Fréttablaðið - 17.12.2011, Síða 60

17. desember 2011 LAUGARDAGUR60
Lágmúla - Laugavegi - Garðatorgi - Smáralind - Smáratorgi - Borgarnesi - Grundarfirði - Stykkishólmi - Búðardal - Patreksfirði - Ísafirði - Bolungarvík - Blönduósi - Hvammstanga
Skagaströnd - Sauðárkróki - Húsavík - Kópaskeri - Raufarhöfn - Þórshöfn - Egilsstöðum - Seyðisfirði - Neskaupstað - Eskifirði - Reyðarfirði - Fáskrúðsfirði - Höfn - Laugarási - Selfossi - Grindavík - Keflavík
– Lifið heil
www.lyfja.is
Jólin eru tími til að gefa.
Í Lyfju finnurðu úrval af gjafavöru í pakkana til þeirra
sem þér þykir vænst um. Við erum aldrei langt undan.
Mundu eftir jólahandbók Lyfju.
Kannski er jólagjöfin í Lyfju
L
ífið er stutt og á meðan það
varir könnum við aðeins brot
af alheimi. En mennirnir eru
forvitnar verur. Við undrumst
og leitum svara. Í veröld sem
skiptist á að vera mild og grimm
hefur fólk spurt sig ótal spurninga, horf-
andi á óravíddir himingeimsins: Hvernig
getum við skilið veröldina í kringum okkur?
Hvernig hagar alheimurinn sér? Hvert er
eðli raunveruleikans? Hvaðan kemur þetta
allt? Þarfnaðist alheimurinn skapara? Flest
okkar verja ekki miklum tíma í áhyggjur af
þessum spurningum, en næstum allir velta
þeim stundum fyrir sér.
Samkvæmt hefð heyra þessar spurning-
ar undir heimspeki, en heimspekin er dauð.
Hún hefur ekki haldið í við þróun nútíma-
vísinda, einkum eðlisfræðinnar. Raun-
vísindamenn eru orðnir kyndilberar upp-
götvana í þekkingarleit okkar.
Svör byggð á nýjustu kenningum
Markmið þessa verks er að veita svör sem
byggð eru á nýjustu kenningum og uppgötv-
unum. Þau leiða okkur að nýrri mynd af
alheimi og er staða okkar í henni mjög frá-
brugðin því sem áður var talið. Hún er jafn-
vel ólík myndinni sem við gátum gert okkur
í hugarlund fyrir aðeins einum eða tveimur
áratugum. Þrátt fyrir það má rekja rætur
hinnar nýju myndar næstum því öld aftur í
tímann.
Samkvæmt hinni hefðbundnu heimsmynd
hreyfast hlutir eftir vel skilgreindum braut-
um og eiga að baki ákveðna sögu. Við getum
tilgreint nákvæma staðsetningu þeirra á
sérhverju andartaki. Þótt sú lýsing dugi vel
til daglegra nota kom í ljós á þriðja áratug
síðustu aldar að þessi „sígilda“ mynd gat
ekki gert grein fyrir þeirri, að því er virð-
ist, furðulegu hegðun sem sjá má hjá atóm-
um og öreindum. Þess í stað var nauðsynlegt
að innleiða nýjan hugtakaramma, skammta-
fræðina. Kenningar skammtafræðinnar
hafa reynst merkilega nákvæmar við spár
um atburði á þessum smásæja kvarða, jafn-
framt því sem þær gefa sömu niðurstöður og
spár gömlu sígildu kenninganna þegar þeim
er beitt á hinn stórgerða heim daglegs lífs. En
skammtafræðin og sígild eðlisfræði byggja á
mjög ólíkum hugmyndum um efnisheiminn.
Kenningar skammtafræðinnar má setja
fram á ólíka vegu, en sú lýsing sem senni-
lega byggir á mestu innsæi var sett fram af
Richard (Dick) Feynman, litríkum persónu-
leika sem starfaði við Tækniháskóla Kali-
forníu og lék á bongótrommur á nektarstað
skammt frá.
Samkvæmt hugmyndum Feynmans á til-
tekið kerfi í eðlisfræði sér ekki aðeins eina
sögu heldur allar mögulegar sögur. Þegar
við leitum svara í því sem á eftir fer munum
við útskýra aðferð Feynmans í smáatriðum
og notfæra okkur hana til að kanna þá hug-
mynd að alheimurinn sjálfur eigi sér enga
eina sögu og ekki einu sinni sjálfstæða til-
veru. Það virðist róttæk hugmynd, jafnvel
í augum margra eðlisfræðinga. Líkt og svo
margar hugmyndir í nútímavísindum virðist
hún einmitt brjóta í bága við heilbrigða skyn-
semi. En heilbrigð skynsemi er byggð á dag-
legri reynslu, ekki alheiminum eins og hann
opinberast í undrum tækninnar, sem gerir
okkur kleift að skyggnast djúpt inn í atómið
eða aftur til árdaga alheimsins.
Raunveruleikinn samrýmist ekki
nútímaeðlisfræði
Áður en nútímaeðlisfræði kom til sögunnar
var almennt álitið að afla mætti allrar þekk-
ingar um heiminn með beinum athugunum;
að hlutir séu það sem þeir sýnast vera, eins
og við greinum þá með skynfærum okkar.
En hinn stórbrotni árangur nútímaeðlis-
fræði, sem byggist á hugtökum vísinda-
manna á borð við Feynman og stangast á við
daglega reynslu okkar, hefur sýnt að sú er
ekki raunin. Hin einfalda mynd af raunveru-
leikanum samrýmist því ekki nútímaeðlis-
fræði. Til að takast á við slíkar þversagnir
munum við tileinka okkur nálgun sem við
köllum líkanaháða raunhyggju. Hún byggist
á þeirri hugmynd að heilinn túlki það sem
skynfærin taka á móti með því að gera sér
líkan af heiminum.
Þegar slíkt líkan gagnast við útskýringu
atburða höfum við tilhneigingu til að eigna
því, og þeim þáttum og hugmyndum sem það
samanstendur af, eiginleika raunveruleikans
eða hins algilda sannleika. En til eru ólík-
ar leiðir til að smíða líkön um sama fyrir-
bærið, þar sem sérhvert þeirra felur í sér
mismunandi grundvallarþætti og hugtök. Ef
tvær slíkar eðlisfræðikenningar eða líkön
spá með nákvæmni fyrir um sömu atburði
er ekki hægt að halda því fram að annað sé
raunverulegra en hitt: Okkur er frjálst að
nota það líkan sem okkur þykir hentugra.
Saga vísindanna greinir frá röð sífellt
betri kenninga eða líkana, allt frá Platón til
hinna sígildu kenninga Newtons og nútíma-
kenninga í skammtafræði. Sú spurning vakn-
ar eðlilega hvort þessi þróun muni að lokum
taka enda með hinni endanlegu kenningu um
alheiminn sem felur í sér alla grunnkrafta
og spáir fyrir um niðurstöður allra hugsan-
legra athugana. Eða munum við halda áfram
um alla eilífð að finna betri kenningar, en
aldrei þá sem verður ekki betrumbætt? Enn
sem komið er höfum við ekki afdráttarlaust
svar við þessari spurningu, en um þessar
mundir er til kenning sem gæti hugsanlega
verið hin endanlega kenning um allt sem er,
ef hún er þá yfirleitt til. Hún er kölluð M-
kenningin ...
Spurningunni um sköpun svarað
Við munum lýsa því hvernig M-kenning-
in kann að veita svör við spurningunni um
sköpunina. Samkvæmt M-kenningunni er
alheimurinn okkar ekki sá eini. Þess í stað
spáir hún því að mikill fjöldi alheima hafi
orðið til úr engu. Sköpun þeirra krefst ekki
íhlutunar yfirnáttúrulegrar veru eða guðs.
Þvert á móti er þessi fjöldi alheima eðlileg
afleiðing náttúrulögmálanna. Vísindin spá
fyrir um þá. Sérhver alheimur á sér margar
mögulegar sögur og mörg möguleg framtíð-
arástönd, til dæmis á þessari stundu, löngu
eftir að hann varð til. Flest þessara ástanda
eru býsna ólík alheiminum okkar og skilyrð-
in fjandsamleg hvers kyns lífi. Aðeins örfá
þeirra myndu gera verum eins og okkur
kleift að þrífast. Úr þessum aragrúa alheima
velur tilvist okkar þannig aðeins þá alheima
sem leyfa verum eins og okkur að vera til.
Þótt við séum smá og lítilvæg á mælikvarða
alheimsins gerir þetta okkur að vissu leyti að
lávörðum sköpunarinnar.
Til að skilja innsta eðli alheimsins þurfum
við ekki aðeins að vita hvernig hann hagar
sér heldur hvers vegna.
Hvers vegna er eitthvað til frekar en ekkert?
Hvers vegna erum við til?
Hvers vegna þessi náttúrulögmál en ekki
einhver önnur?
Þetta er hin endanlega spurning um lífið,
alheiminn og allt sem er. Við munum leita
svara við henni í þessari bók. Ólíkt svarinu
í Leiðarvísi puttaferðalangsins um Vetrar-
brautina verður það ekki einfaldlega „42“.
Millifyrirsagnir eru blaðsins.
Hin endanlega kenning um allt sem er
Hinn 8. janúar næstkomandi verður breski stjarneðlisfræðingurinn Stephen Hawking sjötugur. Hawking þarf vart að kynna
enda er hann án efa þekktasti vísindamaður heims síðan Albert Einstein var og hét. Fyrir nokkrum vikum kom nýjasta verk
Hawkings, The Grand Design, út á íslensku sem Skipulag alheimsins. Fréttablaðið grípur hér niður í fyrsta kafla bókarinnar.
Skipulag tímans er nýjasta bók vísindamannsins kunna Stephen Hawking. Hann skrifaði
bókina, sem heitir á ensku The Grand Design, í félagi við eðlisfræðinginn Leondar Mlodinow. Í
bókinni er því meðal annars haldið fram að Stóri hvellur eigi sér eðlisfræðilegar skýringar, guð
hafi ekki komið við sögu við upphaf heimsins. „Ekki er hægt að sanna að guð sé ekki til, en
vísindi gera hann óþarfan,“ hefur verið svar Hawkings við gagnrýni á veraldlegar útskýringar á
tilurð heimsins.
Breski stjarneðlisfræðingurinn Stephen Hawking er einn þekktasti vísindamaður heims síðan
Albert Einstein var og hét. Á námsárunum greindist hann með hreyfitaugungahrörnun og sögðu
læknar honum að búast ekki við langlífi. Annað kom á daginn en Hawking nálgast nú sjötugt.
Þýðendur bókarinnar, Baldur Arnarson og Einar H. Guðmundsson prófessor, hafa boðið
Mlodinow til Íslands í vor til að fjalla um nýjustu kenningar heimsfræðinnar. Það er nýtt forlag
þýðenda, Tifstjarnan, sem gefur verkið út.
VÍSINDI GERÐU GUÐ ÓÞARFA
STEPHEN HAWKING Markmið bókarinnar Skipulag alheimsins „er að veita svör sem byggð eru á nýjustu kenn-
ingum og uppgötvunum”. Hawking er annar tveggja höfunda bókarinnar.