polecam wyłącznie tym, których bardziej interesują specyficzne problemy społeczności fizycznej aniżeli samej fizyki. 8/10