Lee Smolin – Pełna teoria Wszechświata
| W swoich badaniach naukowych zajmuję się głównie problemem kwantowej grawitacji. Lubię zajmować się tym zagadnieniem, gdyż jest to jedyna znana mi dziedzina fizyki, w której na co dzień spotyka się poważne pytania filozoficzne, jednocześnie zajmując się rzemiosłem fizyka-teoretyka, polegającym na prowadzeniu obliczeń w celu wyprowadzenia pewnych tez z teoretycznych koncepcji (…) Przez ostatnie osiem lat wraz z kilkoma przyjaciółmi zajmowałem się nową metodą połączenia ogólnej teorii względności z mechaniką kwantową (…). W naszej pracy łączymy bardzo piękne sformułowanie ogólnej teorii względności Einsteina, znalezione przez mojego przyjaciela Abhaya Ashtekara, z pewnymi ideami dotyczącymi kwantowej teorii czasu i przestrzeni, opisanej za pomocą pętli. Zamiast opisywać świat podając współrzędne każdej cząstki, mówimy o nim określając jak pętle są związane i połączone z innymi. Takie podejście do teorii kwantowej zaproponowaliśmy wraz z Carlo Rovellim, moim przyjacielem, oraz Rodolfo Gambinim, bardzo interesującym fizykiem z Paragwaju. Główny wynik naszej pracy, to twierdzenie, że w skali Plancka, czyli dwadzieścia rzędów wielkości mniejszej niż promień jądra atomowego, przestrzeń wygląda jak sieć czy też tkanina zrobiona z dyskretnych pętli. Te pętle można uważać za atomy, z których zbudowana jest przestrzeń. Przewidujemy, że – podobnie jak zwykły atom może mieć tylko określone, dyskretne wartości energii – gdy zbadamy własności przestrzeni w skali Plancka, okaże się, że powierzchnia lub objętość pewnego obszaru przestrzeni też może mieć tylko dyskretne wartości. Przestrzeń wydaje się gładka w skali makroskopowej tylko dlatego, że jest zbudowana z ogromnej liczby połączonych pętli, podobnie jak na pozór gładka tkanina składa się z oddzielnych nici. Ponadto, teoria pętli ma tę wspaniałą cechę, że prowadzi do obrazu zbudowanego wyłącznie z relacji. Nie ma żadnej pregeometrii przestrzeni, żadnych punktów odniesienia, wszystko ma charakter dynamiczny i relacyjny. Tak Einstein zalecał rozumieć geometrię czasu i przestrzeni – jako dynamiczną strukturę relacji, nie zaś coś określonego lub danego a priori. Za pomocą koncepcji pętli zdołaliśmy przenieść tę ideę do mechaniki kwantowej. Dla mnie najważniejszą koncepcją kryjącą się za odkryciami dwudziestowiecznej fizyki i kosmologii jest stwierdzenie, że na poziomie elementarnym obiekty nie mają wewnętrznych własności; wszystkie wynikają dopiero z relacji między obiektami (…) Obraz, jaki wyłania się z połączenia teorii względności i mechaniki kwantowej, to świat rozumiany jako sieć relacji. Hierarchiczny obraz newtonowski, w którym atomy z ustalonymi i niezmiennymi własnościami poruszają się na ustalonej scenie absolutnego czasu i przestrzeni, jest już martwy. To nie znaczy jednak, że należy je rozumieć w inny, bardziej subtelny i piękny sposób. Kwantowa grawitacja, na ile można obecnie stwierdzić, idzie dalej w tym kierunku. Opis geometrii czasoprzestrzeni utkanej z pętli i węzłów jest wspaniałym matematycznym wyrazem idei, iż własność jednego obszaru świata są określone przez jego związki i relacje z pozostałymi. Lee Smolin jest fizykiem-teoretykiem, profesorem fizyki i członkiem Center for Gravitional Physics and Geometry na Uniwersytecie Pensylwanii. Autor „The Life of The Cosmos: A New View of Cosmology, Particle Physics, and Meaning of Quantum Physics” (1995). Źródło: Magazyn CyberSangha Nr 5 |
„Trzecia kultura” pod redakcją Johna Brockmana.
Seria: Nauka u progu trzeciego tysiąclecia – Wydawnictwo CIS, Warszawa 1996.
