Droga do rzeczywistości

Autor: Roger Penrose

• Szczegółowe informacje
• Informacje dot. wydania

• Tłumaczenie: Jerzy Przystawa
  Tytuł oryginału: The Road to Reality. A complete Guide to the Laws of the Universe
  Seria/cykl wydawniczy: –
  Wydawnictwo: Prószyński i S-ka
  Data wydania: 2007
  ISBN 978-83-7469-179-6

• Wydanie: papierowe
  Oprawa: –
  Liczba stron: –

Książka R. Penrose’a „Droga do rzeczywistości. Wyczerpujący przewodnik po prawach rządzących Wszechświatem” to fascynująca podróż po bezkresnych obszarach zarówno współczesnej nauki, jak i całego niezwykle bogatego dorobku ludzkości w dziedzinie nauk ścisłych. W swym przewodniku, będącym jednocześnie klarownym i prostym podręcznikowym wykładem matematyki, fizyki i kosmologii, który opatrzony jest wieloma zadaniami i odręcznymi rysunkami autora, wielki uczony stara się zbudować pomost pomiędzy światem idei matematycznych a światem fizycznym i przedstawić oraz opisać fundament naszych obecnych wyobrażeń o strukturze i ewolucji Wszechświata. Penrose przybliża nam m.in. fizyczne znaczenie różnego rodzaju liczb, ideę – i magię – rachunku różniczkowego i całkowego, a także współczesną geometrię, rodzaje nieskończoności, teorię względności, fundamenty i kontrowersje mechaniki kwantowej, model standardowy fizyki cząstek elementarnych, kosmologię, wielki wybuch, czarne dziury, struny i teorię M, zmienne pętlowe kwantowej grawitacji, mody pojawiające się w nauce i nowe kierunki poszukiwań. (…)Prószyński i S-ka, http://ksiegarnia.proszynski.pl/

Nie ulega wątpliwości, że jest to książka inna niż wszystkie. Penrose podjął się prawdziwie samobójczego zadania: wprowadzenia czytelnika „od zera” w świat współczesnej fizyki. Innowacyjność polega na tym, że sformułowanie „świat współczesnej fizyki” jest tu rozumiane dosłownie – chodzi po prostu o matematykę.

Stephen Hawking pożalił się kiedyś, że wydawca zniechęcił go do pisania o matematyce w książkach popularnonaukowych; rzekomo dodanie jednego wzoru do książki sprawia, że grono jej czytelników kurczy się o połowę. Penrose nie przejął się tym ostrzeżeniem i napisał książkę będącą w przeważającej większości systematycznym wykładem narzędzi matematycznych niezbędnych do zrozumienia dwóch wielkich teorii współczesnej fizyki „fundamentalnej” – ogólnej teorii względności oraz fizyki kwantowej, w szczególności kwantowej teorii pola. Dopiero w drugiej części książki wyprowadzone wcześniej rezultaty matematyczne zaczynają tak naprawdę „działać”, a Czytelnik otrzymuje po drodze tylko skromne „kąski” fizyki zatopione w morzu matematyki.

O jakiej matematyce tu mówimy? Wydawca w cytowanym wyżej opisie przechodzi bardzo szybciutko od „liczb”, rachunku różniczkowego i geometrii od razu do teorii względności i mechaniki kwantowej – prawdopodobnie, aby nie odstraszyć potencjalnych czytelników. Penrose nie wydaje się jednak być kimś, kto boi się straszenia, i śmiało omawia m.in. transformatę Fouriera, liczby hiperzespolone, algebrę Clifforda, rozmaitości n-wymiarowe, teorię reprezentacji i algebrę Liego, rachunek różniczkowy na rozmaitościach i wiązki włókniste… i to wszystko na pierwszych 300 stronach książki. To powinno wyjaśnić, dlaczego w kategorii „atrakcyjność treści” książkę tę oceniłem na 2/6. Bądźmy szczerzy – zmatematyzowana fizyka nie jest „atrakcyjna”. Zresztą… czy wszystko musi być „atrakcyjne”?

Ostatnia „ciekawostka”. Penrose zachęca czytelników do aktywnego przyswajania matematyki poprzez rozsiane w tekście zadania. Są one podzielone na 3 grupy: łatwe, średnie i trudne. Każde zadanie „łatwe” opatrzone jest ilustracją uśmiechniętej postaci z podniesionym palcem, w geście wyrywania się do odpowiedzi. Oto jedno z zadań, które Penrose uznał za „łatwe”:

Struktura symplektyczna S, oprócz tego, że jest antysymetryczna i nieosobliwa, musi jeszcze spełniać warunek dS=0. Wyjaśnij, dlaczego warunek ten może być zapisany jako:

,

posługując się dowolną koneksją bez torsji. [fragment książki, s. 308]

Czas chyba na podsumowanie. Powinno być już chyba jasne, jakiego typu książką jest „Droga do rzeczywistości”. Nie jest to tekst, który „łyknie się” w weekend albo na wyjeździe wakacyjnym. Nie jest to nawet tekst, który „łyknie się” w kilka miesięcy. Ja sam zaopatrzyłem się w „Drogę”, gdy tylko pojawiła się na rynku, i od tego czasu służyła mi głównie do… utrwalania tego, czego uczyłem się na kursie uniwersyteckim fizyki. Penrose posiada niebywały dar ilustrowania zaawansowanych zagadnień matematycznych – i ich konsekwencji dla teorii fizycznych – w taki sposób, że robią się one „jednocześnie klarowne i proste”, jak pisze Wydawca. Nie wydaje się jednak, żeby dało się czytać Penrose’a bez równoległego solidnego kursu zmatematyzowanej fizyki robionego na sposób „klasyczny”, tj. włącznie z „brutalnym” rąbaniem obliczeń.

Mogłoby się wydawać, że wniosek z tej recenzji to: nie kupować! Niekoniecznie. „Droga do rzeczywistości” w pewien przewrotny sposób spełnia swoją rolę. Pokazuje bowiem faktyczną drogę, którą trzeba przejść, żeby dowiedzieć się, jak współczesna fizyka opisuje rzeczywistości na „najgłębszym” znanym nam poziomie. Jest to z jednej strony świetna odtrutka na mnożące się publikacje, których zadaniem jest przekonanie nas, że po lekturze 300 stron anegdot oraz zapoznaniu się z obowiązkową metaforą kawałka gumy z ołowianym ciężarkiem współczesna fizyka staje przed nami otworem. Z drugiej strony – już po „odtruciu” się z tego złudzenia – bardziej odważny czytelnik, który zechce zmierzyć się z faktyczną drogą do rzeczywistości, dostaje jedyną w swoim rodzaju mapę drogową, która pomoże mu w nawigowaniu po świecie współczesnej fizyki.

Nie ma żadnej książki na rynku polskim czy zagranicznym, która opisuje ten świat równie szeroko, głęboko i z równym polotem. Nie ma książki, która posiadałaby tak niebywale inteligentnie i starannie wykonane ilustracje najbardziej abstrakcyjnych pojęć matematycznych. Nie ma książki, w której omawiane są głębokie powiązania pomiędzy gałęziami matematyki „wyższej”, rezultatami fizyki i kwestiami – nie bójmy się tego powiedzieć – filozoficznymi. Nie ma w końcu podręcznika, który doczekałby się tak dużej sławy – a dzięki tej sławie istnieją w internecie specjalnie utworzone fora dyskusyjne, na których możliwe jest uzyskanie pomocy przy rozwiązywaniu wymyślonych przez Penrose’a zadań.

A że książka jest makabrycznie trudna?… A kto właściwie obiecywał, że zrozumienie Wszechświata będzie proste?