Aktuální číslo:

2017/12

Téma měsíce:

Kontakty

Arbiter elegantiarum

 |  5. 7. 2001
 |  Vesmír 80, 406, 2001/7

Zakladatel statistické fyziky Ludwig Boltzmann se vyjádřil na adresu matematických a vědeckých metod, že elegance je věcí krejčího a obuvníka. V tom případě si Démiúrgos, tvůrce světa v antické tradici, bezpochyby zaslouží i přídomek „nejvyšší krejčí“, či zdá-li se nám to příliš profánní, tak arbiter elegantiarum, jak byl označován v Neronově době básník Gaius Petronius. Pocit, že základní zákony světa jsou krásné a elegantní, vyjádřilo mnoho velkých fyziků a po přečtení Greenovy knihy jim jistě dáte za pravdu.

I v oblasti vkusu je těžké říci, v čem vlastně elegance spočívá. Jistě v určité střízlivé účelnosti při volbě jednotlivých prvků, jež skládají celkový účin, v jejich dokonalém souladu, ale v neposlední řadě i v určité překvapivosti užitých nápadů. Ty první dvě vlastnosti vytušili antičtí myslitelé v přirozeném světě, který vnímáme každodenní zkušeností, a vedlo je to k představám světa složeného z jednoho či několika základních elementů, v němž důležitou roli hraje matematická či geometrická jednoduchost – idea „teorie všeho“ není výplodem moderního redukcionistického fyzikálního imperializmu.

V klasické i moderní fyzice je idea budování rozmanitého světa z malého počtu druhů stavebních kamenů ovládaných poměrně jednoduchými fundamentálními zákony podivuhodně úspěšná – je to hlavní téma Greenovy knihy.

Moderní fyzika však mnohokrát poukázala i na mou poslední charakteristiku elegance, totiž na podivuhodnou překvapivost odpovědí na řadu starých filozofických otázek i na problémy nové, na které lidé naráželi při průzkumu hlubších a hlubších vrstev ležících pod světem každodenních vjemů. Je vesmír konečný, či nekonečný? Trvá odevždy, nebo má nějaký počátek? I proslulý filozof Immanuel Kant spatřoval obě otázky takto vyhraněné a obě možnosti se mu jevily nepřijatelné, a proto je nazval antinomiemi, nevyhnutelným rozporem. Obecná relativita však ukazuje nečekanou možnost řešení první otázky, totiž do sebe uzavřeného světa, konečného, a přesto bez hranice, i logicky zcela konzistentní způsob, jak se lze vyrovnat s nekonečným světem, a ve spojení s kvantovou gravitací staví otázku počátku světa naprosto překvapivým způsobem: Je hmota nekonečně dělitelná, nebo skončíme u malých nedělitelných kousků hmoty, atomů? Teorie strun říká, že základními stavebními kameny jsou superstruny, ale můžeme je označit za elementární „kousky hmoty“? Jestliže vycházíme z naší běžné zkušenosti, máme dojem, že to může znamenat jen to, že struny jsou složeny z jakési „pra-oceli“, jež sama nějak připomíná to, co v běžném životě nazýváme hmotou či materiálem. Pozorovatelné vlastnosti částic jako hmotnost či náboj jsou dány až stavem struny, jejími vibracemi – ptát se, z čeho struny jsou, nemá smysl.

Spolu s již zmíněným I. Kantem se nám zdá samozřejmé, že geometrie světa musí být eukleidovská a prostor má právě tři dimenze, předměty mají výšku, šířku, délku a dost – jiná možnost není. Po přečtení Greenovy knihy ale víme, že svět má asi spoustu dimenzí, které nejsou pozorovatelné běžnými prostředky – ve vnímání nám brání jejich elegantní svinutí do nepatrných rozměrů.

Vidíme, že zdánlivá samozřejmost různých věcí vůbec není samozřejmá. Odkud se ale ten pocit samozřejmosti bere a co tak ztěžuje vstup do světa moderní fyziky? Pavel Eisner na počátku Chrámu a tvrze píše: Mateřština je vzduch, který dýchají plíce naší duše. Jsme do ní zakleti. ...naučíme se šesti, deseti cizím jazykům, obíráme se jejich literaturou, víme toho mnoho o jejich národech – ale něco v nás docela vespod pořád ještě nevěří, že by někdo na světě opravdu, ale zcela doopravdy mluvil francouzsky, anglicky, španělsky atd. – vždy jen některým z těchto jazyků a nikdy také trochu česky. Máme to všechno tak trochu za jakousi smluvenou hru – ti lidé v Paříži, Londýně si patrně musí odříkat své francouzské, anglické pensum, ale pak jdou domů, zují se z těch jazykových škorní a spustí česky.

Jazyk, kterým mluvíme o přirozeném světě naší zkušenosti, je takovou mateřštinou, kterou vnímáme jako ten pravý a nezbytný způsob vyjadřování. Když slyšíme, že na popis hlubších vrstev reality nestačí, něco v nás se brání to přijmout, a to i tehdy, jsme-li sami fyziky, bezpečně to víme, a dokonce o tom přesvědčujeme ostatní. Svou zkušenost získanou ze světa poměrně malých energií, ne moc velkých a ne moc malých rozměrů a s poměrně slabou gravitací povyšujeme podvědomě na nezbytnost. Když slyšíme o elementárních částicích, představíme si něco jako malý kamínek, když slyšíme slovo vlna, okamžitě se nám asociují vlny na vodě, a tím i představa jakéhosi látkového prostředí, které se vlní, naše prostoročasové představy jsou přirozeně newtonovské. Pojmový aparát klasické fyziky byl vskutku velice blízký koncepcím, jež jsme si osvojili pro život za běžných podmínek.

Na první pohled se zdá, že moje lingvistická metafora silně kulhá – česky přece můžeme vyjádřit všechno, co umíme říci anglicky. Představme si ale, že hrajeme šarády – náš spoluhráč nám pomocí posunků sděluje určité slovo. Když zamává rukama a ukáže z okna, pochopíme, že to slovo je výlet. Budou-li v naší skupině Němci, pochopí to též – slovo Ausflug je zkonstruováno zcela stejně. Ale Angličan už bude vedle, out-fly značí něco docela jiného, slovo trip by se muselo předvádět úplně jinak. A to je naše kulturní zázemí stále dosti podobné. U řečí národů s hodně odlišnou kulturou a historií však vzniknou překladatelské problémy daleko závažnější a mnoho jejich reálií česky věrně vyjádřit prostě nedokážeme.

Na úrovni hlubších vrstev zkoumání fyzikálního světa jsou reálie skutečně tak odlišné, že si vynucují jazyk velice rozdílný, adekvátně formulovaný pouze matematikou.

Autor této knihy však ukázal, že je skutečně skvělým překladatelem. Ne bez důvodu se kniha dostala mezi nejprodávanější tituly a získala prestižní ocenění za popularizaci. Bez matematického jazyka nemůže samozřejmě vysvětlit taje moderní fyziky zcela věrně, ale pomocí důmyslných připodobnění dokáže vystihnout jádro hlavních myšlenek. Hlavním tématem knihy je hit teoretické fyziky posledních dvou dekád, teorie strun. Greene sám přispěl k teorii strun řadou významných prací, zasvěceně může tedy nejen vykládat její myšlenky, ale i líčit atmosféru nadšení, ve kterém ji její autoři tvoří a rozvíjejí. I když se však struny vinou celou knihou, nečetli jste jenom o nich. Seznámili jste se s bizarními objekty, jako jsou černé díry, se současnou kosmologií, autor vás přesvědčoval, že superstruny jsou tím správným adeptem na finální teorii, která spojí kvantovou teorii s Einsteinovu teorii gravitace a snad bude tím posledním slovem ve vývoji fundamentální teoretické fyziky.

Kniha byla po fantastickém domácím úspěchu přeložena zhruba do dvou desítek cizích jazyků. Luboš Motl, jenž ji přetlumočil do češtiny, je toho času doktorandem ve Spojených státech a sám již aktivně přispěl k teorii strun řadou výborných prací. Překlad byl tedy pořízen opravdu kvalifikovaně. Jeho místy trochu nezvyklý, dalo by se říci odvážný jazyk dobře odpovídá stylu originálu a vtipná jsou i přizpůsobení popularizačních rekvizit pro českého čtenáře. Mohu jen s uspokojením konstatovat, že překlad byl připraven s péčí, kterou si originál zasluhuje.

Necítím se zdaleka povolán vyslovovat prognózu, zda jsou naděje vkládané do teorie strun plně oprávněné. Vrátím se však k své úvodní úvaze. Význam termínu démiúrgos je krom doslovnějšího „pro lid pracující“ též „umný řemeslník“. Stačí se podívat na obrázky spojujících se světotrubic, které reprezentují historii interagujících strun. Silně připomínají kalhoty či nasazené rukávy. Vidíme, že toto řemeslo má ke krejčovině opravdu blízko – takže Boltzmann měl nakonec pravdu, vesmír je z krejčovské dílny. Po přečtení knihy se čtenář jistě nemůže sám pustit do střihu na vesmír, odloží ji však s plným přesvědčením, že slovo „elegantní“ je pro výtvory z tohoto salonu plně na místě. A možná pár mladých lidí kniha přiláká, aby zatoužili vstoupit v salonu Superstruny do učení.

/Doslov ke knize/

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Fyzika
RUBRIKA: Nad knihou

O autorovi

Jiří Langer

Doc. RNDr. Jiří Langer, CSc., (*1939) vystudoval Matematicko-fyzikální fakultu UK. Na katedře matematické fyziky se zabývá teorií relativity, historií fyziky a filozofií přírodních věd. Přeložil řadu hezkých knih o fyzice a kosmologii, kromě jiných John Barrow: Konstanty přírody, Lee Smolin: Fyzika v potížích (spolu s J. Podolským), Lawrence M. Krauss: Skryté za zrcadlem, John Barrrow: Kniha o vesmírech. Pedro Ferreira: Nádherná teorie.
Langer Jiří

Doporučujeme

Přemýšlej, než začneš kreslit

Přemýšlej, než začneš kreslit

Ondřej Vrtiška  |  4. 12. 2017
Nástup počítačů, geografických informačních systémů a velkých dat proměnil tvorbu map k nepoznání. Přesto stále platí, že bez znalosti základů...
Tajemná „Boží země“ Punt

Tajemná „Boží země“ Punt uzamčeno

Břetislav Vachala  |  4. 12. 2017
Mnoho vzácného zboží starověkého Egypta pocházelo z tajemného Puntu, kam Egypťané pořádali časté obchodní výpravy. Odkud jejich expedice...
Hmyz jako dokonalý létací stroj

Hmyz jako dokonalý létací stroj

Rudolf Dvořák  |  4. 12. 2017
Hmyz patří k nejdokonalejším a nejstarším letcům naší planety. Jeho letové schopnosti se vyvíjely přes 300 milionů let a předčí dovednosti všech...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné