Świat według Snerga - Jednolita teoria czasoprzestrzeni - krytyka

Nowa Fantastyka - luty 1991

Adam Wiśniewski-Snerg bez wątpienia należy do czołówki współczesnych polskich twórców fantastyki. Jednak ostatnia jego publikacja - "Jednolita teoria czasoprzestrzeni" - wprawiła czytelników w konfuzję.

Autor wyobraził sobie, że dokonuje epokowego przełomu w fizyce, rozprawiając się z kwestią, nad którą próżno biedzili się tytani fizyki z Einsteinem na czele. "Ogłaszam koniec epoki archaicznej" - tytułuje butnie pierwszy rozdział, lekką ręką przekreślając dorobek pokoleń fizyków. Także w tekście Snerg nie szczędzi swojej koncepcji komplementów: "jednolita teoria czasoprzestrzeni proponuje zasadnicze zmiany w podstawowych wyobrażeniach o naturze rzeczywistości fizycznej", "rewiduje fałszywe przekonania o istocie miejsca, czasu i przestrzeni, próżni i materii, siły oraz ruchu", "stanowi odkrycie, ponieważ prowadzi do stwierdzenia, że w zakresie całego wszechświata prawda jest inna niż wierzy ogół", "zmierza (...) do jeszcze jednego, tym razem radykalnego przewrotu w nauce" itp.

Już sama ta frazeologia działa na czytelnika deprymująco i odstręczająco. Snerg nie podaje swego pomysłu do osądu, tylko do wierzenia; Snerg się nie waha - on w i e. Oczywiście ta daleka od skromności postawa tylko w marginalnym stopniu skłania nas do wyrokowania o wartości jego pracy. Oddaliśmy głos fachowcowi; oto efekt.

Jan Czerniawski, rocznik 1957, jest absolwentem fizyki i filozofii UJ, starszym asystentem w Zakładzie Filozofii Nauk Przyrodniczych UJ. Specjalizuje się w interpretacjach teorii względności i teorii naukowych w ogóle; przygotowuje doktorat z metodologii naukowej. (Marek Oramus)

Jan Czerniawski

Świat według Snerga

Jak wynika z treści pierwszego rozdziału, jak również z zamieszczonej na okładce entuzjastycznej recenzji Jarosława Markiewicza, opublikowana przez wydawnictwo "Pusty Obłok" książka Adama Wiśniewskiego-Snerga "Jednolita teoria czasoprzestrzeni" w założeniach stanowić miała realizację odwiecznego marzenia filozofów i fizyków - Ogólnej Teorii Wszystkiego, przez tych ostatnich nazywana również Teorią Wielkiej Unifikacji. Co więcej, przedstawione rozwiązanie radykalnie zerwać miało z trwającą mniej więcej od początku wieku tendencją do pogłębiania się rozziewu między formalnymi konstrukcjami fizyków-teoretyków a naturalną intuicją, zapewniając nie tylko wiedzę, ale również rozumienie świata. Przyjrzyjmy się bliżej tej tak zachęcająco reklamowanej pozycji.

Główną - choć niestety nie jedyną, o czym jeszcze będzie mowa - treść książki stanowi pewien model kosmologiczny, którego fizyka jest niezwykle prosta, w zasadzie bowiem sprowadza się do zjawiska rozprzestrzeniania się fali akustycznej w jednorodnym ośrodku sprężystym. Dla kogoś, kto poszukiwałby obiecanego łatwego zrozumienia koncepcji, istotną komplikację będzie jednak stanowił fakt, że ośrodek ten - "tworzywo czasoprzestrzenne" - jest czterowymiarowy. Dalsza komplikacja wiąże się z przypisywaną modelowi geometryczną strukturą czterowymiarowej sfery - a więc przestrzeni nie tylko czterowymiarowej, lecz również nieeuklidesowej. Tę właśnie strukturę autor utożsamia z czasoprzestrzenią.

"Tworzywo czasoprzestrzenne" wypełnia całą "czasoprzestrzeń" (cudzysłowy są tu jak najbardziej na miejscu, o czym przekonamy się niżej). Nie jest ono w stanie w żaden sposób wychylić się poza absolutnie sztywną "czasoprzestrzeń", na zewnątrz której nie ma nic; jego punkty jednak mogą przemieszczać się w jej obrębie, odchylając się od położeń równowagi - jak to ma miejsce w przypadku mechanicznych zaburzeń ośrodka sprężystego. Dzięki temu mogą rozchodzić się w nim "fale czasoprzestrzenne" - podłużne, sferyczne fale sprężyste, z których każda zaczyna się w określonym punkcie "czasoprzestrzeni", by po osiągnięciu maksymalnego promienia zbiec się w jej przeciwległym punkcie i rozpocząć od niego rozprzestrzenianie się w przeciwnym kierunku (w modelu dwuwymiarowym odpowiadałoby to "równoleżnikowi" o zmiennym promieniu, przemieszczającemu się po sferze między jej przeciwległymi "biegunami").

"Falą czasoprzestrzenna" ma określony profil: po fazie rozrzedzenia "tworzywa" następuje faza zgęszczenia, przechodząca w kolejną fazę rozrzedzenia. Trójwymiarowa powierzchnia falowa fazy maksymalnego zgęszczenia odpowiadać ma "przestrzeni fizycznej", czyli trójwymiarowemu światu zjawisk fizycznych. Aby jednak tak mogło być, "fala czasoprzestrzenna" nie może być idealną falą sferyczną (przypadek taki odpowiadałby światu "pustemu", w którym jest tylko próżnia fizyczna); jej powierzchnia falowa musi być miejscami "wypaczona". Owe "wypaczenia przestrzeni w czasoprzestrzeni" odpowiadają materii - tj. ciałom fizycznym oraz polom grawitacyjnym i elektromagnetycznym (innych autor nie rozważa, podobnie jak w przypadku cząstek elementarnych, spośród których bierze pod uwagę tylko protony, neutrony i elektrony).

Czy tak prosty model może wyjaśnić całe bogactwo zjawisk przyrody? Wbrew zapewnieniom autora, można wątpić. Jedynym parametrem charakteryzującym stan "tworzywa czasoprzestrzennego" w różnych punktach "czasoprzestrzeni" wydaje się być jego zagęszczenie. Przeciętnie kompetentny fizyk od razu więc zauważy, iż na tym etapie prezentacji "jednolita teoria czasoprzestrzeni" stanowi model równoważny polu skalarnemu w czterowymiarowej przestrzeni. Tymczasem do wyjaśnienia samych tylko zjawisk elektromagnetycznych konieczne okazuje się wprowadzenie pola wektorowego. Z pewnością nie wszystkie możliwości klasycznej teorii pola zostały już wyeksploatowane; jest jednak skrajnie nieprawdopodobne, by rozwiązanie problemu Wielkiej Unifikacji stanowić mogło pole skalarne.

Z powodów, o których niżej, argument ten nie zrobi zapewne na autorze najmniejszego wrażenia. Spróbujmy wobec tego spojrzeć na jego koncepcję okiem średnio wykształconego, ale nie pozbawionego inteligencji laika. Ktoś taki, przypomniawszy sobie ze szkoły zasadę Huygensa, zechce zapewne sprawdzić, czy fala rzeczywiście może się rozprzestrzeniać w sposób przedstawiony na rysunkach na końcu książki. Wynik tej kontroli w pewnych przypadkach będzie niejednoznaczny, w innych zaś - zdecydowanie negatywny. Zamiast przemieszczać się wzdłuż "przestrzeni", jej "wypaczenia" mają skłonność do rozmywania się na coraz większym obszarze, co stwarza zasadniczą trudność w związku z problemem stabilności cząstek elementarnych.

Zdając sobie sprawę z tego kłopotu, autor zmodyfikował ad hoc swój model, zakładając, że w pewnych warunkach, w wyniku przekroczenia krytycznej wartości zagęszczenia "tworzywa czasoprzestrzennego", "przestrzeń nie może się już wyprostować", to jednak istotną komplikację koncepcji "tworzywa", które nie byłoby już tylko po prostu ośrodkiem sprężystym. W dodatku autor nie podaje żadnych dodatkowych informacji na temat własności "tworzywa" po przekroczeniu krytycznego zagęszczenia, najwidoczniej zakładając, iż zachowuje się ono "tak jak trzeba, żeby było dobrze". W modelu pojawia się więc luka uniemożliwiająca rozstrzygnięcie, czy takie rozwiązanie problemu stabilności cząstek jest w ogóle realizowalne. Niezależnie od tego, nie jest wcale oczywiste, iż w ten sposób rozwiązany zostałby również problem stabilności otaczających te cząstki pól.

Takich znaków zapytania pojawi się więcej. Eliminację przynajmniej niektórych z nich z pewnością umożliwić mogłaby matematyzacja koncepcji; autor jednak programowo jej unika. Wynika to z określonych wyobrażeń na temat roli formalizmu matematycznego w działalności fizyków-teoretyków. Rola ta ma być ni mniej, ni więcej, tylko... terapeutyczna! Stając wobec zagadki, fizyk stara się ją "oswoić", oznaczając niezrozumiałe zjawisko symbolem, co poprawia mu samopoczucie, dostarczając pozoru zrozumienia.

Przezwyciężając zażenowanie związane z koniecznością tłumaczenia prawd trywialnych, czuję się w obowiązku poinformować autora, iż jest w błędzie. Matematyzacja teorii umożliwia ścisłe rachunki, bez których niemożliwe są nie tylko precyzyjne przewidywania ilościowe, ale nierzadko również jednoznaczne przewidywania jakościowe. Historia nauki, a jeszcze bardziej historia filozofii, wykazuje, że koncepcji "tłumaczących" zjawiska nieściśle i w sposób jakościowy można zwykle wymyślić mnóstwo. Matematyzacja pozwala przenieść spory wokół nich z dziedziny perswazji na płaszczyznę eksperymentalną, gdzie wygrywa ta spośród nich, której przewidywania najdokładniej zgadzają się z wynikami rzeczywistych obserwacji.

Co więcej: matematyzacja (i ogólniej: formalizacja) pozwala często rozstrzygnąć, czy "tłumaczenie" danego zjawiska przez założenia koncepcji jest faktem, czy też tylko pobożnym życzeniem jej autora. Wydatnie też ułatwia badanie logicznej struktury koncepcji, pozwalając często ujawnić różne jej niespodziewane konsekwencje, w tym również ukryte sprzeczności. Koncepcja nie zmatematyzowana nie poddaje się tak łatwo obiektywnej krytyce, przez co zapewnia swojemu autorowi pewien komfort psychiczny; z tego samego powodu jednak nie może być traktowana poważnie jako propozycja teorii fizycznej.

Nic tu nie pomoże arbitralne przedefiniowanie terminów "teoria" i "hipoteza". Każda teoria naukowa, również ewentualna przyszła Teoria Wielkiej Unifikacji, jest z istoty swej hipotezą w tym sensie, że zaakceptowana być może jedynie na podstawie potwierdzenia się jej empirycznych konsekwencji. W tym rozumieniu jednak hipotezą jest również "jednolita teoria czasoprzestrzeni" - nie spełniając przy tym wymogów stawianych teorii naukowej.

Amatorowi trzeba, rzecz jasna, wybaczyć pewną naiwność ujęć. Nie można więc np. mieć mu za złe pośpiesznego utożsamienia czterowymiarowej przestrzeni wypełnionej przez "tworzywo czasoprzestrzenne" z czasoprzestrzenią, a drogi przebywanej przez punkt powierzchni falowej "fali czasoprzestrzennej" z czasem (co, jak łatwo zauważyć, uniemożliwiałoby sensowne mówienie o stałości prędkości rozprzestrzeniania się tej fali). Podobnie, można mu darować bezkrytyczne powtarzanie broszurkowych sloganów o wzajemnie wykluczających się własnościach eteru w sytuacji, gdy koncepcja "tworzywa czasoprzestrzennego" od starszej, mechanistycznej wersji koncepcji eteru różni się jedynie ilością wymiarów przypisywanych "tworzywu". Trudno jednak zrozumieć dlaczego, miast ograniczyć się do prezentacji swojego modelu kosmologicznego, ostatnie rozdziały książki autor wykorzystał do przedstawienia jadowitego paszkwilu przeciwko oficjalnej nauce, ze szczególnym uwzględnieniem fizyki.

Niewątpliwie jest to najpoważniejszy z licznych błędów, popełnionych przy pisaniu tej książki. Pół biedy, że krok ten zaszkodzi dobrej reputacji, którą autor zasłużenie zdobył sobie swoją twórczością literacką. Gorzej, że przysporzy mu on zapewne szczególnego rodzaju entuzjastów, rekrutujących się spośród osób, które nie są zdolne uznać braku uzdolnień matematycznych za swoją słabość, lecz chciałyby w nim widzieć cnotę. Niezależnie od tego, czy autor życzyłby sobie takiej właśnie publiczności, pozostaje jeszcze kwestia moralnej odpowiedzialności za krzywdę, która tym osobom wyrządza, dorabiając ideologię do ich resentymentów. Biorąc to pod uwagę, należałoby chyba uznać, że ta książka nie powinna była się ukazać.

Adam Wiśniewski-Snerg: Jednolita teoria czasoprzestrzeni. "Pusty Obłok", Warszawa 1990.

Fantastyka-naukowa - subiektywny wybór