S Richardem Feynmanem o superstrunách

Richard Feynman byl profesorem na katedře fyziky Kalifornské techniky. Přisuzuje se mu zásluha za položení teoretických základů velké části moderní částicové fyziky a kvantové teorie pole. Jelikož patří mezi významné postavy moderní fyziky, je jeho skepse vůči superstrunám obzvláště zajímavá. Zemřel počatkem roku 1988. Následující rozhovor s profesorem Feynmanem jsme pro Obrázky přeložili z knihy P. Daviese a J. Browna Superstrings: A Theory of Everything?, vydané v Cambridge University Press v roce 1988 (podobně jako rozhovor s Johnem Schwarzem v předchozích dvou číslech Obrázků).

Před pár lety Stephen Hawking řekl, že si myslí, že konec teoretické fyziky by mohl být v dohledu. Odvolával se přitom na nedávné úspěchy v pokusech sjednotit celou fyziku do jediného schématu popisu. Toto tvrzení je velmi provokativní. Jaký máte názor Vy, který jste pokusům sjednotit různé aspekty fyziky věnoval kus života?

Život jsem prožil s lidmi, kteří věřili, že odpověď je hned za rohem. Pokaždé však přišel neúspěch. Viz. Eddington, který si myslel, že s teorií elektronu a kvantovou bude vědet vše, protože se to zdá být jednoduché, ale nevyřešil nic. Viz. Einstein, který si také myslel, že má sjednocenou teorii hned za rohem, avšak nevěděl nic o jádrech a samozřejmě je nemohl zahrnout to svých prací. A dnes máme mnoho věcí, kterým nerozumíme. Úplně si to neuvědomujeme a lidstvo si myslí, že je velmi blízko odpovědi. Sám však tento názor nesdílím.

Myslíte si, že máme nějaké právo předpokládat, že příroda je na své nejhlubší úrovni sjednocena, že existují jednoduchá matematická tvzení, která mohou shrnout celou její podstatu?

V našem oboru máme právo dělat, cokoliv chceme. Je to jen sázka. Jestliže předpokládáte, že všechno může býti shrnuto do malého počtu zákonů, máte právo to zkusit. Nemáte se čeho bát, protože experimentem zjistíte, když to bude špatně. V dělání hypotéz žádné nebezpečí nespočívá. Může tady být pouze jisté psychologické nebezpečí, jestliže zaměříte příliš mnoho práce špatným směrem. Zda má nebo nemá příroda základní, jednoduchou, sjednocenou, krásnou formu, je otevřená otázka, a já nechci říci, že je to tak či onak. Chtěl bych to zjistit, i když možná na to nebudu žít dostatečně dlouho. Chci zjistit o přírodě tolik, kolik mohu, ale nechci předbíhat čas.

Jedním z problémů testování nových myšlenek experimentem je, že sjednocení se může projevit jen při mimořádně vysokých energiích. Myslíte si, že jsme na konci cesty vysokoenergetické částicové fyziky, pokud se týká urychlovačů? Je těžké odhadnout vývoj další generace experimentů, protože neznáme, jaké budou finanční podmínky. Myslíte si, že z těchto důvodů teoretická fyzika zdegeneruje ve filozofii?

Možná teoretická fyzika zdegeneruje, ale nevím v co. Dovolte mi nejprve něco říci. Když jsem byl mladší, všiml jsem si, že mnoho starších vědců nemohlo porozumět novým myšlenkám a bránili se jim za každou cenu. A že byli velmi pošetilí, když říkali, že tyto myšlenky jsou špatné -- jak např. Einstein nebyl schopen uznat kvantovou mechaniku. Dnes jsem starý muž já a dnešní nové myšlenky se mi zdají bláznivé a připadají mi, jako by šly špatným směrem. Teď vím, že jiní starší muži byli velmi pošetilí, když říkali takové věci a já bych byl velmi pošetilý říci, že je to nesmysl. Budu pošetilý, protože silně cítím, že to je nesmysl! Nemohu si pomoci, ačkoli znám nebezpečí takového názoru. Tak budu pravděpodobně bavit budoucí historiky výrokem: ``Myslím si, že celé tyhle superstruny jsou nesmyslem a že je to špatný směr výzkumu.''

Co na nich nemáte rád?

Nemám rád, že nic nepočítají. Nemám rád, že neověřují své myšlenky. Nemám rád, že když cokoliv nesouhlasí s experimentem, tvůrci spíchnou vysvětlení: ``Dobře, ještě stále to může být pravda.'' Například teorie potřebuje deset dimenzí. Existuje způsob srolování těch šesti přebytečných. Ano, je to možné matematicky, ale proč ne sedmi? Když píší svou rovnici, měla by rozhodnout, kolik z těchto věcí se sroluje, a ne si přát souhlas s experimentem. Jinými slovy, v teorii superstrun není důvod pro nic. Takže fakt, že by to nemuselo souhlasit se zkušeností, je zcela nepodstatný, neříká nic. A to bychom museli promíjet po celou dobu.

Je to problém stylu zkoumání nebo je to podstatou věcí, o které se pokoušejí?

Nevím, jestli bych to nazýval stylem zkoumání. Spíše jde o otázku ověřování myšlenek experimentem a o to, zda je teorie dostatečně precizní. Je precizní matematicky, ale matematika je příliš obtížná pro ty, kteří to dělají a oni vyslovují své závěry bez jakéhokoliv důkazu. Takže jenom hádají.

Říkáte, že svou práci dělají nedbale?

Ne, to není nedbalost, to je jenom moc složité. Prostě nejsou schopni dělat přesné předpovědi. A navzdory přidávání domněnek říkají, že je to dobrá teorie. ``Nyní bychom mohli srolovat 6 rozměrů, a to by mohlo způsobit zase jinou věc atd.'' Rovněž je v této teorii velký počet částic, mnohem víc, než známe. Tak řekneme dobře, ty, které neznáme, se možná objevují až při vysoké, tzv. Planckově energii, kterou nemůžeme dosáhnout. Ale proč jsou to tyto a ne ty druhé? Na to by měla jejich teorie odpovědět, nikdo z nich to však není schopen ukázat. Jinými slovy řečeno, není tu reálné srovnání s experimentem.

Konečně, ačkoliv lidé říkají, že nejsou experimenty, které by nás vedly, není to pravda. Máme nějakých 24 nebo více, neznám přesné číslo, záhadných čísel spojených s hmotností. Proč je hmotnost mionu 206 , nebo kolik to je, větší než elektronu? Proč jsou hmotnosti kvarků takové, jaké jsou? Žádné z těchto 24 čísel nemá v teorii superstrun vysvětlení. Současně neznám ani nějakou jinou teoretickou konstrukci, která by ho podávala. Je to problém pro teoretickou fyziku a teorii superstrun přitom vůbec neoslovuje.

Mám dojem, že projekty tohoto druhu jsou založeny na obecných představách. V tomto případě je to představa, že je nějaká jednoduchá, elegantní matematika, která by všechno popsala, a je podaná s možností, že ji nikdy nebudeme pozorovat. Až dodatečně se teorie superstrun zajímá o nízkoenergetickou oblast a pokouší se tato čísla fitovat, to však už není ono. Myslíte si, že tento druh filozofického přístupu -- myšlenka nějakého velkého sjednocení, jenž je základem všeho -- je dobrá inspirace fyziků? Samozřejmě inspiruje mnoho fyziků, ale nemůže být zavádějící přistupovat k fyzice tímto způsobem?

Na tuto otázku jsem už odpovědel -- dělejte, cokoliv chcete. Jediné nebezpečí hrozí tehdy, když všichni budou dělat totéž! Možná, že je nějaký sjednocující princip a věci, které předpokládáme, jsou správné. Bylo by pěkné, kdybychom to mohli demonstrovat. Ale mohou být i jiné možnosti. Pouhé tvrzení, že by měl být nějaký druh sjednocení, neříká jaký. Možností je mnoho a kterákoliv může být správná, nebo taky žádná. Měli bychom je prozkoumat všechny.

A co myšlenka použití strun místo částic, strun jako fundamentálních objektů. Myslíte, že tato myšlenka má nějaké přitažlivé rysy?

Nijak zvlášt. Ne, otázkou není, zda jedna či druhá myšlenka nebo co je na dané myšlence přitažlivého. Otázkou je dostat co nejvíce různých myšlenek a dovést je tam, kde rozhodne experiment. Ještě na MITu mi jeden přítel řekl: ``Myslím si, že problém v teoretické fyzice je dokázat, že nemáš pravdu, nejrychleji, jak je to možné!'' Strunoví teoretici nedokazují svůj omyl, protože si ve svých rovnicích dovolují svobodu. Říkají: ``Třeba se roluje 6 dimenzí z 10 a dá to 4,'' bez důkazu, že se roluje šest, a bez uvážení rolování sedmi. Neprověřují své myšlenky dostatečně tvrdě experimentem z důvodu obtížnosti cokoliv spočíst. Stavějí vzdušné zámky, které mne příliš nezajímají.

Přeložila Jana Slívová

(pokračování v příštím čísle)
S Johnem Schwarzem o superstrunách zde...
Druhá superstrunová revoluce zde...