Na fascynującą wyprawę naukową zapraszają autorzy świeżo wydanej przez Wydawnictwo Więź książki Fizyk w jaskini światów, której głównym bohaterem jest prof. Krzysztof Meissner - specjalista w dziedzinie fizyki doświadczalnej i teoretycznej oraz matematyki, a także wykładowca i popularyzator nauki. W książce pełni rolę narratora i rozmówcy. Rozmowę prowadzi Jerzy Sosnowski, dziennikarz radiowy, humanista, polonista, fizyk - jak o sobie mówi - hobbystyczny.
Książka rozpoczyna się prologiem rodzinnym, opisem losów bliższych i dalszych przodków państwa Meissnerów. Stopniowo jej akcja przesuwa się do czasów bardziej współczesnych i dotyczy życia bohatera książki, dla którego fizyka stała się powołaniem i jest najbardziej ukochaną dziedziną nauki.
Relacja jest dokładna, barwna, wnikliwa, pełna anegdot, ale wolna od wzorów matematycznych. Prof. Meissner opowiada w niej o różnych etapach dziejów fizyki (w tym trzystronicowy opis teorii Kopernika). Szczególną uwagę poświęca jednak późniejszym uczonym, którzy w największym stopniu przyczynili się do nowych, absolutnie przełomowych odkryć. W sumie to kilkanaście rozdziałów, których nie sposób ani streścić, ani opowiedzieć z racji ogromnej ilości szczegółów i ciekawych objaśnień.
Opowieści dotyczą mnóstwa zagadnień (najważniejsze z nich pochodzą z okresu ostatnich 120 lat) - od m.in. tajników szczególnej i ogólnej teorii względności, dziejów teorii strun, tworzenia się czarnych dziur, zagadek świata cząstek elementarnych, po analizę map promieniowania tła z zarejestrowanym na nich obrazem Wszechświata sprzed mniej więcej 13,8 miliardów lat. Bardzo dużo też miejsca zajmuje sprawa odkrycia fal grawitacyjnych oraz nieudanego jak do tej pory połączenia mechaniki kwantowej z grawitacją i teorią względności.
Wiele uwagi poświęca również autor także innym fundamentalnym zagadnieniom. Należy do nich intrygująca świat uczonych tajemnica powstania osobliwości, albo jak wolą niektórzy chwili „zero”, od której świat wziął swój początek. Jest też ciągle aktualny problem z rozwikłaniem zagadki pochodzenia ciemnej materii i ciemnej energii, które są odpowiedzialne - jak się sądzi - za ciągłe i coraz szybsze rozszerzanie się kosmosu; zjawisku temu towarzyszy schładzanie się Wszechświata, który „puchnie”, coraz bardziej poszerzając ciągle swoje niekończące się granice.
Co równie ciekawe, na książkę składają się także pewne zatrącające o filozofię „zdziwienia”, o których wspomina narrator. Mówi na przykład, że abstrakcyjne, podstawowe prawa fizyki związane z powstaniem świata są idealne i nie muszą mieć realizacji w jakimkolwiek świecie, który im podlega. „Tymczasem – dodaje - ta realizacja nastąpiła, a ja nie wiem dlaczego”. Podobnie niezrozumiały dla badaczy jest fakt, że DNA - jedyna forma życia, jaką znamy - ma wiązanie wodorowe. Sprawia ono, że jest to struktura bardzo stabilna. „Gdybym zmienił choć trochę kwadrat ładunku elektronu (1/137 mniej więcej), czy też stosunek masy elektronu do protonu (jeden do 1800), to nie powstałoby coś takiego jak stabilna spirala DNA… Jak to rozumieć?” – zastanawia się prof. Meissner.
Dla mnie stworzenie świata materialnego jest - jak mówi w innym miejscu - stworzeniem praw fizyki, a nie świata otaczającego. Świat, który widzimy mógłby nie istnieć; to istniejące prawa stanowią dla mnie wszystko, co jest tak naprawdę fundamentem. Stworzenie świata to nie powstanie gwiazd, pierwiastków chemicznych. To sprawa wtórna. Sprawa pierwotna, zasadnicza, polega moim zdaniem na tym, że to transcendencja stworzyła prawa fizyki, które rządzą światem w sposób uniwersalny.
Do tej kwestii nawiązuje tytuł książki. „Wydaje się na podstawie dostępnych nam źródeł, że pierwszym filozofem, który rozwinął ideę bytów stojących za światem fizycznym, był Platon. O tym mówi między innymi jego alegoria jaskini i postulat odwrócenia się w stronę wejścia – źródła światła. Jest to opowieść o wysiłku zerwania kajdan, o tym, żeby nie traktować cieni na ścianie jako ostatecznego świata, ale zobaczyć co jest przyczyną tych cieni.”
Prawa w fundamentalnej fizyce współczesnej – kontynuuje autor - dotyczą relacji i bytów w warstwie głębszej, nieobserwowalnej, przypominają idee platońskie i dopiero trzeba przewidywania teorii przetłumaczyć i zinterpretować, żeby odnieść się do wyników eksperymentów. Co bardzo ważne, droga w drugą stronę nie wydaje się być możliwa; nawet znając wyniki obserwacji, nie można bezpośrednio budować teorii na głębszym, abstrakcyjnym poziomie.
Można by zatem w tym miejscu zapytać, dla kogo jest ta książka. Czy zrozumieją ją laicy czy raczej studenci fizyki lub specjaliści rozkochani w filozofii. Baczna lektura dowodzi, że każdy tu znajdzie coś dla siebie. Ale i tak najwięcej będzie tu fizyki, z jej dokonaniami, odkryciami, błędami czy prawami. Stale też powracać będą w tej opowieści dwa wątki: pierwszy dotyczący zagadki narodzin kosmosu i drugi związany z jego trudną do wyobrażenia przyszłością.
Waldemar Pławski
Krzysztof A. Meissner. Fizyk w jaskini światów. Rozmawia Jerzy Sosnowski. Wydawnictwo Więź, Warszawa 2023, s. 391 (wraz z indeksem wymienionych w książce osób), cena 69,90 zł.