Lawrence M. Krauss, "Bez strachu przed nauką. O fizyce i społecznych problemach nauki mówi Lawrence M. Krauss" (2004)
"Świat Nauki" wrzesień 2004, http://www.swiatnauki.pl/?q=art&n=200409a
|
KOSMOLOGIA
>
<span class="odstepik"> <span>
>
<span class="tytulartpom" style="LINE-HEIGHT: 28px">BEZ STRACHU PRZED NAUKĄ<span>
>
<span class="tytulartbraz" style="FONT-WEIGHT: bold; FONT-SIZE: 15px">O fizyce i społecznych problemach nauki<br>
mówi Lawrence M. Krauss
Dziekan Wydziału Fizyki w Case Western Reserve University, Lawrence M. Krauss, zdobył rozgłos w środowisku naukowym proroczą sugestią, że kluczem do wyjaśnienia początków Wszechświata może być tajemnicza ciemna energia. Słynie również ze śmiałych wypowiedzi w kwestiach społecznych. W lutym tego roku znalazł się w gronie 60 wybitnych naukowców - sygnatariuszy listu otwartego "Przywróćmy uczciwość w wykorzystywaniu nauki do celów politycznych", w którym skrytykowano przypadki nadużywania nauki przez administrację Busha. Jednak czytelnikom jest chyba najlepiej znany jako autor komentarzy prasowych i książek popularnonaukowych. Jego wydany w 1995 roku bestseller The Physics of Star Trek przetłumaczono na 15 języków, w tym na polski (ukazał się pod tytułem Fizyka podróży międzygwiezdnych). Obecnie kończy swą siódmą książkę popularnonaukową Hiding in the Mirror: The Mysterious Allure of Extra Dimensions (Ukryte zwierciadło: tajemniczy urok dodatkowych wymiarów), którą określa jako "studium naszego długotrwałego literackiego, artystycznego i naukowego romansu z ideą ukrytych wszechświatów". O swoich licznych pasjach naukowych i społecznych opowiada w wywiadzie, który dla Scientific American przeprowadziła Claudia Dreifus.
SCIENTIFIC AMERICAN: Które z pytań trapiących obecnie fizyków uważa pan za najważniejsze?
LAWRENCE KRAUSS: Pytania, które mnie najbardziej fascynują, dotyczą natury ciemnej energii, kwantowego opisu zjawiska parowania czarnych dziur oraz istnienia dodatkowych wymiarów. Wszystkie te kwestie są ze sobą powiązane i wszystkie wymagają całkowicie nowego podejścia do grawitacji kwantowej. Ktoś musi wpaść na jakiś niezwykły, nowatorski pomysł, lecz trudno powiedzieć, kiedy to się stanie. Sto lat temu doprawdy nie można było przewidzieć, że właśnie za rok Albert Einstein ogłosi swą wspaniałą teorię.
Sądzę, że problemy te zostaną rozwiązane na drodze czysto teoretycznej, a nie empirycznej, ponieważ zjawiska, które mogłyby nas naprowadzić na właściwy trop w poszukiwaniach teoretycznych, prawdopodobnie są poza zasięgiem obecnych technik eksperymentalnych. Założę się również, że ich rozwiązania nie będą przypominały niczego, czym zajmowaliśmy się dotychczas, nie wyłączając teorii strun.
SA: Czy teoria strun jest fizycznym odpowiednikiem "Boga, który zawiódł", jak określano niegdyś ideologię komunizmu?
LK: Niekoniecznie. Niemniej rzeczywiście uważam, że jej czas już raczej minął. U podstaw zarówno teorii strun, jak i innej modnej teorii fizycznej, pętlowej grawitacji kwantowej, leży ta sama zasadnicza myśl - że w ogólnej teorii względności pojawia się pewien problem matematyczny. Chodzi o to, że gdy próbujemy badać zjawiska fizyczne w coraz mniejszej skali, grawitacja przysparza nam coraz większych kłopotów, aż w końcu gubimy się w matematycznych nieskończonościach. Większość wysiłków zmierzających do stworzenia kwantowej teorii grawitacji polega na próbach nadania tym nieskończonościom jakiejś sensownej interpretacji. Teoria strun i pętlowa grawitacja kwantowa omijają ten problem, zakładając, że w dostatecznie małych skalach rzeczywistość całkowicie zmienia oblicze. Obie te teorie bazują na koncepcji, że nie istnieją cząstki punktowe o zerowych rozmiarach, i w ten sposób unikają matematycznych nieskończoności. Wydaje mi się, że zasadnicza różnica między nimi polega na tym, że teoria strun jest znacznie bogatsza pod względem koncepcyjnym i matematycznym. Teoria strun nie przyczyniła się w większym stopniu do rozwiązania problemów fizycznych, ale doprowadziła do wielu ważnych odkryć matematycznych i to właśnie jej strona matematyczna jest tak fascynująca. O ile mi wiadomo, pętlowa grawitacja kwantowa nie osiągnęła nawet tego. SA: Chce pan powiedzieć, że teoria strun prowadzi nas na manowce?
LK: Ani teoria strun, ani pętlowa grawitacja kwantowa nie miały nam wiele do powiedzenia o głównych nierozwiązanych problemach fizyki; przede wszystkim nie wyjaśniły, dlaczego Wszechświat jest pełen ciemnej energii. To pytanie jest obecnie najważniejsze. Jedyną rzeczą, jaką zawdzięczamy teorii strun, jest koncepcja mnogich wszechświatów czy też dodatkowych wymiarów. Nie ma w tym zresztą nic dziwnego, ponieważ w tej teorii dodatkowe wymiary są czymś absolutnie niezbędnym. Jednak ta ciekawa koncepcja rodzi kolejny problem. Jedyna matematycznie spójna teoria strun miała początkowo 26 wymiarów; później zredukowano ich liczbę do 11. Tymczasem Wszechświat, w którym żyjemy, jest czterowymiarowy (trzy wymiary przestrzenne plus czas). Mnóstwo słów poświęcono na wyjaśnianie, dlaczego tych wszystkich dodatkowych wymiarów nie dostrzegamy. Ostatnio niektórzy próbowali uczynić z tej wady zaletę, sugerując, że dodatkowe wymiary dałoby się jednak jakoś zaobserwować. SA: Skończył pan właśnie pisać książkę o wszechświatach równoległych. Sądzi pan, że one naprawdę istnieją?
LK: Odpowiem w ten sposób - jest to bardzo ciekawy obszar badań, zwłaszcza dla młodych naukowców. To właśnie jeden z moich byłych doktorantów jest odpowiedzialny za najnowszy przypływ zainteresowania tą ideą. Ale mimo wszystko czuję, że te dodatkowe wymiary pachną raczej brzydko. To, co mówi nam fizyka cząstek elementarnych na temat unifikacji wszystkich oddziaływań, zdaje się iść w zupełnie innym kierunku niż wskazany przez modele wszechświatów równoległych. Owszem, takie modele są piękne i podniecające, ale gdybym miał się zakładać, postawiłbym raczej na to, że hipoteza dodatkowych wymiarów jest fałszywa. Zobaczymy. SA: Jak doszło do tego, że napisał pan The Physics of Star Trek?
LK: Właściwie cała historia zaczęła się jako żart gdzieś koło roku 1993. Właśnie kończyłem Fear of Physics [Strach przed fizyką] dla Basic Books i rozmawiałem z redaktorką mojej książki o tym, co ewentualnie mógłbym jeszcze dla nich napisać. W pewnej chwili wspomniała, że jej córka jest fanatyczną miłośniczką serialu Star Trek. "A może by tak Fizyka Star Treku?" - zapytała i roześmiała się. Tego samego wieczora przyszedł mi na myśl teleporter, często wykorzystywane w Star Treku urządzenie, które rozkłada nas na atomy, przenosi niemal momentalnie w jakieś inne miejsce i składa z powrotem. Czego potrzeba, aby można było coś takiego skonstruować? Rozmyślania te doprowadziły mnie do sporządzenia listy wszystkich cudownych efektów, które można obejrzeć w serialu i które mogłyby skłonić widzów do zainteresowania się fizyką. Jeśli ludzie aż tak emocjonują się rzeczami całkowicie wydumanymi przez scenarzystów, pomyślałem sobie, to dlaczego nie miałaby się im spodobać prawdziwa nauka, tysiąckrotnie bardziej zadziwiająca? Dość bezceremonialnie obszedłem się z tymi efektami w Star Treku, które są po prostu niemożliwe. Przedstawiłem za to czytelnikom znacznie bardziej fascynujące możliwości, jakie kryją się w świecie realnym. Prawdziwa nauka rodzi koncepcje, których żaden pisarz science fiction nie śmiałby nawet zaproponować. Pomyślcie tylko o kosmicznej antygrawitacji, którą zajmuję się na co dzień: czy ktokolwiek pojmie, jak to jest możliwe, że całkiem pusta przestrzeń ma niezerową energię? Przecież to absolutnie zdumiewające! SA: Dlaczego?
LK: Gdybyśmy zapytali dziecko, ile energii jest w pustej przestrzeni, odpowiedziałoby, że w ogóle jej tam nie ma, bo to jest jedyna racjonalna odpowiedź. Tymczasem dowiadujemy się, że wcale tak nie jest. Nawet gdy już wszystko usuniemy z przestrzeni, coś w niej jednak zostanie. Co gorsza, jeśli dopuścimy, by energia pustej przestrzeni była różna od zera, to ze wszystkich znanych nam praw fizyki wynika, że może ona być wprost nieprawdopodobnie duża. A zatem kiedy już otworzymy tę tamę, pojawia się pytanie, jaka jest energia próżni w naszym Wszechświecie. Z tego, co obecnie wiemy o grawitacji i mechanice kwantowej, wynika, że jej wartość powinna być o około 120 rzędów wielkości większa od wartości, którą wyznaczono z obserwacji. Jedynka ze stu dwudziestu zerami! W jaki sposób obniżyć energię w tak olbrzymim stopniu, by nie wyzerować jej przy tym całkowicie, to doprawdy twardy orzech do zgryzienia. Takich "problemów dokładnego dostrojenia" jest więcej, ale w opinii wielu fizyków właśnie ten jest najtrudniejszy. Gdy uda nam się go rozwiązać, staniemy przed koniecznością wyjaśnienia, dlaczego wartość wyznaczona z obserwacji jest akurat o 120 rzędów wielkości niższa od oczekiwanej na podstawie rozważań teoretycznych. Nikt nie ma najmniejszego pojęcia, jak się do tego zabrać. I właśnie dlatego energia próżni uchodzi za najbardziej intrygującą rzecz w fizyce. Rzeczy dziwne i niepojęte zawsze budzą największą fascynację. SA: Należy pan do nielicznego grona czołowych fizyków, którzy zabierają głos na forum publicznym jako autorytety intelektualne. W połowie ubiegłego wieku z tego rodzaju działalnością uczonych mieliśmy do czynienia znacznie częściej. Albert Einstein cieszył się sławą tak wielką, że czasopisma prześcigały się w publikowaniu jego opinii na każdy możliwy temat - od rozbrojenia jądrowego do syjonizmu. Jak pan sądzi, dlaczego tacy jak pan są dziś rzadkością?
LK: Nie mogę wypowiadać się za innych. Osobiście uważam, że oprócz prowadzenia własnych badań moją misją jest pokonywanie przepaści, jaka wytworzyła się między naukami przyrodniczymi a pozostałą częścią kultury. Żyjemy w społeczeństwie, które uważa za normalne, że ludzie wykształceni są naukowymi analfabetami. Nie zawsze tak było. Na początku XX wieku nie można było uchodzić za intelektualistę, jeśli nie potrafiło się włączyć do rozmowy o najnowszych odkryciach naukowych. Dzisiaj nawet w najpoważniejszych magazynach pretendujących do wysokiego poziomu intelektualnego bez trudu znaleźć można recenzję książki traktującej o naukach przyrodniczych, której autor bez żenady stwierdza: "To było świetne. Nic z tego nie zrozumiałem". Gdyby chodziło o recenzję któregoś z dzieł Johna Kennetha Galbraitha, chyba nikt nie ważyłby się afiszować ze swoją ignorancją ekonomiczną. SA: Jak doszło do tego, że analfabetyzm naukowy nikogo nie razi?
LK: Wszyscy wiemy, jak niski bywa poziom nauczania przedmiotów przyrodniczych. Często, nawet w szkołach średnich, lekcje prowadzone są przez nauczycieli bez żadnego wykształcenia przyrodniczego. Gdy moja córka była w drugiej klasie, zajrzałem do jej szkoły. Wprost nie mogłem uwierzyć, że jej nauczycielka ma poważne trudności z tłumaczeniem nawet najprostszych pojęć z zakresu nauk przyrodniczych i bardzo nie lubi tego robić. Obawiam się, że jest to zjawisko powszechne. Trzeba też przyznać, że sama nauka staje się coraz bardziej ezoteryczna i coraz mniej niespecjalistów rozumie, o co w niej chodzi. Jest prawdą - i nie mówię tego bynajmniej pierwszy - że amerykańscy naukowcy po II wojnie światowej utworzyli zamknięty, elitarny klan. Sekrety, dzięki którym zmienili świat, pozwalały im wymigiwać się od powinności obywatelskich. Zamiast być częścią społeczeństwa, znaleźli się ponad nim. Bardzo długo, z pewnością co najmniej do lat siedemdziesiątych, amerykańskie środowisko naukowe w ogóle nie było przekonane o potrzebie utrzymywania kontaktu z resztą społeczeństwa. To były dobre czasy dla nauki, pieniędzy na badania nie brakowało. Otrzeźwienie przyszło w roku 1993, gdy Kongres zablokował finansowanie budowy zderzacza SSC (Superconducting Supercollider). Był to niewątpliwy sygnał, że fizycy robią coś nie tak, jak trzeba. Nie udało nam się wówczas przekonać opinii publicznej - a nawet i części samego środowiska naukowego - o sensowności wydania miliardów dolarów na ten cel. Odtąd jest dla nas jasne: nie dostaniemy pieniędzy na badania naukowe, jeśli nie będziemy umieli wytłumaczyć społeczeństwu, o co w nich chodzi. Moim konikiem stały się próby ukazania ludziom ciekawych idei naukowych w kontekście ich własnego życia. SA: Ważna sprawa, z którą jest pan utożsamiany, to walka przeciwko nauczaniu kreacjonizmu w szkołach. W ostatnich latach sporo pan podróżował, uczestnicząc w debatach, podczas których spierał się pan z kreacjonistami o programy nauczania w szkołach średnich stanu Ohio. Bawiło to pana?
LK: To była bodaj najmniej zabawna rzecz, jaką robiłem w życiu. Ukazywanie ludziom, jak frapująca może być nauka, to frajda sama w sobie, natomiast odpieranie ataków na naukę jest nieprawdopodobną stratą czasu - nawet wtedy gdy pojawia się taka konieczność. Poczułem się zmobilizowany po tym, jak kilku kreacjonistów weszło w skład Komisji Standardów Rady Edukacyjnej stanu Ohio. Przedstawiony przez nich projekt programu nauczania przedmiotów przyrodniczych w szkołach średnich podważał teorię ewolucji. Kreacjoniści przeciwstawiali jej całkowicie wydumaną koncepcję tzw. inteligentnego projektu, w myśl której zmiany zachodzą we Wszechświecie nie tylko z konieczności lub przypadku, jak tego chce fizyka, lecz także dlatego, że są z góry zaplanowane. Na niemal rok zostałem wciągnięty w wir czegoś, co żywo przypominało kampanię polityczną. Zakończyło się to jednocześnie naszym zwycięstwem i naszą porażką. Wygraliśmy, ponieważ udało się nam nie dopuścić do umieszczenia koncepcji inteligentnego projektu w programach lekcyjnych. Przegraliśmy, ponieważ trzymając się zasady "bezstronności", Rada zaleciła, by "jasno powiedzieć uczniom, że naukowcy w dalszym ciągu podchodzą krytycznie do teorii ewolucji". Ostro przeciwko temu oponowałem, proponując w zamian stwierdzenie, że naukowcy podchodzą krytycznie do każdej teorii. Obawiałem się, że dopisek ten zostanie skwapliwie wykorzystany przez oponentów teorii ewolucji, którzy będą utrzymywać, jakoby nauka kwestionowała jej szczegółowe aspekty. Niestety, miałem rację. Nie minął tydzień, jak musiałem odłożyć na bok swoje badania, ponieważ kreacjoniści wznowili harce w Ohio: jedna z opracowanych przez nich lekcji wzorcowych była diatrybą inteligentnego projektu. W ten sposób, niejako tylnymi drzwiami, udało im się przemycić do programu nauczania w zasadzie wszystko, co chcieli w nim umieścić. Stało się to już męczące do tego stopnia, że miałem ochotę powiedzieć: daj sobie z tym wszystkim spokój, zajmij się czymś innym. Ale wtedy uświadomiłem sobie, że właśnie o to chodziło Phillipowi Johnsonowi, owemu prawnikowi, który sformułował strategię kreacjonistów, mówiąc: "Będziemy szli i szli, i szli, aż w końcu ewolucjoniści się zmęczą". SA: Czy aby naukowcy nie wpadają we własne sidła, gdy w dyskusjach z antydarwinistami usiłują być wierni zasadzie "sprawiedliwości" i traktują ich jako równorzędnych partnerów?
LK: Niestety, tak. Trzeba bowiem pamiętać, że nauka jako taka wcale nie opiera się na zasadzie sprawiedliwości. Naukowcy dowodzą metodami empirycznymi prawdziwości jednych rzeczy, a odrzucają inne, które nie wytrzymały próby doświadczenia. Koniec, kropka. Na tym polega postęp naukowy. Nie mam nic przeciwko temu, by na lekcjach religii nauczano różnych koncepcji opartych na wierze. Występuję jedynie przeciwko przedstawianiu tych koncepcji w taki sposób, jakby miały wartość naukową. I bardzo mnie denerwuje, że ktoś taki jak Bill Gates, którego działalność filantropijną skądinąd cenię, pomaga finansować jednego z głównych promotorów koncepcji inteligentnego projektu, gdy wspiera zdominowany przez konserwatystów ośrodek quasi-studiów społecznych o nazwie Discovery Institute. Tak jest, Discovery Institute otrzymał ostatnio dotację z Gates Foundation. To prawda, że niemal dziesięciomilionowy grant, już drugi, jaki dostali od Gatesa, nie jest bezpośrednio przeznaczony na propagowanie idei inteligentnego projektu. Uwiarygodnia jednak instytucję, której cele i działalność na podstawie moich własnych kontaktów z nią uważam za intelektualnie podejrzane. Podczas debaty nad standardami nauczania przedmiotów przyrodniczych w Ohio przedstawiciele Discovery Institute upierali się, że teoria ewolucji budzi wątpliwości, których w rzeczywistości wcale nie ma, i próbowali sprowadzić dyskusję do kwestii równorzędnego partnerstwa, o którym w tym przypadku w ogóle nie może być mowy. [Uwaga redakcji amerykańskiej: Amy Low, rzecznik prasowy Bill and Melinda Gates Foundation, powiadomiła nas, że fundacja "postanowiła nie komentować opinii doktora Kraussa".] SA: Dlaczego ten grant niepokoi pana w takim stopniu, że uznał pan za konieczne, by o nim wspomnieć?
LK: Ponieważ żyjemy w czasach, gdy ważne problemy naukowe próbuje się rozstrzygać za pomocą czegoś w rodzaju kampanii reklamowych, a prawda ustępuje pola chwytliwym sloganom lub sztucznie fabrykowanym kontrowersjom. Widzę tu zagrożenie zarówno dla nauki, jak i dla społeczeństwa, ponieważ w przeciwieństwie do kwestii politycznych to, czego dowiadujemy się na podstawie obserwacji i eksperymentów, nie może być przedmiotem negocjacji ani jakiejkolwiek manipulacji. Podając w wątpliwość stosowane przez nas metody, kreacjoniści podważają wiarygodność nauki w ogóle. Dzięki temu łatwiej im ukazywać w fałszywym świetle te odkrycia naukowe, które odnoszą się do kontrowersyjnych zagadnień politycznych. Widać to wyraźnie w przypadku takich kwestii, jak komórki macierzyste, aborcja, globalne ocieplenie czy też obrona przeciwrakietowa. Jakie stanowisko zajął Pentagon, gdy testy projektowanego systemu obrony przeciwrakietowej wykazały, że jego skuteczność jest wielce wątpliwa? "Żadnych dalszych testów, zanim go do końca nie zbudujemy". SA: Kiedy znajduje pan czas na uprawianie nauki, pisząc tyle książek popularnonaukowych i będąc zaangażowanym w działalność polityczną?
LK: Pracuję naukowo w przerwach między tymi innymi zajęciami, najczęściej późno w nocy, także wtedy gdy tylko mam okazję przysiąść i podyskutować ze studentami bądź świeżo upieczonymi naukowcami. Jest wręcz zdumiewające, ile można zdziałać w ten sposób. W ostatnim czasie takie dyskusje dają mi bardzo dużo. Nieraz całymi miesiącami zajmuję się rzeczami pozanaukowymi, co wpędza mnie w coraz głębszą depresję. Opowiadanie o nauce to rzecz bardzo ważna, być może najważniejsza z tego, co robię. Gdy jednak sam nie pracuję naukowo, czuję się, jakbym oszukiwał ludzi Z drugiej strony, gdy nie zajmuję się sprawami publicznymi, także mam takie wrażenie. SA: Dlaczego miałby pan czuć się jak oszust?
LK: Ponieważ nauka nie powstaje w próżni. Jest wytworem społecznym i jej wyniki mają ogromne znaczenie dla społeczeństwa, nawet wtedy gdy chodzi tylko o wskazanie perspektywy, z której możemy spojrzeć na nasze miejsca w kosmosie. Zajmowanie się wyłącznie produkowaniem nowej wiedzy, bez podejmowania żadnych wysiłków w celu jej objaśniania i popularyzacji, to stanowczo za mało. Jestem zdania, że nie od każdego naukowca można wymagać, aby poświęcał czas na przystępne przedstawianie trudnych kwestii naukowych. Jest jednak niezmiernie ważne, by przynajmniej niektórzy z nas bili na alarm, gdy w społeczeństwie tak bardzo zależnym od nauki, jak nasze ponawiane są próby ukazania jej osiągnięć w fałszywym świetle.