https://frosthead.com

Pytania i odpowiedzi z fizykiem i pisarzem Lawrence Kraussem

Znany fizyk teoretyczny, autor i profesor Lawrence Krauss jutro odwiedzi Muzeum Historii Naturalnej, aby zaprezentować wykład zatytułowany „O wszechświecie i nicości”. Chociaż bilety na tę fascynującą i pobudzającą do myślenia rozmowę są już wyprzedane (zadzwoń do kasy w Residents Associates pod adresem 202-633-3030 do umieszczenia na liście oczekujących), skorzystaliśmy z okazji, aby porozmawiać z dr Kraussem o jego spostrzeżeniach z fizyki, jego roli jako intelektualisty publicznego i cudu, jaki widzi we wszechświecie.

Wasza książka, A Universe From Nothing, próbuje wyjaśnić, skąd wziął się wszechświat i dlaczego istnieje. Jak to jest próbować wyjaśnić te złożone koncepcje fizyki teoretycznej ogółowi odbiorców?

Jest to zawsze wyzwanie, ale ekscytujące wyzwanie. Ponieważ - brzmi to banalnie, ale to prawda - jeśli nie możesz czegoś wyjaśnić, tak naprawdę tego nie rozumiesz. I często pisałem w swoim piśmie, że próbując napisać coś, aby wyjaśnić to ludziom, w pewnym sensie miałem nowy wgląd w materiał i nauczyło mnie to różnych rzeczy.

Inną częścią tego jest, myślę, że wahamy się czynić to na własne ryzyko. Ponieważ jedną z rzeczy, które sprawiają, że nauka jest tak wspaniała, jest to, że niektóre z najbardziej ekscytujących pomysłów, jakie ludzie kiedykolwiek wymyślili - niektóre z najbardziej intrygujących i pięknych - pojawiły się w nauce. Jesteśmy to winni ludziom, którzy próbują to wyjaśnić. Wydaje mi się, że istnieje doświadczenie „aha”, które jest niemal orgazmiczne. Jeśli to naprawdę jest szczyt ludzkiej myśli twórczej, to jesteśmy to winni ludziom - tak jak robimy to w sztuce i literaturze - aby wystawić ich na najlepsze, co to znaczy być człowiekiem.

Głównym celem książki jest wyjaśnienie, dlaczego rzeczywiście istnieje coś - dlaczego jest materia - a nie nic. Gdybyś wyjaśnił to laikowi w najbardziej podstawowy możliwy sposób, co byś powiedział?

Jeśli zapytasz ludzi, czym jest „nic”, wiele osób może powiedzieć na przykład: „cóż, pustka, pusta przestrzeń”. Ale teraz zdajemy sobie sprawę, że tego rodzaju nic - mianowicie pusta przestrzeń - nie tylko tworzy coś co sekundę, ale tego rodzaju „nic” jest niestabilne. Mechanika kwantowa mówi, że z pustej przestrzeni, z powodu fluktuacji mechaniki kwantowej, rzeczy pojawiają się cały czas. Jeśli zaczekasz wystarczająco długo, coś zawsze powstanie z tego rodzaju niczego.

Teraz, kiedy to mówię, ludzie mówią: „no cóż, ale tak naprawdę to nic, ponieważ przestrzeń już istnieje”. Ale jeśli zastosujesz prawa mechaniki kwantowej do samej przestrzeni, idee grawitacji kwantowej - co musimy zrobić, jeśli zastosujemy mechanikę kwantową do ogólnej teorii względności - wtedy nawet sama przestrzeń może powstać z niczego. Nie może istnieć dosłownie przestrzeń i nagle wszechświat może powstać. To znowu jest wymagane - stanie się tak przez cały czas.

A potem ludzie mówią, że to nie jest nic, ponieważ były tam prawa fizyki. Ale zwracam uwagę, że nasze teorie doprowadziły nas do przekonania, że ​​nasz wszechświat nie jest wyjątkowy, że może istnieć wiele wszechświatów o różnych prawach fizyki i możemy zrozumieć, że nawet same prawa mogą powstać spontanicznie. W każdym wszechświecie mogą być różne prawa i możemy znaleźć się w tym wszechświecie tylko dlatego, że prawa fizyki pozwalają nam istnieć.

Nie sądzę, by to czyniło wszechświat mniej tajemniczym, niesamowitym lub inspirującym. W rzeczywistości w pewnym sensie bardziej inspirujące jest wyobrażenie sobie niezwykłego zestawu okoliczności i właściwości, które doprowadziły do ​​naszego dzisiejszego istnienia. Wiedza o tym, jak to się naprawdę stało, przypomina to, co Richard Dawkins mówił o tęczy: wiedza o tym, jak działa tęcza, nie czyni jej mniej piękną.

Jesteś powszechnie identyfikowany jako intelektualista publiczny i uczestniczyłeś w debacie na temat nauczania inteligentnego projektowania w szkołach. Co motywuje Cię do podjęcia tej roli?

Nauka jest podstawą naszego współczesnego świata. A jeśli chcesz podejmować rozsądne decyzje, zwłaszcza decyzje polityczne - dotyczące nie tylko edukacji, ale także świata - powinny one opierać się na rzeczywistości. Nie chcę, aby wszyscy zostali ekspertami fizyki, ale chcę, aby ludzie mieli wystarczającą perspektywę, aby poznać różnicę między zmysłem a bzdurami.

Poza tym denerwuję się, gdy ludzie okłamują publiczność, i zwykle piszę, kiedy się gniewam. Szczególnie interesuje mnie edukacja - myślę, że jesteśmy winni naszym dzieciom, aby zapewnić im najlepszą edukację naukową, jaką mogą uzyskać, zwłaszcza jeśli chcą konkurować w XXI wieku. Kraje, które będą konkurencyjne pod względem gospodarczym, to te, które mają wykształconą siłę roboczą, która jest w stanie poradzić sobie z postępem naukowym i technologicznym, który będzie napędzał XXI wiek.

I naprawdę się denerwuję, gdy widzę, że ludzie nie tylko nie starają się lepiej kształcić uczniów, ale wręcz przeciwnie. Na przykład nie edukujemy ich wystarczająco dobrze na temat biologii lub fizyki, a dla ludzi, którzy starają się świadomie starać się, aby nasi uczniowie byli ignorantami, bardzo mnie to zdenerwowało i czułem, że bardzo ważne było dla mnie, aby wejść do dyskusji.

W zeszłym roku wielkie wiadomości z fizyki pojawiły się w Wielkim Zderzaczu Hadronów w Europie, gdzie pewne dowody sugerują istnienie długo poszukiwanej cząstki bozonu Higgsa. Co jest w tym ekscytującego?

Dla New Scientist napisałem artykuł wyjaśniający Bozon Higgsa, o co w tym wszystkim chodzi, co sprawia, że ​​jest ekscytujący, a co dobre i złe. To naprawdę oznacza coś niezwykłego - oznacza, że ​​nasza masa i masa wszystkiego, co widzimy, powód naszego istnienia - jest przypadkiem. Mówi, że pusta przestrzeń jest obdarzona tymi dziwnymi właściwościami, więc kiedy cząsteczki przez nią przechodzą, oddziałują z tym polem, które przenika przestrzeń. To jak chodzenie po melasie. Niektóre cząsteczki oddziałują z nim silniej i zachowują się, jakby były bardziej masywne, a inne cząsteczki oddziałują z nim słabiej. Mogą się po nim poruszać łatwiej i mogą zachowywać się tak, jakby były mniej masywne. Ale na podstawowym poziomie, bez tej melasy, wszystko byłoby pozbawione masy. Mówi więc, że w zasadzie całe nasze postrzeganie wszechświata, w którym żyjemy - a nawet nasze własne istnienie - jest przypadkiem okoliczności istnienia tego pola przenikającego pustą przestrzeń.

Jeśli to prawda, to niesamowite potwierdzenie 40 lat najbardziej niezwykłego gmachu teoretycznego zbudowanego w celu opisania natury. Byłoby niezwykłe, gdyby to była prawda, ponieważ najczęściej przyroda nas zaskakuje i dowodzi, że się mylimy. W pewnym sensie miałem nadzieję, że Higgsa nie zostaną odkryte w CERN-ie, ponieważ jeśli jesteś fizykiem teoretycznym, dwa najbardziej ekscytujące stany, w których się znajdujesz, są błędne i zdezorientowane.

Pytania i odpowiedzi z fizykiem i pisarzem Lawrence Kraussem