Reklama
 
Blog | Jan Kolář

Hyperprostor, struny a červí díry ve fyzikální sci-fi

Právě jsem dočetl knížku, u níž jsem občas nevěděl, jestli čtu popularizační text o fyzice, nebo sci-fi. Kniha se snaží srozumitelně vysvětlit takzvanou strunovou teorii, která si dělá ambice sjednotit popis všech sil, částic a celého vesmíru, a tím se stát konečnou fyzikální „teorií všeho". Autor ovšem navíc domýšlí strunovou teorii do dalekosáhlých důsledků. Díky tomu s ním můžete cestovat vesmírem, časem a dokonce se vydat na výlet do vyšších dimenzí. Alespoň teoreticky.

 

Není nad to, když popularizační knížku napíše člověk, který tématu opravdu rozumí a zároveň umí vysvětlit složité věci naprostým laikům. U dnešní knížky se tohle podařilo. Jmenuje se Hyperprostor a napsal ji americký fyzik Michio Kaku. Kniha je o fyzikální teorii, kterou se Kaku přímo zabývá; dokonce byl jedním z jejích průkopníků. Navíc je velmi aktivním popularizátorem vědy (další informace o něm najdete v téhle sekci jeho internetových stránek).

O čem vlastně Hyperprostor je? Především o strunové teorii. Nejspíš jste o ní už slyšeli; přece jen ji teoretičtí fyzici nevymysleli předevčírem. Já jsem se o ní poprvé dozvěděl někdy v osmdesátých letech. Od té doby jsem ale necítil zrovna naléhavou potřebu jí přijít na kloub a pochopit, k čemu je vlastně dobrá.

Reklama

Až do teď. Kniha od Michia Kaku mě zlákala, protože kromě strun slibovala i úvahy o vesmíru a vícerozměrných světech. Abyste věděli, do čeho jdete, pokusím se shrnout autorovo vysvětlení strunové teorie v pár větách – i s rizikem, že mě za takovou karikaturu místní pan Přemysl nebo jiní experti na fyziku zaživa vykostí. Takže omluvte nepřesnosti.

 

Myšlenka divná, leč nadějná

Dnešní fyzika má dva problémy. Gravitační sílu popisuje obecná relativita, ostatní síly (elektromagnetickou a dvě, které jsou důležité v jádrech atomů – silnou a slabou interakci) kvantová teorie. Tyhle dvě skvělé teorie jsou bohužel zatím vzájemně neslučitelné. Druhá komplikace se týká elementárních částic. Je jich nepříjemně moc a navíc se jejich vlastnosti (hmotnost, náboj a podobně) musí měřit – nedají se vypočítat z nějakých základnějších principů.

Fyzikové ale věří, že příroda se řídí jednoduchými pravidly, z nichž se dá všechna pestrost vesmíru matematicky odvodit. Proto vytrvale hledají jednotící teorii. Kandidátem na ni je právě strunová teorie. Podle ní jsou všechny částice vlastně vibracemi extrémně mrňavých strun: asi jako je tón E vibrací příslušné struny na kytaře. Zatímco kytarové struny se spokojí s běžným čtyřrozměrným prostorem (tři prostorové rozměry a čas), potřebují fyzikální struny rozměrů deset – v některých verzích teorie dokonce šestadvacet.

Tahle představa je nesmyslná jen na první pohled. Deset rozměrů kolem sebe nevidíme, to je pravda. Důvod je však podle vědců jednoduchý: šest se jich při vzniku vesmíru smrštilo na neměřitelně malou velikost. Podobně jako kdybyste slisovali krychli v jednom směru natolik, že byste z ní vyrobili čtverec. A co je nejpodstatnější: v desetirozměrném světě se všechny základní přírodní zákony krásně sjednotí a zapadnou do sebe jako díly skládačky.

Strunová teorie nemá zatím zdaleka vyhráno. Jednak se neví, jak ji současnou technologií experimentálně ověřit, jednak je skoro nemožné z ní vypočítat nějaké použitelné výsledky. Kaku říká, že pro řešení jejích rovnic jsou zapotřebí matematické postupy, které ještě nebyly vymyšleny.

 

Jak vysvětlit nepředstavitelné

Zdá se vám to celé nepochopitelné a nemálo přitažené za vlasy? Takhle ve zkratce jistě. Ovšem kniha vysvětluje všechny náročné myšlenky postupně, takže se v ní neztratíte. První kapitoly se věnují hyperprostoru, tedy světům, které mají více než tři rozměry. Něco takového si nelze vizuálně představit, ale autor vám pomůže pochopit vyšší dimenze pomocí různých metafor a analogií.

Poté kniha vysvětluje fyzikální teorie využívající matematiku hyperprostoru. Začíná od Einsteinovy obecné relativity, kde je čtvrtým rozměrem čas. Končí popisem desetirozměrných strun a lákavých příslibů téhle myšlenky pro moderní fyziku.

Poslední třetina knihy se zabývá zajímavými důsledky strunové teorie a existence hyperprostoru. Pokud mají zastánci těchto neobvyklých fyzikálních představ pravdu, budeme možná jednou cestovat červími děrami do vzdálených končin vesmíru. Prý nejde úplně vyloučit ani cestování v čase. Kaku se poté dostává do vizionářské nálady a básní (na základě fyzikálních teorií) o budoucnosti kosmu, paralelních vesmírech a zabrousí i do úvah na hranici teologie a fyziky.

 

Publikace pro Klub zvědavců

Knihu vydala společně nakladatelství Argo a Dokořán v edici Zip, kde vycházejí poněkud náročnější populárněvědecké tituly. Náročnější ovšem nutně neznamená nestravitelné, jak dokazuje třeba výborný Velký třesk, který se v knihkupectvích objevil před rokem.

I Hyperprostor je v podstatě srozumitelný. Nečekejte žádné kratochvilné čtivo. Autor vás přinutí nad textem přemýšlet, ale pomůže vám spoustou přirovnání, z nichž některá si půjčil i ze Star Treku a jiných sci-fi příběhů. Kaku si s mimořádně abstraktním tématem poradil dobře. Jenom několik málo pasáží jsem přesně nepochopil. Vizionářské úvahy o vývoji civilizace a vesmíru mi občas připadaly až příliš fantastické a málo podložené. Zkrátil bych je, nicméně přidávají knize na atraktivitě.

Překlad je jazykově na slušné úrovni, což je další důvod k přečtení. Jediná zásadní vada je, že anglický originál vyšel v roce 1994. Od té doby se jistě v pracovnách fyziků pilně bádalo a přemýšlelo. Takže by mě zajímalo, jak si stojí strunová teorie teď, 14 let po napsání Hyperprostoru. Škoda, že v českém vydání chybí doslov s aktuálními informacemi.

Je mi jasné, že dnešní knížka vážně není pro ty, kdo se chtějí četbou především pobavit. Jenže také existují lidi, kteří nacházejí potěšení v tom, že se něco nového dozvědí nebo něco zajímavého pochopí. Možná je nejvyšší čas založit pro ně jakýsi Klub zvědavců – aspoň tady na blogu.

 

Hyperprostor. Vědecká odysea paralelními vesmíry, zakřiveným prostorem a desátým rozměrem.
autor: Michio Kaku
nakladatel: Argo/Dokořán
rok vydání: 2008
324 stran

Hodnocení (0 až 10 bodů): 7