Post-scriptum

Nadzwyczajnie prosta teoria wszystkiego

Stefan Rieger

Tekst z 23/11/2007 Ostatnia aktualizacja 23/11/2007 17:40 TU

Struktura E 8

Pod takim to wdzięcznym tytułem ukazał się 6 listopada na serwerze uniwersytetu Cornell 31-stronicowy artykuł 39-letniego fizyka, Anthony’ego Garrett Lisi. Jego ulubionym zajęciem jest ślizganie się po grzywach fal w Maui na Hawajach, ale w chwilach wolnych od ślizgu oddaje się ezoterycznym kalkulacjom. Na pierwszy rzut oka pachnie to blagą, ale w naukowej blogosferze widoczne jest niemałe poruszenie.

Od paru dziesięcioleci fizycy gonią za świętym Graalem, jakim jest ogólna teoria, pozwalająca opisać wszystkie prawa Wszechświata. Do tej pory musieli się z grubsza zadowolić tzw Modelem Standardowym, który całkiem skutecznie opisuje trzy formy oddziaływań, występujących na poziomie cząstek elementarnych, a więc elektromagnetyczne, silne i słabe. Pozwoliło to skonstruować niesłychanie operatywny model kosmologii i sięgnąć w ten sposób „okiem” praw fizyki aż po jedną trylionową sekundy po Big Bangu.

Ale Model Standardowy ma tę zasadniczą wadę, iż nie obejmuje oddziaływania czwartego, czyli grawitacji. Opisuje je za to z wdziękiem ogólna teoria względności Einsteina. Która z kolei ma ten feler (to drugi, choć podobny problem), że nie udaje się jej nijak pożenić z mechaniką kwantową.

Toteż od chwili, gdy Einstein rozłożył bezradnie ręce, zaczęło się szukanie Teorii Wielkiej Unifikacji, która pozwoliła by sprzęgnąć matematycznie grawitację z pozostałymi trzema oddziaływaniami. Zadanie to wymaga jednak stworzenia nowego aparatu matematycznego i jak dotąd wszyscy połamali sobie na tym zęby, produkując teorie mniej lub bardziej sfalsyfikowane, a w każdym razie nie dające się sprawdzić.

W ramach poszukiwań świętego Graala większość eksploratorów przerzuciła się zatem na teorię superstrun, której powstały niezliczone warianty, jedne bardziej urodziwe od drugich i tak ezoteryczne, że mało kto poza ich twórcami je rozumie, a dla niektórych graniczą wręcz z teologią.

Ślizg w ośmiu wymiarach

I tutaj wjeżdża na desce nasz surfer z Hawajów, który pracuje sobie a muzom, niezwiązany z żadnym uniwersytetem, aczkolwiek wsparty stypendium przez prywatną fundację FQXi (Foundational Questions in Physics and Cosmology). Anthony Garrett Lisi miał to szczęście, że akurat w marcu tego roku zespołowi naukowców udało się rozszyfrować po 120 latach jedną z najbardziej skomplikowanych struktur matematycznych, odkrytą w 1887 roku E8, należącą tzw. grup Liego. To swego rodzaju arcydzieło złożonej symetrii: wzór powstały z połączenia 248 punktów w ośmiowymiarowej przestrzeni. Rozgryzienie łamigłówki było cięższym zadaniem od rozszyfrowania ludzkiego genomu, a wyniki obliczeń dokonanych przy pomocy superkomputerów ważą 60 gigabajtów.

Otóż Lisi zapewnia, iż w supersymetrię E8 udało mu się zasadniczo wpisać całość podstawowych praw fizyki, nawet jeśli do całkowitego wypełnienia struktury niezbędne się okazało przewidzenie dodatkowych 20 niezidentyfikowanych jeszcze cząstek elementarnych. Albo wszystko będzie grać, albo cała biblia na nic – streszcza sprawę młody fizyk, który w zimie dorabia sobie jak instruktor snowboardu. Być może nowy superakcelerator, budowany w CERNie pod Genewą, pozwoli na wykrycie brakujących cząstek.

Cwajnsztain?

Sprawdzenie skomplikowanych równań zabierze wiele tygodni, ale w kołach specjalistów toczy się już żywa dyskusja. Niektórzy mówią o farsie, inni jednak – jak Carlo Rovelli z Ośrodka Fizyki Teoretycznej w Marsylii – podziwia „nadzwyczaj piękny matematyczny formalizm” tej pracy, która otworzyć może, jego zdaniem, nowe horyzonty. Również amerykański fizyk Lee Smolin stwierdza, że z modelu, jaki zbudował Anthony Garrett Lisi, wypływają „niesłychanie urodziwe rzeczy”. Jego kolega David Ritz Finkelstein stwierdza zaś na łamach pisma New Scientist, że „musi to być coś więcej, niż zbieg okoliczności” i że Lisi „dotknął czegoś naprawdę głębokiego”.

Być może wszystko okaże się kolejną bańką mydlaną, ale w blogosferze słychać głosy, że jeśli coś jest na rzeczy, będzie to najlepsza nowina od początku XXI wieku.