Читать книгу Sześć niemożliwych rzeczy - John Gribbin - Страница 5

PRZEDMOWA

O CO W TYM WSZYSTKIM CHODZI, ALFIE? POTRZEBA KWANTOWEGO UKOJENIA

Fizyka kwantowa jest dziwna. Jest dziwna, przynajmniej dla nas, ponieważ reguły świata kwantowego, według których działa on na poziomie atomów i cząstek subatomowych (albo według których funkcjonuje światło i materia, jak mawiał Richard Feynman), nie są tymi samymi regułami, które obowiązują w dobrze znanym nam świecie codziennych doświadczeń – regułami, które kojarzymy ze „zdrowym rozsądkiem”.

Reguły kwantowe zdają się nam mówić, że kot może być jednocześnie żywy i martwy, a cząstka materii może równocześnie znajdować się w dwóch różnych miejscach. Co więcej, cząstka jest też falą, toteż wszystko w świecie kwantowym może być opisywane całkowicie w kategoriach fal albo wyłącznie językiem fizyki cząstek – co kto woli. Erwin Schrödinger odkrył równania opisujące kwantowy świat fal, Wernerowi Heisenbergowi zawdzięczamy równania opisujące kwantowy świat cząstek, natomiast Paul Dirac udowodnił, że jako opis kwantowego świata obie wersje rzeczywistości są idealnie równoważne. Wszystko to było jasne pod koniec lat dwudziestych XX wieku. Jednak ku wielkiej rozpaczy wielu fizyków, nie wspominając o zwykłych śmiertelnikach, nikt (wówczas i nigdy później) nie był w stanie podać zdroworozsądkowego wyjaśnienia, co się dzieje.

Jedną z reakcji na ten fakt było ignorowanie problemu w nadziei, że sam zniknie. Równania (obojętne, którą wersję wolisz) sprawdzają się znakomicie, gdy chcesz zrobić coś w rodzaju zaprojektowania lasera, objaśnienia struktury łańcucha DNA lub zbudowania komputera kwantowego. Skutek był taki, że wielu pokoleniom studentów mówiono, iż trzeba „zamknąć się i liczyć” – nie pytaj, co równania znaczą, tylko zajmij się obsługą kalkulatora. To taki odpowiednik zatkania uszu palcami i głośnego śpiewania: „la-la-la-la-la-la, nie słyszę, co mówisz”. Bardziej rozważni fizycy szukali ukojenia w inny sposób. Podejmowali najróżniejsze mniej lub bardziej desperackie próby „objaśnienia” tego, co dzieje się w kwantowym świecie.

Próby te, kwanty ukojenia, nazywane są „interpretacjami”. Na poziomie równań żadna z nich nie jest lepsza od innej, choć autorzy interpretacji i ich wyznawcy będą jednym głosem mówić, że to ich ulubiona jest jedynym prawdziwym źródłem wiary, a wszyscy ci, którzy są wyznawcami innych interpretacji, są heretykami. Co prawda jeśli weźmiemy pod uwagę względy matematyczne, to żadna z tych interpretacji nie jest gorsza od innych. Najprawdopodobniej oznacza to, że coś nam umyka. Może pewnego dnia zostanie odkryty nowy, wspaniały opis świata, który będzie zawierał identyczne przewidywania jak znana obecnie teoria kwantowa, lecz równocześnie będzie miał sens. Cóż, przynajmniej można mieć nadzieję.

Pomyślałem, że tymczasem warto zaproponować przegląd kilku najważniejszych interpretacji fizyki kwantowej z punktu widzenia agnostyka. W odniesieniu do zdrowego rozsądku wszystkie one są szalone, niektóre bardziej niż inne, jednak jeśli w tym świecie coś jest szalone, to wcale nie musi być błędne, a bardziej szalony pomysł niekoniecznie musi być bardziej błędny. Wybrałem sześć przykładów, głównie dlatego, by uzasadnić użycie cytatu z książki opowiadającej o przygodach Alicji. Mam własne zdanie na temat ich zalet i nadzieję, że uda mi się go nie wyjawić, chcę bowiem zostawić czytelnikowi dokonanie włas­nego wyboru. Jeśli to się nie powiedzie, zawsze można zatkać uszy i głośno zaśpiewać: „la-la-la-la-la-la, nie słyszę, co mówisz”.

Zanim jednak przedstawię te interpretacje, powinienem jednoznacznie sprecyzować, co tak naprawdę próbujemy interpretować. Postęp naukowy często rodzi się w konwulsjach. W tym wypadku jednak wydaje się stosowne, aby zacząć od razu od dwóch konwulsji – czyniąc kolejny ukłon w stronę Charlesa Lutwidge’a Dodgsona1.

John Gribbin

czerwiec 2018

1 Autor nawiązuje do poematu Lewisa Carrolla zatytułowanego The Hunting of the Snark, który w Polsce został opublikowany m.in. w przekładzie Wojciecha Manna i Grzegorza Wasowskiego pod tytułem Obławantura przez Wążarłacza i Łowybryki wokół Żreka (przyp. tłum.).