John D. Barrow: Teorie všeho

Pojem „teorie všeho“ se objevil ve fyzikálních článcích jako terminus technicus poměrně nedávno. Po úspěchu Weinbergova – Salamova modelu, sjednocujícího teorii slabé interakce a elektromagnetizmu, se objevil ambiciózní cíl „velkého sjednocení“ elektroslabé a silné interakce. Tato teorie, označovaná zkratkou GUT (Grand Unification Theory), by měla být mezikrokem k TOE, Theory of Everything, tedy „teorii všeho“, která by zahrnula i čtvrtou známou interakci, gravitaci. V tom smyslu má TOE užší technický význam a název vznikl jako žertovná nadsázka. Fyzik, který se zabývá teorií strun či supergravitací a věří, že je to správná cesta k TOE , nemusí automaticky sdílet názor, že takováto „konečná fyzikální teorie, jejíž základní rovnice by se vešly na tričko“ vyloží celý svět včetně biologie, teorie vědomí, deváté symfonie či morální zákonů. A hlavně stupeň jeho redukcionistické víry moc neovlivní jeho práci či přístup k samotnému problému konstrukce „teorie všeho“ v uvedeném smyslu.

Samotný cíl sestrojit jednotnou teorii základních interakcí je totiž pro fyzika natolik zářivý, že svou motivaci nemusí posilovat vírou v ještě univerzálnější schopnosti tohoto kamene mudrců.

Co se týče umírněného redukcionizmu, vyjádřeného např. přesvědčením, že biologie je v nějakém smyslu redukovatelná na chemii a fyziku molekul, případný úspěch v konstrukci „teorie všeho“ odpověď na tyto otázky pravděpodobně neovlivní. TOE možná vysvětlí, proč jsou hmotnosti nukleonů takové, jaké jsou, teoreticky určí hodnotu základních konstant či řekne něco o počátku vesmíru; nepozmění však atomovou teorii. Abychom uvedli analogii, obecná teorie relativity podstatně změnila koncepční aparát teorie gravitace a vede k drasticky jiným předpovědím než newtonovská gravitace pro silná gravitační pole, geofyzik studující dynamiku zemského tělesa však i nadále používá Newtonovou teorii. Dělá to zcela právem – gravitační pole je tak slabé, že relativistické korekce jsou hluboko pod prakticky zajímavou úrovní, takže obecná relativita mu v řešení jeho problému nepomůže.

Vzpomeňme letos zesnulého Thomase Kuhna a jeho tezi, že věda se vyvíjí v revolucích charakterizovaných změnou paradigmatu, koncepčního schématu, v němž jsou teorie budovány. V jistém smyslu tomu tak je, avšak fyzikální revoluce, kterou představoval např. právě vznik obecné relativity, je značně sametová. Úspěšná teorie, která dobře funguje v určité oblasti, se neoctne zcela v propadlišti dějin, jen se jí vymezí určité hranice, ve kterých se může podílet na vládě – newtonovská gravitace je typickým příkladem. A v tomto smyslu můžeme tvrdit, že jsou-li fyzikální nástroje opravdu dostačující k postavení základů biologie, máme je s velkou pravděpodobností v ruce už nyní.

Teorie všeho v tom obecnějším smyslu, tedy jakýsi základní princip, který vysvětlí opravdu „všechno“, je ovšem odvěkým snem filozofů i vědců nejrůznějších odrůd. Mechanistická koncepce světa dožívala ještě před sto lety, Platonova představa čtyř živlů, vytvářená pravidelnými tělesy spojenými jednotícím principem dokonalých trojúhelníků, je příkladem teorie všeho z dávnověku vědy. S každou touto koncepcí byla spojována v různých variantách i ambice nalézat odpovědi na „velké otázky“ po smyslu světa, i když třeba jen v negativistickém duchu, že svět žádný smysl nemá. Na úrovni poezie můžeme hledat určité souznění mezi magickou čtyřkou udávající počet živlů i známých interakcí a geometrickou strukturou v základu jak platonské teorie, tak třeba teorie strun. Nejde o víc než o poezii, jenže i ta by se měla nakonec podřizovat vládě „teorie opravdu všeho“. Barrowova kniha se zabývá jak fyzikálními teoriemi všeho v tom užším techničtějším smyslu, tak obecnými logickými a filozofickými aspekty otázky, do jaké míry si může jakákoli teorie tento název opravdu zasloužit v tom smyslu obecnějším. Činí to způsobem srozumitelným (jak to jen jde, ono to vždy opravdu nejde) a čtivým. Samotná sbírka více než padesáti aforizmů slavných, uvádějících jednotlivé odstavce, je hodna pozornosti. Citlivý překlad Jana Novotného zachovává nesporné kvality autorova literárního stylu.

Neslibuji žádnému čtenáři, že po přečtení knihy bude chápat, co je to teorie strun či jaký je vůbec současný stav „snu o teorii všeho“, abych užil názvu knihy S. Weinberga. Pokládám však za téměř jisté, že každý, komu je blízká přírodověda či filozofie, zde najde mnoho zajímavého a přinejmenším lépe porozumí problému.