Stvarnost nije kao što izgleda

Naše ovladavanje osnovnom gramatikom sveta i dalje napreduje. Ako bismo pokušali da saberemo sve što smo o svetu fizike naučili tokom 20. veka, ukazalo bi nam se da se taj svet temeljno razlikuje od onih predstava o materiji i energiji, o prostoru i vremenu, kojima su nas učili u školi. Pokazuje nam se osnovna struktura sveta u kojoj ne postoje ni vreme ni prostor, a tu strukturu stvaraju vibracije kvantnih događaja. Kvantna polja formiraju prostor, vreme, materiju i svetlost, razmenjujući informacije među događajima. Stvarnost je tkanje ispredeno od zasebnih elementarnih jedinica; dinamika koja ih povezuje je probabilistička; svi su događaji, baš kao i prostor, vreme, materija i energija, rasuti u vidu oblaka verovatnoće.

Taj novi, čudesni svet danas se lagano pomalja zahvaljujući proučavanju najvećeg nerazrešenog problema bazične fizike: kvantne gravitacije. Tu je problem kako dovesti u sklad ono što smo o stvarnosti razumeli pomoću dva velika otkrića iz fizike 20. veka ‒ opšte relativnosti i kvantne teorije. Ova knjiga je, dakle, posvećena kvantnoj gravitaciji i čudesnom svetu koji nam ona razotkriva.

U knjizi ćemo govoriti o istraživanjima koja su u toku ‒ šta se upravo trudimo da saznamo, šta sve već znamo i šta nam se tek čini da počinjemo da razabiramo o osnovnoj prirodi stvarnosti. Krenućemo od dalekih začetaka ključnih ideja, koje nam danas omogućuju da u naše razmišljanje o svetu uvedemo red. Opisaćemo dva velika otkrića 20. veka, Ajnštajnovu opštu teoriju relativnosti i kvantnu mehaniku, nastojeći da u prvi plan smestimo njihov suštinski značaj za fiziku.

Govorićemo o slici sveta koja se danas rađa iz istraživanja kvantne gravitacije, vodeći računa o poslednjim naznakama koje nam je priroda pružila: o potvrdi standardnog kosmološkog modela koju nam je 2013. godine podario satelit Plank i o otkriću koje se iste godine odigralo u CERN-u: doznalo se da ne postoje supersimetrične čestice iako su ih mnogi očekivali. Razmatraćemo implikacije opisanih ideja ‒ diskretnu strukturu prostora, nepostojanje vremena na najmanjoj skali, fiziku Velikog praska, poreklo toplote crnih rupa i, na kraju, naše pretpostavke o ulozi koju u samim temeljima fizike igra informacija.

U slavnom mitu o kome Platon pripoveda u VII knjizi Republike, ljudi su okovani lancima u dnu mračne pećine i vide samo senke koje na zidu ocrtava vatra iza njihovih leđa. Oni misle da su te senke stvarnost. Onda se jedan od njih oslobodi, izađe napolje i otkrije sunčevu svetlost i široki svet. U početku ga svetlost zaslepljuje i zbunjuje ‒ oči mu nisu naviknute na nju. Najzad ipak progleda, pa se sav srećan vrati drugovima da im ispriča šta je video. Njima je teško da mu poveruju.

Svi smo mi u dnu neke pećine, vezani lancima našeg neznanja i predrasuda, a naša slabašna čula opažaju samo senke. Često padamo u zabunu kada pokušamo da gledamo dalje ‒ jer na to nismo navikli. Ali ipak pokušavamo. Eto šta je nauka. Naučna misao istražuje i preoblikuje svet, nudeći nam, malo-pomalo, sve bolju sliku o njemu. Nauka je neprestano traganje za mogućim načinima razmišljanja. Njena snaga počiva u vizionarskoj sposobnosti da obara predrasude, da nam otkriva nova područja stvarnosti i uspešno nadograđuje našu sliku sveta. Taj se poduhvat oslanja na celokupno postojeće znanje, ali njegova srž ipak prebiva u promeni. U gledanju još dalje. Svet je neiscrpan i veličanstven ‒ žudimo da mu pođemo u susret. Okruženi smo njegovim zagonetkama i lepotama, iza brega se kriju još neistraženi predeli. Strepnje koje nas obuzimaju, naš neizvestan položaj, vrtoglavica nad bezdanom vlastitog neznanja, nimalo ne obesmišljavaju naše putovanje, već ga, naprotiv, čine dragocenim.

Napisao sam ovu knjigu s namerom da izložim čitaocu sve ono što me u čitavom tom poduhvatu najviše zadivljuje. Napisao sam je za čitaoca koji ne mora ništa znati o fizici, ali je radoznao da dozna šta mi to danas shvatamo, a šta ne shvatamo o osnovnom tkanju ovog sveta, i na koje sve načine upravo tragamo za novim saznanjima. A pokušao sam i da skiciram veličanstvenu panoramu stvarnosti od koje zastaje dah, i u kojoj se može uživati s takvog vidikovca.

Knjigu sam takođe pisao za svoje koleginice i kolege, saputnice i saputnike rasute po čitavom svetu, kao i za mlade koji gaje strast prema nauci i hteli bi da se zapute njenim stazama. Nastojao sam da im približim jedan opšti pogled na fizičku strukturu sveta, osvetljenu s dve strane ‒ iz ugla teorije relativnosti i kvantne teorije ‒ kako verujem da bi se one mogle objediniti. Cilj ove knjige nije samo da ostvari naučnu komunikaciju. To je podjednako i prikaz koherentnog stanovišta prema polju istraživanja u kojem apstraktni tehnički jezik ponekad preti da nas omete u sagledavanju celine. Nauka se sastoji od eksperimenata, hipoteza, jednačina, proračuna i dugih diskusija, ali to su samo njena sredstva, nalik na instrumente kojima se služe muzičari. U muzici je, na kraju, bitna jedino sama muzika, a u nauci je bitno razumevanje sveta koje je nauka kadra da nam ponudi. Kako bismo razumeli koliko je značajno otkriće da Zemlja kruži oko Sunca, nije neophodno da se upustimo u Kopernikove zamršene proračune; da bismo razumeli koliko je značajno otkriće da sva živa bića na našoj planeti imaju zajedničke pretke, nije neophodno da se upustimo u složene argumente iznete u Darvinovoj knjizi. Nauka predstavlja tumačenje sveta s jednog stanovišta koje se bez prestanka, malo-pomalo proširuje.

U ovoj knjizi ću izneti svoje mišljenje o aktuelnom stanju u istraživanjima koje daje pomenutu novu sliku sveta. Potrudiću se da pritom naglasim ključne momente i logičke veze. Pripovedaću vam o svemu tome baš onako kako bi čovek pripovedao kolegi ili prijatelju koji bi ga, u šetnji kraj mora neke duge letnje noći, upitao: „A šta ti misliš, kakva je priroda stvarnosti?"

*Odlomak iz knjige „Stvarnost nije kao što izgleda" Karla Rovelija