TEMA BROJA

M.R.

Teorija struna / Dr Mihailo Čubrović, viši naučni saradnik Centra za izučavanje kompleksnih
sistema Instituta za fiziku u Beogradu, o teoriji struna u modernoj fizici

Teorija svega kao cilj

Laički rečeno, teorija struna ide ka teoriji svega?

- Da. Ali verovatno na način različit od onoga koji se prvobitno očekivao, kaže dr Mihailo Čubrović. - Budućnost teorije struna je verovatno da preko mreže dualnosti bude povezana s različitim oblastima fizike i na taj način ih poveže u celinu. Od početka je teorija svega bila ambicija, i od početka je teorija struna težila tom cilju, no nekada se činilo da je taj cilj, iako veoma važan i ambiciozan, u nekom smislu ezoteričan, to jest nepovezan sa većinom ostatka fizike. Međutim, kroz mnoge dualnosti o kojima smo govorili, kroz veze sa teorijom haosa, metodološkim problemima statističke fizike i slično, ispostavlja se da to fundamentalno mesto na koje strune pretenduju nije samo fundamentalno nego i centralno. Da to nije nešto ezoterično, nego da se pojavljuje u posrednoj vezi i sa mnogim drugim oblastima, ne samo u vertikalnom nego i u horizontalnom smislu.
Ne samo da od pojava na najmanjim skalama i najvišim energijama dolazimo do skala na kojima živimo, nego se određene ideje i jednačine neposredno pojavljuju i u drugim oblastima, gde opisuju druge objekte. Iste jednačine imaju ista rešenja, šta god da opisuju.
Dualnosti i matematičke ekvivalentnosti daju neposrednu vezu sa drugim pojavama. Sada se, na primer, pojavljuje pitanje kako od struna doći do fluida, možda i do problema turbulencije. Načelno je ovo moguće, postoje veze (korespondencije), preko teorije haosa, kao što su pojam maksimalnog haosa ili vremenski neuređene korelacione funkcije koje se pojavljuju i u fizici fluida.

Začetnici

Pra-začetnici teorije struna su bili Hajzenberg, a zatim Venecijano i italijanska škola matematičke fizike, koji su već došli do jednačina koje su docnije interpretirane kao jednačine oscilovanja kvantnih struna. Grin, Švarc i drugi su došli kasnije, oni su bili na čelu prve revolucije u teoriji struna kada je shvaćeno da one treba da opišu kvantnu gravitaciju. Na čelu druge revolucije najviše se ističu argentinski fizičar Huan Maldasena, Edvard Viten i Aleksandar Poljakov.

Čudni metali

To su metali koji, kada ih dopirate kako treba i kada ih dovoljno ohladite, postaju visokotemperaturni superprovodnici. To je pojava koja do danas nije zadovoljavajuće objašnjena. To je jedan od najfundamentalnijih problema u kvantnim mnogočestičnim sistemima, a interesantan je i za primene zbog mogućnosti da se superprovodnost održi na temperaturama koje nisu ekstremno niske. Jedno vreme dobar deo istraživanja iz teorije struna se bavio takvim sistemima, koji na prvi pogled sa strunama nemaju veze - čvrsto stanje, metali, atomska jezgra, ali se svuda zahvaljujući metodama teorije struna dolazilo do novih saznanja.

Kritika teorije struna

Najzad, mogu se čuti i kritike koje se jednostavno svode na odbacivanje ne toliko struna samih, koliko, može se reći, egzaktnih nauka i naučnog metoda uopšte.
- To bi nas odvelo daleko, ali vredi možda i ovo pomenuti, jer je fizika visokih energija generalno bila na frontu takozvanih naučnih ratova, koji su najviše vođeni 70-ih, 80-ih i 90-ih godina prošlog veka. Grubo govoreći, u pitanju su “ratovi” između egzaktnih i nekih specifičnih struja u humanističkim naukama - u javnosti su ponekad doživljavani prosto kao ratovi egzaktnih i humanističkih nauka, ali to nije tačno, u pitanju su uvek bile samo manje grupe.

Nauka kao socijalni konstrukt

Radi se o shvatanjima koja naglašavaju postmoderni pogled na nauku kao socijalni konstrukt i stvar društvenih konvencija pa se, pogotovo kod ovakvih apstraktnih oblasti, govori o tome kako je to u pitanju jezik koji je određena zajednica izmislila i koji se ne odnosi ninašta osim na sebe samog.

To i nema neposredne veze sa strunama ili bilo kojim konkretnim naučnim problemom, tu se radi o nerazumevanju čime se nauka zapravo bavi. Naravno, mogući su različiti jezici ali postoje jake logičke veze između naučnih tvrdnji koje iznosimo, kojim god jezikom to rekli, i neke vrste empirijske i logičke provere. Provera ne mora biti empirijska, ali logička posledica uvek postoji.
Naravno, niko ne spori da su naučnici i naučna istraživanja podložni trendovima mode, štaviše, to smo do sada i videli, i to sam upravo naglašavao, da su se neki opšti intelektualni trendovi i te kako odražavali na način na koji ljudi misle; oni mogu da utiču i na opštije stavove naučnika i na pravce istraživanja. Dakle, niko ne spori da je nauka deo života, da se naukom bave ljudi, ali postoji određeni kriterijum uspeha i neuspeha koji je od toga nezavisan. Da li će uspeh biti postignut ili ne, da li u ovom ili onom pravcu, da li će doživeti veće ili manje priznanje, to i te kako zavisi od društvenih prilika i to je interesantna tema za sociologiju nauke. Međutim, reći, npr., da je izvođenje entropije crne rupe stvar društvenih konvencija jednostavno ne stoji. Odluka da se baš tom istraživanju pristupi je svakako i proizvod okolnosti, a rezultat je takav kakav nužno mora biti.
Poznata je i Sokalova podvala (Sokal hoax). To je namerno besmislen članak, koji je američki fizičar Alan Sokal  napisao o temama tada popularnim u krugovima postmoderne, socijalnih konstruktivista i dr., u kome tvrdi kako iz kvantne gravitacije proizilaze liberalni društveni stavovi, podrška feminizmu, društvenoj pobuni, vrednosnom relativizmu i sl. Sokolov članak Transgressing  the Boundaries: Towards a Transformative Hermeneutics of Quantum Gravity je dobio povoljnu recenziju i objavljen je u časopisu Social Text (proleće/leto 1996). Ova podvala pokazuje da takav pristup nema nikakvo utemeljenje i da se svodi na “šta ko želi, to i sanja”.

“Afera Bogdanov”

S druge strane, često se govori da je i fizika dobila svoj ekvivalent Sokalove afere u vidu “afere Bogdanov”. Ne bih rekao da je ova pojava analogna Sokalovoj aferi, ali svakako ukazuje na važan problem koji treba rešiti. Naime, braća Igor i Griška Bogdanov (Bogdanoff) iz Francuke uspeli su da u nekoliko opskurnih naučnih časopisa objave takođe besmislene članke. Kako se ispostavilo, ne kao stvar namerne podvale, kao u Sokalovom slučaju, već više usled neznanja i preterane želje da budu naučnici, iako za to nisu imali kvalifikacije niti dovoljno precizne ideje. Napisali su šta su znali i umeli, svesni da to nema mnogo smisla, ali nisu odoleli želji da bar nešto objave.

Nekoliko takvih članaka je objavljeno, iako je kasnije jedan fizičar primetio da su besmisleni, a onda su i drugi obratili pažnju i pažljivim čitanjem zaključili da cela stvar nema smisla. Ako ništa drugo, ovde je naučna zajednica primetila problem, makar i sa zakašnjenjem (premda je sramota što to nisu učinili već urednici časopisa, kojima je to posao). U slučaju A. Sokala stvar je identifikovana tek kada se sam autor javio, što je naišlo na zaprepašćenje uredništva časopisa Social Text, kojima nije padalo na pamet da se radi o ironiji.
-Bilo kako bilo, ova afera je pokazala da problem postoji, da postoje loši časopisi, časopisi čiji recenzenti jedva prelistaju članak i kažu “može”, umesto da se udube i provere. Može se, kao uteha, reći da se u dobrim časopisima to ne bi desilo, i to je tačno, ali ostaje problem hiperprodukcije radova. Objavljuje se sve više i sve je manje vremena da se radovi pročitaju. Verovatno i broj fizičara blago raste, ne verujem da raste brzo, ali verovatno u nekoj meri raste. No broj radova raste brže od broja fizičara i to jeste problem.
To je i loša strana postojećeg sistema u nauci. Pre trista godina, naučnik bi radio deset godina i potom objavio knjigu, danas tako što ne bi bilo optimalno, jer je gubljenje vremena čekati deset godina da bi se saznalo o novim otkrićima. Danas, čim nešto otkrijemo, napišemo rad od nekoliko ili najviše nekoliko desetina strana i obavestimo svoje kolege; s druge strane to može da ide i u drugu krajnost, da se objavljuje toliko radova da ljudi ne uspevaju da isprate čak ni uistinu interesantna otkrića. Tako se i desi da u slabim časopisima prolaze stvari koje nemaju smisla jer urednici nemaju snage da se udubljuju u svaki od hiljada radova. Šta tu činiti, nije jasno.

Radovi se čitaju na Arhivu

Danas u ovoj oblasti, ljudi gotovo i ne čitaju radove u samim časopisima - objavljeni rad više služi kao neka vrsta priznanja, koje stiče prolaskom recenzije, što u dobrom časopisu nije sasvim trivijalno. Dakle, pojava u časopisu je više neka vrsta pečata da je rad prošao makar neku proveru. Radovi se, u stvari, čitaju čim se pojave na Arhivu (arxiv.org), serveru gde naučnici stavljaju preprinte, tj. radove koji će tek biti poslati u časopis pa, kada isti rad bude objavljen u časopisu posle šest meseci, on više i nije nov.
Ilustrativno je da na Arhivu nema nikakve recenzije, možete objaviti šta hoćete; ali bar u oblastima koje nisu tako velike, kao što je teorija struna, Arhiv dobro funkcioniše zato što je zajednica mala, radova i nema tako mnogo kao u drugim oblastima, i svi se međusobno donekle znamo. Čak i kada se pojavi novo ime, neki mlad student koga ne znate, vidite sa kim radi i opet imate predstavu o njemu. S druge strane, postoje oblasti kao što su fizika čvrstog stanja, čudni metali, superprovodnici, poluprovodnici, kojima se bavi mnogo više ljudi. Tu oslanjanje na poznavanje autora ne može uvek da funkcioniše, ali možda je rešenje u tome da se sve više orijentišemo na preprinte, koji bi mogli biti i kraći i jezgrovitiji, pogotovu ako postoji imperativ da se svaki vredan rezultat odmah objavi.

M.R.

Kompletni tekstove sa slikama i prilozima potražite u magazinu
"PLANETA" - štampano izdanje ili u ON LINE prodaji Elektronskog izdanja
"Novinarnica"