https://qubit.hu/2020/12/05/a-fizika-attol-lesz-elo-tudomany-ha-kulonbozo-nezetek-csapnak-ossze

QUBIT

A fizika attól lesz élő tudomány, ha különböző nézetek csapnak össze

VAJNA TAMÁS12.05. 242  TUDOMÁNY

Rockenbauer Antal új kötete, az Útikalauz a fizikához Newtontól Higgsig szemléletes példákon keresztül, korszakról korszakra kíséri végig a tudományág fogalomrendszerének változását a klasszikus fizikától napjainkig.

„A nagy elődökhöz nem akkor vagyunk hűek, ha szavaikat ismételgetjük, hanem akkor, ha használjuk gondolataikat és annak segítségével keresünk új utakat. (...) De legyünk tisztában vele, hogy nem csak egyetlen út van, amin tovább haladhatunk, vállaljuk bátran a tévedés kockázatát is. A fizika attól lesz élő tudomány, ha különböző nézetek csapnak össze” – írja Rockenbauer Antal fizikus, a BME és az ELTE címzetes egyetemi tanára, a Qubit állandó szerzője legújabb könyvének előszavában.

Az Útikalauz a fizikához Newtontól Higgsig címmel a Scolar kiadónál a napokban megjelent kötet szerzője még a rendszertelen Qubit-olvasóknak is ismerős lehet, hiszen az elmúlt három évben szinte hétről hétre írt tudományága leizgalmasabb fejleményeiről. (Kalandozások a fizikában címen futó sorozatának írásai itt, tudósportréi pedig itt olvashatók.)

„A körülöttünk lévő világ összetett folyamatait a maga teljességében nem tudjuk felfogni, ezért szétválasztunk és különbségeket teszünk. Ez a különbségtétel hozza létre fogalmi világunkat, a fizika fejlődését is úgy foghatjuk fel, mint a fogalomalkotás folyamatát. Először a hétköznapi világ fogalmait hozzuk létre, kijelöljük ennek érvényességi körét, majd kapcsolatokat keresünk fogalmaink között. A fizika nagy fordulatait a fogalmi rendszer átalakulása kíséri, egyes fogalmakat elhagyunk, mások jelentése megváltozik, újabb és újabb fogalmak jönnek létre. Ehhez használjuk fel a logika módszereit és a matematika eszköztárát” – tesz ismeretelméleti alapvetést Rockenbauer az első fejezetben.

Képletek és mondatok

Rockenbauer hitvallása szerint  a „fizika alapja a megismételhetőség: csak azokat a tapasztalatokat vonja be látókörébe, amikről úgy gondolja, hogy ha pontosan betartja az előírt feltételeket, akkor az eredmény ugyanaz lesz bármikor, bárhol és bárki számára is. A fizikai világ megfigyelője ezáltal kivonja magát a megfigyelt világból, és az a meggyőződés hajtja, hogy eljuthat a természet objektív megismeréséhez. Ez a gondolkozásmód sok sikert hozott, de egyúttal nem kerülheti el – különösen a modern fizikában – a paradoxonok felbukkanását”.

A kötet nem egyszerű olvasmány, ugyanakkor még az alapvetően matek-analfabéta recenzenst sem tudta megrémiszteni a szövegbe ékelt számtalan képlet és függvény, mert a kötet hétköznapi mondatokkal rávilágít arra, hogy mi az alapja Sir Isaac Newton filozófiai gondolatkísérleteinek, és miként jutott a még velünk élő, megtalált elméleti bozonjairól ismert, Nobel-díjas Peter Ware Higgs egy látszólag egészen más fizikáig.

Rockenbauer szemléletes példákon keresztül, korszakról korszakra kíséri végig a tudományág fogalomrendszerének változását a klasszikus fizikától napjainkig. A kötet elkalauzolja az olvasót egy Föld körüli utazásra, kezdve a bolygó belsejében egymásnak feszülő tektonikus erőkkel, végezve a csillagok között elfoglalt galaktikus helyével. Szerencsére nem áll meg itt, mert jó szokásához híven, a kozmológiai modelleket is ütközteti egymással, hogy így nyerjen az olvasó némi halvány segédfogalmat az univerzum őstörténetéről. 

Kicsik és nagyok

„A kvantummechanika összekapcsolja a newtoni folytonossági elvet a démokritoszi atomkoncepcióval. Maga a tér és idő továbbra is folytonos, hiszen csak így képezhetjük az energia és impulzus operátorát, a hozzájuk tartozó fizikai mennyiségek azonban felvehetnek diszkrét értékeket is, amit a formalizmus az operátorok sajátértékének nevez. (...) Tehát eltérően a keringő bolygók pályájától, amit pontról pontra végigkövethetünk, az elektronok pályájánál ez nem tehető meg, csak a pályáról mint egészről mondhatunk bármit is” – vezeti fel modern fizika és a mikrovilág rejtélyeit tárgyaló fejezetet Rockenbauer.

Aztán persze eljut Higgs felismeréséhez is, amely szerint a tér szimmetriatörése alkotta meg a részecskék világát. Mint írja, ezt a felfogást viszi manapság tovább a fénysebességű forgások koncepciója, amely utat nyit a gravitáció és a kvantumelméletek egyesítéséhez.

A könyv utolsó fejezete új megvilágításba helyezi az időt, amely titokzatos módon átalakul a tér negyedik dimenziójává, megkönnyítve számunkra, hogy megértsük a relativitáselmélet különös világát.

Rockenbauer kötete nem kezdőknek való, olyasfajta tudománytörténeti kalauz, amelyet lexikonként is lehet olvasgatni, fel-fel lapozva a fejezeteket, de regényként, egyben, csak haladóknak ajánlott.

Szindbád és a negyedik dimenzió

A kötet záró negyedében a Qubit professzora átadja a szót Kaslik Gyula biokémikusnak, aki már-már buddhista alapokon gondolja végig a kis és a nagy dolgok mostanra összeérő fizikáját. A felsorakoztatott ismeretelméleti és kísérleti apparátus alapján impozánsnak is nevezhető esszé szerzője olyan összegzést kerekített, amely a tudomány nyugati felfogásától eltérő szintézisre törekszik. Annyi bizonyos, hogy a Rockenbauer útikalauzának frappáns lezárása, mivel a professzorhoz hasonlóan Kaslik sem retten meg a paradoxonoktól és a közös nevező kialakításához vezető, folyamatos elmetornát kívánó tudományos vitáktól. 

(Rockenbauer Antal: Útikalauz a fizikához Newtontól Higgsig – Kaslik Gyula: Szindbáddal a negyedik dimenzióban; Scolar Kiadó, 2020)

 További bejegyzések: Paradigmaváltás a fizikában