A GPS már világos, de a sötét anyag továbbra is felfoghatatlan
„A csecsemők olyan világmodellt építenek fel, amely számot ad az érzékelésük és környezetük határain belül tapasztalt jelenségekről. Amíg gyerekek vagyunk, célszerű és hatékony fegyver úgy küzdeni meg a gondokkal, hogy leckéket a mindennapok világából veszünk. A modern tudomány azonban olyan világot fed fel, amely merőben eltér a csecsemők világmodelljétől. Ha újra megnyílunk a világra, kíváncsian és előítéletektől mentesen – ha megengedjük magunknak az újjászületés luxusát –, másképp fogjuk érteni a világot”
– így foglalja össze könyvének előszavában Frank Wilczek Nobel-díjas elméleti fizikus, hogy miért is van szükség újjászületésre a világ megértéséhez. Alapelvek – A fizika 10 kulcsa a valósághoz című kötetében arra vállalkozik az MIT professzora, hogy egyszerű és könnyen érthető példákkal magyarázza el a legfontosabb fizikai alapismereteket, hogy azok is megértsék őket, akiktől eddig távol állt ez a tudományterület.
Az Alapelvek rámutat, hogy a fizikát még soha nem volt ilyen könnyű és egyszerre nehéz megérteni. Sok olyan tudományterület van, amiről szinte mesélve is lehet tanulni, az elméleti fizika viszont nem tartozik ezek közé. Itt olyan fogalmakkal kell megbirkózniuk a tudósoknak és a laikusoknak egyaránt, amiket inkább csak elképzelni lehet, mégis bizonyosnak kell venni a létezésüket. Ilyen alapelvekről, a fizikában, a matematikában és a mindennapi életben magától értetődő törvényszerűségekről szól Wilczek könyve, a kicsit több mint 200 oldalnyi ismeretanyagot pedig itt-ott személyes és humoros eszmefuttatások teszik emberközelibbé, miközben a szikár tényektől sem szakad el a szerző.
Tudomány és ismeretterjesztés
Wilczek 2004-ben megosztva, két másik amerikai kutatóval közösen kapta meg a Svéd Királyi Tudományos Akadémiától az „erős kölcsönhatás elméletében jelenlévő aszimptotikus szabadság felfedezéséért” a fizikai Nobel-díjat. Az MIT kutatója azonban nemcsak az elméleti fizika területén végzett munkájáról ismert: számos, a laikus közönségnek szánt munkája is megjelent az elmúlt évtizedekben, az Alapelveket pedig 2021-ben adták ki először New Yorkban.
Tudományos kutatásai mellett Wilczek foglalkozik még a technológia veszélyeivel is, tagja a Future of Life Institute-nak, ami a mesterséges intelligencia lehetséges veszélyeivel foglalkozó szervezet, valamint 2014-ben más kutatókkal, köztük Stephen Hawkinggal az AI megteremtésével kapcsolatos aggályokról nyílt levelet tettek közzé.
Aktivizmusa azonban nem korlátozódik az AI-jal kapcsolatos veszélyek kommunikációjára. Wilczek sokat tesz az Egyesült Államokba Európából érkező fiatal kutatókért, valamint több ízben állt ki egy demokratikusabb világért, ahol az Egyesült Nemzetek Szervezetének (ENSZ) tagállamai osztoznak a demokrácia értékeiben.
Ez a széles érdeklődés, az Alapelvekben is tükröződik. A fizika törvényeit tárgyaló munka ugyanis egyáltalán nem csak arról szól, hogy hogyan működnek a tankönyvekben összegyűjtött képletek vagy az iskola óta diákok millióit kísértő fizikai számítások. Sőt, erről szinte egyáltalán nem is szól a könyv. Inkább azt mutatja meg, hogy a körülöttünk lévő világ néhány alapismerettel leírható – ehhez pedig sokszor nem is kellenek bonyolult képletek, legalábbis addig, amíg nem akarunk újabb és újabb felfedezéseket tenni, hanem beérjük azokkal, amiket már mások megtettek.
A GPS működése még soha nem volt ennyire magától értetődő
Kár lenne hazudnom arról, hogy a Műegyetem elvégzése ellenére sem vagyok profi, de még megközelítőleg jó sem fizikából. Az összes, az elméleti fizikát akár részben érintő tantárgy kínkeserves szenvedés volt; általában ott veszítettem el az érdeklődésemet, amikor a „számításokban” több lett a görög betű, mint az arab szám (ez pedig elég hamar bekövetkezett). Így aztán eleve gyomorgörccsel kezdtem el olvasni Wilczek könyvét, aminek a tartalomjegyzéke ugyan barátságos, de hamar rájöttem, rengeteg, a korábbi tanulmányaimból derengő, viszont épp emiatt kicsit ijesztő fogalom szerepel a könyvben. Egy szó, mint száz, voltak fenntartásaim.
Ennek ellenére a kötet egyszerre jelentett pozitív és negatív értelemben vett csalódást. Pozitívat, mert olyan hétköznapi dolgok működését értettem meg 2-3 bekezdésnyi magyarázatból, mint például a GPS-alapú helymeghatározás. Az alapelv nyilván ismerős volt, viszont ha nem olvasom el Wilczek könyvét, valószínűleg soha nem kapok olyan kézenfekvő és egyszerű magyarázatot, amit mostantól magam is könnyen meg tudok fogalmazni. Pedig a magyarázat nem ilyennek indult, és amikor Wilczek erre terelte a szót még az első fejezetben, azonnal bekapcsoltak a 10 éve elfeledett reflexeim, amiket a 3-4 órás fizika-előadásokon fejlesztettem ki.
Ezekre azonban semmi szükség nem volt: a szerző nemcsak a GPS-hez, hanem a világ egy sor más, általában a hétköznapokban evidenciának tekintett eszközének működéséhez is pont ilyen egyszerű és könnyed stílusban nyúl hozzá. Ez pedig nyilvánvalóan nem csak nekem segíthet abban, hogy az eddig óvatos távolságtartással kezelt témák közelebb kerüljenek hozzám.
Ami nehézkesnek bizonyult, az a könyv stílusa. Bár Wilczeket olyan olvasni, mintha beszélgetnénk vele, de talán a tudászszintjeink között tátongó óriási szakadék, talán a fordítás, talán pont emiatt az anekdotázós-beszélgetős stílus miatt rengeteg bekezdést kellett újraolvasnom. Ebből a szempontból becsapós a kötet: elhiteti az olvasóval, hogy könnyű, kényelmes olvasmányélményre számíthat, csakhogy valójában az ismeretátadás érdekében nem lehet megúszni az aktív részvételt a folyamatban. Regény helyett tehát inkább egy jó tankönyvre, tankönyv helyett viszont egy izgalmas, de tartalmas és emiatt itt-ott fárasztó előadásra érdemes számítani.
A galaxisok és a csillagok világa továbbra is felfoghatatlan maradt
A GPS-szel ellentétben maradtak olyan témák is, amiket a könyv tárgyal, amiken nem segítettek Wilczek könnyed stílusúnak szánt leírásai. Persze nem azért, mert ne lett volna ugyanolyan praktikus a példaanyag és a megfogalmazás – például ha a csillagközi távolságokat tekintem, továbbra sem érzem, hogy jobban felfognám azokat az elméleti fizikai ismereteket, amiket a könyv tárgyal.
Nem segít az sem, hogy a fejezetek több részletből épülnek fel, sok hivatkozással a könyv más fejezeteire és részleteire, valamint néhány kitekintéssel. Wilczek nemcsak tényeket, hanem elképzeléseket, bátran fogalmazva jóslatokat is megfogalmaz. Ezek színesítik a fejezeteket, de első olvasásra néha nehéz megtalálni a bekezdések fókuszát, pedig talán pont az lenne a cél, hogy a fizika tíz alaptételét a hétköznapi ismereteink részévé tegyük. Ezt viszont elég nehéz kivitelezni úgy, hogy közben gyakran fél vagy egy-egy teljes oldalt kell újraolvasni a szerkezet miatt.
Mindennek ellenére Wilczek könyve elhitette velem, hogy az elméleti fizika nem az, amit kedd délutánonként 3-tól 7-ig műveltünk a Műegyetem F épületének előadójában. A teljesen felfoghatatlan magyarázatok helyett az egyetemi félévből is a szórakoztató kísérletekre emlékezem, az Alapelvek pedig rámutatott, hogy a fizika alaptörvényei minden hétköznapi tárgyunkban, sőt, bennünk, körülöttünk és mindenhol ott van. Megérteni pedig, ha nem is könnyű, de egyáltalán nem lehetetlen őket.
A könyvbemutató előadást november 15-én 16:00-kor tartják a BME F3213 termében Takács Gáborral Mit mond a fizika a valóságról? címmel.
(Frank Wilczek: Alapelvek – A fizika 10 kulcsa a valósághoz; Typotex Kiadó, Budapest 2024)
Rendkívül izgalmas témát, az alvás és az álmodás folyamatát, valamint ezeknek a memóriánkra, a biológiai óránkra, sőt az egészségünkre és a betegségeinkre gyakorolt hatását vizsgáljuk a novemberi, csak Qubit+ tagoknak meghirdetett, exkluzív tudományos estünkön, a tizedik Qubit Live-on.
Velünk lesz Bódizs Róbert pszichológus, a Semmelweis Egyetem Magatartástudományi Intézetének kutatási igazgatóhelyettese, Fabó Dániel neurológus, az Országos Klinikai Idegtudományi Intézet Epilepszia Centrumának vezetője és Ella Krisztina molekuláris biológus, a Semmelweis Egyetem Élettani Intézetének kutatója.
Ha nem szeretnél lemaradni, iratkozz fel mielőbb a Qubit+-ra!