Morgunblaðið - 26.09.1999, Blaðsíða 26

26 SUNNUDAGUR 26. SEPTEMBER 1999
MORGUNBLAÐIÐ
I
einhvers konar gangvirki í þeim en
það getum við ekki skoðað vegna
smæðarinnar. Núna er talið að
þetta gangvirki agnanna sé mjög
háð réttri þyngdaraflskenningu:
Þeim sé haldið saman með aðdrátt-
arafli.
Strengjakenningin er mikifvæg
til að lýsa því hvemig ögnunum er
haldið saman og veita þeim þá eig-
inleika sem þær hafa. Vonir standa
til þess að hægt verði með kenning-
unni að segja fyrir um mörg þeirra
einkenna sem mun verða hægt að
mæla í rannsóknarstofum.
Strengjafræðin verður þó seint
sannreynd til hlítar með tilraunum
en stærðfræðin veitir okkur aðhald
og myndar þann ramma sem við
vinnum í.“
Maðurinn á bakvið vísindin
Eftir langan fyrirlestur um
magnaðar kenningar, sem stiklað
hefur verið á í þessari grein, er
kominn tími til að hvá aðeins um
manninn sjálfan. Hefur vísindamað-
urinn önnur áhugamál en svarthol,
stærðfræði og strengi, o.s.frv.?
„Ég geri sitt af hverju. Ég hleyp
mikið, spila á klassískan gítar, til
dæmis flamenco. Og ég hef gaman
af lestri góðra bóka. Var að enda við
að lesa stórkostlega bók eftir Lax-
ness, Sjálfstætt fólk. Hreint magn-
að skáldverk. Keypti strax aðra eft-
ir sama höfund en man ekki hvað
hún heitir. Ég á fjögur böm, ef það
telst til áhugamála, og ég skil ekk-
ert í tölvum.“
Klippt og skorið og enginn tími til
að lesa úr almyndarupplýsingum
um persónu mannsins. En ég glopra
út úr mér klisjukenndustu spum-
ingu aldarinnar: Trúir vísindamað-
urinn á almættið?
„Ég er ekki trúaður. Ég trúi því
sama og margir vísindamenn, að al-
heimurinn séu gerður úr öreindum
og að við séum mjög fjarri því að
finna svarið við spurningunni um
hinsta tilgang alls. Ég sé hvorki
nokkuð gott né vont við efnið og
náttúrulögmálin. Það er varla hægt
að kalla mig guðleysingja, ég trúi
því ekki einu sinni! Ég er efasemda-
maður, heimurinn er heimurinn
sem ég sé og ég trúi því sem ég get
séð!“
Algildi og afstæði
Það liggur fyrir að helstu fram-
farir í kennilegri eðlis-
fræði og ekki sist strengja-
fræði eiga ímyndunarafli fræði-
manna gjöf að gjalda. Hvert er hlut-
verk hins huglæga í fræðun-
um; að hve miklu leyti em fræð-
in túlkun og félagslega mótuð?
„Vissulega byggist það sem við
aðhöfumst á vissum venjum og regl-
um. Og eflaust tjáum við okkur og
skýrum hluti út frá þeim menning-
arbakgrunni sem við eigum. Það er
hins vegar mikilvægt fyrir okkur
eðlisfræðinga að trúa því að það
sem við segjum byggist á algildum
sannleika.
Ég held að þegar við gerum eitt-
hvað í fyrsta sinn, þegar við sköpum
það, þá er það háð huglægni okkar,
því hvemig við hugsum sem ein-
stakiingar. Þar verða menningar-
legu áhrifin ekki umflúin og hlut-
lægninni er eflaust oft ábótavant á
því stigi. Þá tekur hins vegar við
langt síunarferli sem að lokum skil-
ar af sér sannleikslqama sem háður
er algildum lögmálum og er þar
með, að minnsta kosti að vissu leyti,
ekki afstæður.
Sennilega þykjumst við eðlis-
fræðingar vera að sækjast eftir
þessum sannleikskjarna og reyna
eftir öllum mætti að losa okkur við
þann menningarlega klafa sem á
okkur hvílir. Til að einangra hinn al-
gilda sannleika. Við andmælum
þeim sem segja að hver saga sé jafn
góð annarri. Sérstaklega þeim sem
telja að Sköpunarsagan sé góð
saga,“ segir Susskind og kímir.
„Menningarleg afstæðishyggja
samrýmist ekki hugsunargangi eðl-
isfræðinga. Eins og einn vinur minn
og samstarfsmaður er vanur að
segja, „Nú, ef þessir menningarlegu
afstæðishugar trúa í raun og vem
ekki á veruleikann, af hverju ganga
þeir ekki fram af þrítugum hamri?
Af því þeir vita mætavel að þyngd-
araflið kæmi til með að gera þeim
ljótan grikk!“
ÞÓTT eðlisfræðiskólinn
á Akureyri væri ætlað-
ur sérfræðingum voru
fyrirlestrar þó opnir almenn-
ingi. En þrátt fyrir ofur-að-
dráttarafl svarthola nýttu fáir
sér tækifærið til að hlýða á
stjömur úr heimi eðlisfræð-
innar sýna fram á með formúl-
um og ótrúlegri hugarleikfimi
af hverju ellefu víddir en ekki
fjórar þarf til að útskýra raun-
veruleikann á fullnægjandi
hátt.
Þar sem til stóð að heyra of-
an í fyrirlesara var ekki annað en
tilhlýðilegt að setjast á skólabekk
og fá nasasjón af þyngdarskammta-
fræði, svartholum og strengjum.
Ekki var laust við andlegar harð-
sperrur, ef ekki strengi, að loknum
fyrirlestri hjá Andrew Strominger
sem m.a. sannaði, með einhvers
konar algebru og jöfnum, að auðvit-
að dugi ekki færri en fimm víddir til
að fjalla um brotnar ofursamhverf-
ur svarthola (eða eitthvað í þá átt-
ina).
Hamskipti alheimsstrengja
Andrew Strominger er prófessor
við Harvard-háskóla og í fremstu
röð meðal þeirra sem leggja stund á
strengjafræði og skyld fræði. Hann
útskrifaðist frá Harvard 1977 en
faðir hans, sem útskrifaðist frá
sama skóla þrjátíu árum áður í líf-
efnafræði, hafði varað hann við að
leggja út á braut kennilegrar eðlis-
fræði. Hún væri þyrnum stráð og
störfin ekki á hverju strái. Andrew
lét sér ekki segjast og er nú talinn
hafa leikið lykilhlutverk í því að
þróa hugmynd sem bindur, með
strengjum, allt efni og alla krafta
saman í eina kenningu.
Ein af merkari uppgötvunum
Andrews tengist svonefndum ham-
skiptum strengja. Með „esóterískri"
stærðfræði sýndi hann fram á, árið
1995, að hægt er að tengja allar hin-
ar mismunandi strengjakenningar
með fasabreytingum eða hamskipt-
um: Svarthol og öreindir, eins og
rafeindir og kvarkar, eru einfald-
lega strengir í mismunandi ástandi
(líkt og vatn getur verið gufa eða
ís).
Andrew virðist ekkert hissa á því
að fyrirlesturinn hafi farið fyrir of-
an garð og neðan hjá blaðamanni og
er tilbúinn að halda inngangsfyrir-
lestur um strengjafræðina sem
hann segir gegna afar mikilvægu
hluverki í nútíma eðlisfræði. „Það
er almennt viðurkennt að þyngd-
araflsfræði Einsteins og skammta-
kenningin segja ekki alla söguna.
Og nú er kominn tími til þess að
fara upp á næsta stig. Eða öllu held-
ur niður á það næsta, á undirbygg-
inguna, að skyggnast bakvið raf-
eindir og nifteindir og jafnvel hand-
an við kvarka.
Lögmál eðlisfræðinnar eins og
þau eru sett fram í kennslubókum
eru ekki sjálfum sér samkvæm.
Sérstaklega ef litið er á þætti þar
sem bæði þarf að taka tillit til
þyngdarafls og skammtafræðinnar.
Til þess að gera bragarbót á þessu
Strominger-feðgar, Andrew og Jack, báðir prófessorar við Harvard.
Bindur
alheiminn
saman með
strengjum
hafa komið fram ýmsar tilgátur og
tilraunir og margar þeirra falla
undir strengjafræðina," segir
Andrew.
Alltaf önnur fjöll að klífa
En er strengjafræðin „kenning
kenninganna" eða „kenning alls
sem er“ eins og stundum er sagt?
„Ég kann ekki við tal um „kenningu
alls sem er“, það er yfiriætislegt og
jaðrar við ofdramb. Það sem við er-
um í raun að gera er að komast nið-
ur á næsta lag sannleikans. Ég er
sannfærður um að þegar við náum
þeim áfanga þá verður enn meiri
gröftur framundan. Rétt eins og
þegar maður er að klífa fjall; það
eru alltaf önnur fjöll að sigra. En
hver veit, kannski síðasti tindurinn
finnist einhvers staðar," segir
Andrew og hlær, „en ég á bágt með
að trúa því.
Strengjafræðin var, eins og þú
veist, þróuð til að sætta mótsagnir
afstæðiskenningarinnar og
skammtafræðinnar. Eftir að kenn-
ingin var komin á blað komust
menn að því að hún er algerlega
samþætt eða sameinuð „heildar-
kenning", í þeim skilningi að með
henni er hægt að sýna allt sem mis-
munandi birtingarmyndir á sama
hlutnum: Þyngdaraflið, Ijós, raf-
eindir, allt sem við sjáum í kringum
okkur eru mismunandi birtingar-
myndir á einum og sama hlutnum
sem hægt er að kalla streng.
Ef maður er með gítar og slær á
einn strenginn þá heyrist ákveðinn
hljómur en leggi maður putta á
strenginn og slær síðan á hann aft-
ur þá heyrist annar hljómur. Sami
strengurinn getur því titrað og hljó-
mað á mismunandi hátt. I strengja-
kenningunni getur strengurinn ví-
brað og hreyfst á mismunandi hátt
og útlitið getur verið breytilegt;
hann gæti verið rafeind, róteind,
þyngdareining, hvað sem er,“ segir
Andrew.
Tekin í hóp alvarlegri fræða
Aður en strengjafræðin var sett
fram hafði enginn verið svo ósvífinn
að reyna að fella alla þessa hluti
undir einn hatt. En nú hefur kenn-
ingunni vaxið fiskur um hrygg, sér-
staklega á allra síðustu árum. „Um 1
miðjan síðasta áratug varð vendi-
punktur í viðtökum á kenningunni.
Okkur tókst að sína fram á að
strengjafræði gæti fræðilega út-
skýrt öll náttúrulögmálin, að allt
væri innan hennar, svo að segja,“
segir Andrew.
„Strengjafræðin er nú tekin al-
varlega af flestum en þar sem við
höfum ekki tilraunir til að styðjast
við verður hún seint sannreynd.
Vegna þessa eru enn margir sem '
telja að við séum að eltast við vafur-
loga. En ég er sannfærður um að
svo er ekki og hef enda helgað
kenningunni alla mína starfsævi!
Það var svo á árunum 1995 og
1996 sem ýmsar tímamótauppgötv-
anir innan strengjafræði urðu til
þess að „vísindasamfélagið", ef svo
má að orði komast, í Bandaríkjun-
um varð mun jákvæðara og mót-
tækilegra. Það er annaðhvort af eða
á! Og nú er strengjakenningin hluti
af megingstraums eðlisfræði í
Bandaríkjunum. Nú fá „strengja-
fræðingar“ störf en þau lágu ekki á
lausu fyrir örfáum árum. Stundum
finnst mér meira að segja meðbyr-
inn heldur mikill! Það er óþarfi að
gera væntingamar of miklar."
Hyggur á fleiri heimsóknir
Andrew leist prýðilega á skóla-
haldið og heimsóknina til íslands en
hingað var hann kominn með tvær
af fjórum dætrum sínum. Þær eru 9
og 11 ára en hinar voru heima hjá
mömmu sem átti ekki heimangengt
vegna starfs síns. Hann sagðist ekki
hafa undan neinu að kvarta. „Það er
frábært að vera héma. Landið er
nánast undursamlegt. Og skólinn
hefur gengið mjög vel.“
Andrew er gamall samstarfsmað-
ur Lámsar Thorlacius en hann
starfaði við rannsóknir í Princeton
þegar Láms var við nám þar. „Við
kynntumst síðan betur þegar við
unnum báðir að rannsóknum við há-
skólann í Santa Barbara en hann er
mikil miðstöð fyrir strengjafræð-
inga.
Okkur þótti á sínum tíma leitt að
missa Láms heim til Islands en eft-
ir að hafa komið hingað er ég bara
feginn að þeim þarna í háskólanum í
Reykjavík tókst að lokka hann til
sín frá Bandaríkjunum; nú hefur
maður alltént ástæðu til að sækja
hann heim við og við,“ segir Andrew
og hlær.