Το μέλλον της θεωρίας χορδών
Μια συζήτηση με τον Brian Greene (Μέρος 1ο)

Άρθρο, από την ιστοσελίδα SciAm.com, Ιούλιος 2003

1ο, 2o, 3o, Επόμενο

Παλιότερα η θεωρία χορδών έδενε όλους τους φυσικούς με κόμπους. Ακόμα και αυτοί που δούλευαν σ' αυτή τη θεωρούσαν πολύ περίπλοκη, ενώ άλλοι φυσικοί την κορόιδευαν για έλλειψη πειραματικών προβλέψεων. Ο υπόλοιπος κόσμος την αγνοούσε. Στα μέσα όμως της δεκαετίας του 1990 η θεωρία άρχισε να δίνει καρπούς. Έδωσε μερικές ελέγξιμες αν και μόνο ποιοτικά προβλέψεις. Ο πολύς κόσμος άρχισε ν' ακούει γι αυτήν. Ακόμη και ο Woody Allen τη σατίρισε σε μια στήλη του περιοδικού New Yorker τον περασμένο Ιούλιο.

Λίγοι άνθρωποι έχουν προσπαθήσει περισσότερο από τον Brian Greene, έναν καθηγητή φυσικής στο πανεπιστήμιο Columbia, να αφαιρέσουν το μυστήριο από τη θεωρία χορδών. Το βιβλίοο του του 1999: "Το κομψό Σύμπαν" έγινε μπεστ-σέλερ και ο ίδιος ήταν από τους φιναλίστ για το βραβείο Pulitzer. Η συνέντευξή του στον George Musser συντάκτη του SCIENTIFIC AMERICAN δόθηκε συνοδευόμενη από πιάτα με σπαγγέτι όλο χορδές.


SA. Μερικές φορές όταν οι αναγνώστες μας ακούνε για θεωρία χορδών ή κοσμολογία, σηκώνουν ψηλά τα χέρια και λένε: "Ποτέ δεν θα την καταλάβω.."

BRIAN GREENE: Πράγματι έχω συναντήσει μια δόση φόβου όταν πρόκειται να συζητηθούν ιδέες όπως της θεωρίας χορδών ή της κοσμολογίας. Αλλά έχω επίσης δει ότι υπάρχει τόσο μεγάλο και βαθύ ενδιαφέρον για τα θέματα αυτά, ώστε υπάρχει προθυμία να πάει κανείς βαθύτερα στα θέματα αυτά απ' ότι σε άλλα θέματα που τα καταλαβαίνουμε ευκολότερα.

SA: Παρατήρησα ότι σε πολλά σημεία του βιβλίου σας "Το κομψό Σύμπαν" δίνεται πρώτα μια χοντρική ιδέα των φυσικών εννοιών και στη συνέχεια μια λεπτομερή συζήτηση.

BG: Διαπίστωσα ότι αυτός είναι ένας χρήσιμος τρόπος ανάπτυξης, ιδιαίτερα μάλιστα στα πιο δύσκολα σημεία. Αν η χοντρική ιδέα είναι το επίπεδο που θέλει να φτάσει κάποιος μπορεί να παρακάμψει το επόμενο υλικό. Αν όχι προχωρεί στις λεπτομέρειες. Προτιμώ εξάλλου να παραθέτω πράγματα με πολλούς τρόπους. Νομίζω ότι όταν μιλάμε για αφηρημένες ιδέες, είναι απαραίτητοι οι πολλοί τρόποι πλησιάσματος. Από επιστημονική άποψη, αν κολλήσουμε σε έναν τρόπο σκέψης δύσκολα μπορούμε να κάνουμε καινοτομίες. Κάθε διαφορετικός τρόπος σκέψης φωτίζει και μια διαφορετική γωνιά ενός προβλήματος.

SA: Δώστε μας κάποια παραδείγματα προσέγγισης ενός θέματος με διαφορετικούς τρόπους.

BG: Νομίζω ότι το καλύτερο παράδειγμα είναι ο δρόμος που βάδισε ο Ed Witten του Ινστιτούτου προχωρημένων σπουδών του Princeton, ο οποίος αφού σκαρφάλωσε στην κορυφή του βουνού, κοίταξε κάτω και είδε τις διασυνδέσεις των διαφορετικών μερών της θεωρίας που κανείς άλλος δεν είχε δει. Είδε τον τρόπο που ενοποιούνταν οι 5 θεωρίες χορδών, οι οποίες πριν νομίζονταν ως τελείως ανεξάρτητες. Είδε δηλαδή το πρόβλημα από μια διαφορετική οπτική γωνιά και αμέσως όλα συνδέθηκαν. Αυτό είναι μεγαλοφυΐα.

Για μένα αυτό αποτελεί μια θεμελιώδη ανακάλυψη. Το Σύμπαν κατά μια έννοια μας οδηγεί προς κάποιες αλήθειες, διότι αυτές οι αλήθειες διέπουν τα πράγματα που αντιλαμβανόμαστε. Όλοι λοιπόν κατευθυνόμαστε προς την ίδια κατεύθυνση. Η διαφορά λοιπόν σε όσους κάνουν μια μεγάλη πρόοδο, βρίσκεται στο ότι ένα μικρό κομμάτι αντίληψης, είτε πραγματικής αντίληψης είτε μαθηματικής αντίληψης, συναρμολογεί τα ως τότε βήματα με νέο, διαφορετικό και επαναστατικό τρόπο.

SA: Πιστεύετε ότι αυτές οι μεγάλες ανακαλύψεις θα είχαν γίνει χωρίς την παρέμβαση μιας ιδιοφυΐας;

BG: Είναι δύσκολο να πούμε. Για τη θεωρία χορδών, νομίζω πως ναι, γιατί εκεί τα κομμάτια του παζλ γίνονταν όλο και πιο ξεκάθαρα. Μπορεί να μας έπαιρνε ακόμα 10 χρόνια, αλλά τελικά νομίζω θα συνέβαινε η σύνθεση των στοιχείων. Αλλά για τη γενική σχετικότητα δεν ξέρω. Η Γενική Σχετικότητα είναι ένα τόσο μεγάλο άλμα, μια τόσο μνημειώδης επαναδιατύπωση των ιδεών μας για τον χώρο, τον χρόνο και τη βαρύτητα, που δεν είναι προφανές σε μένα αν θα μπορούσε να συμβεί χωρίς τον Einstein.

SA: Υπάρχουν τέτοια αντίστοιχα μεγάλα άλματα στη θεωρία χορδών;

BG: Νομίζω ότι ακόμα περιμένουμε ένα τόσο μεγάλο άλμα. Η θεωρία χορδών έχει χτιστεί από ένα σωρό μικρότερες ιδέες που έχουν συνεισφέρει ένα σωρό άνθρωποι και σιγά σιγά συγκολλήθηκαν σε ένα εντυπωσιακό θεωρητικό κατασκεύασμα. Αλλά ποια ιδέα βρίσκεται στην κορυφή της πυραμίδας αυτού του κατασκευάσματος, ακόμη δεν ξέρουμε. Όταν ξεπηδήσει αυτή η ιδέα θα λάμψει σαν φάρος που θα φωτίσει όλο το κατασκεύασμα και πιστεύω θα δώσει απαντήσεις σε κρίσιμες αναπάντητες ερωτήσεις.

SA: Στην περίπτωση της Σχετικότητας, είχαμε την αρχή της ισοδυναμίας και τη Γενική συμμεταβλητότητα των νόμων στο ρόλο του φάρου που προαναφέρατε. Στο καθιερωμένο πρότυπο ήταν το αμετάβλητο σε μετασχηματισμούς βαθμίδας. Στο κομψό Σύμπαν, υπαινιχθήκατε ότι η ολογραφική αρχή θα μπορούσε να είναι η θεμελιώδης αρχή για την θεωρία χορδών. Τι σκέπτεστε τώρα για την αρχή αυτή;

BG: Μόλις τα αμέσως προηγούμενα χρόνια η ολογραφική αρχή ξεχώρισε κάπως και έγινε πιο πιστευτή. Στα μέσα της δεκαετίας του 90, λίγο μετά την πρόταση της ολογραφικής ιδέας, οι ιδέες που την υποστήριζαν ήταν μάλλον αφηρημένες και ασαφείς. Όλες βασίζονταν σε χαρακτηριστικά των μαύρων οπών: Η εντροπία μιας μαύρης οπής βρίσκεται στην επιφάνειά της. ίσως λοιπόν οι βαθμοί ελευθερίας βρίσκονται επίσης στην επιφάνειά της. Ίσως επίσης αυτό να ισχύει για όλες τις περιοχές που έχουν έναν ορίζοντα, ίσως να ισχύει και για τους κοσμολογικούς ορίζοντες, ίσως να ζούμε εντός μιας κοσμολογικής περιοχής που έχει τους δικούς της αληθινούς βαθμούς ελευθερίας, κάπου πολύ μακριά. Όλες αυτές ήταν όμορφες αλλά παράξενες ιδέες και οι ενδείξεις που τις υποστήριζαν πολύ ισχνές.

1ο, 2o, 3o, Επόμενο

Δείτε και τα σχετικά άρθρα
Θεωρία των χορδών
Η σύγκρουση μεμβρανών στη θεωρία χορδών δίνει ένα νέο μοντέλο για την απαρχή του Σύμπαντος
HomeHome