Oletko hämmentynyt tieteen suurista kysymyksistä? Jousiteoreetikko Michael Dine uskoo löytäneensä vastaukset

Olemme kaikki olleet siellä – selaamassa läpi uusimmat fysiikan kirjat, toivoen, että jokin pysäyttää meidät raiteillemme, kääntää ymmärryksemme päälaelleen tai on täysin viihdyttävää luettavaa. Mutta kun otin Tämä tie maailmankaikkeuteen: Matka fysiikkaan, se oli pikemminkin pysyä tahdissa fysiikan hämmentävimpien kysymysten kuvailemisesta suurelle yleisölle, menneisyydessä ja nykyisyydessä. Kirja teki suurelta osin sen, mitä olin toivonut, mutta se tarjosi paljon enemmän.

Kirjoittanut Michael Dine – teoreettinen fyysikko Kalifornian yliopistossa Santa Cruzissa – kirja on jaettu kahteen laajaan teemaan. Ensimmäinen osa tarkastelee nykyistä kuvaamme perusfysiikasta, joka kulkee Einsteinin suhteellisuusteorian läpi, kiertää takaisin Newtonin kautta jossain kontekstissa ja sukeltaa sitten kvanttiteorian ja ydinfysiikan kohokohtiin.

Jotkut lukijat arvostavat Dinen käsittelemien aiheiden vaikuttavan laajaa valikoimaa, mutta toiset saattavat kamppailla kunkin alueen syvyyden ja taustakeskustelun puutteen kanssa. Silti kirjoittaja tekee asiantuntijatyötä linkittäessään viimeisimmät tutkimuskysymykset tieteen historiaan korostaakseen kuvaamiensa ongelmien merkitystä ja käsittelee aiheita, kuten aineen-antimateriaalin epäsymmetriaa, pimeää energiaa ja kieliteoriaa.

Kirjan toisella puoliskolla lukija saa kuitenkin todella "lisäarvoa" vastaaviin nimikkeisiin verrattuna. Tässä Dine selittää tarkalleen missä teoreettisen fysiikan rajat tällä hetkellä ovat. Kirjoittaja kurkistaa jopa kaukaiseen tulevaisuuteen kuvaillessaan synkkää universumin "lämpökuolema"..

Dinen teksti on täynnä historiallisia anekdootteja, jotka herättävät keskustelun kohteena olevan tutkimuksen henkiin. Minun on kuitenkin myönnettävä, että jokainen, joka on kohtuullisen hyvin lukenut tällä alalla, tuntee todennäköisesti kirjailijan tarinat, kuten tarinan siitä, kuinka taustastaattisuus havaitsee Holmdel Horn antenni radioteleskooppi katsottiin alun perin lintujen jätökseksi kosmisen mikroaaltouunin taustan sijaan.

Mutta tuon kipinän ei pitäisi estää ketään teoreettisen fysiikan eturintamassa perehtynyttä lukemasta Tämä tie maailmankaikkeuteen. Päinvastoin, kirja käsittelee useita erittäin matemaattisia kenttiä turvautumatta minkäänlaisiin yhtälöihin – vaikka se tarkoittaakin, että kirja on todennäköisesti läpäisemätön kenellekään, joka törmää tällaisiin aiheisiin ensimmäistä kertaa.

Varsinkin perustutkinto-opiskelijalle tai vasta-opiskelijalle kirja todella tulee esille, on sen tarjoama sisäkuva fysiikan tutkimuksen realiteeteista, erityisesti niille alueille, joilla on teoreettista kehää. Dine tekee tämän täydentämällä historiallista kertomusta henkilökohtaisilla tarinoilla, kuten keskusteluilla, joita fyysikot käyvät ajaessaan yhteistyöhön autohallissa – keskustelu, joka kutoo osaston uusimpien juorujen ja jonka teoreettisessa mallissa on tyylikkäimmät piirteet.

Dine omaksuu usein viisaan yliopiston tutorin sävyn ja jossain vaiheessa jopa lannistaa uusia jatko-opiskelijoita teoreettisen fysiikan urasta, koska on vaikeaa antaa merkittävää panosta tieteeseen. Kirjoittaja todellakin sanoo, että hänen ylpein hetki tieteessä on, kun hän havaitsi, että hänen kerran ehdottamansa mekanismi oli kirjattu alaviitteeksi suuren Neuvostoliiton fyysikon muistelmiin. Andrei Saharov.

Toinen kirjan läpi kulkeva virkistävä lanka on huomio, joka kiinnitetään seksismin ja kolonialismin perintöön fysiikan historiassa. Hän kiinnittää huomiota sekä Marie Curien että Emmy Noetherin tutkimukseen viitaten Albert Einsteinin kommenttiin. New York Times, joka sanoi jälkimmäisen olevan "merkittävin luova matemaattinen nero, joka on tähän mennessä tuotettu naisten korkeakoulutuksen alkamisen jälkeen". Itse asiassa arvostin sitä, kuinka kirjoittaja viittaa aina hypoteettiseen fysiikan tutkijaan pronomineillaan.

Ihanteellinen pohjustus uusille jatko-opiskelijoille, jotka haluavat saada laadullisen yleiskuvan perusfysiikan nykytilasta

Dine tekee myös hyvää työtä korostaessaan tieteen yhteistyökykyä, varsinkin kun keskustelu siirtyy hiukkasfysiikan kokeellisempiin puoliin, joissa yhteistyöhön voi usein osallistua tuhansia ihmisiä. Itse asiassa minua innostaa kirjailijan aito kiinnostus kokeelliseen tutkimukseen, vaikka hän oli jousiteoreetikko – ja hänen kykynsä nähdä ja tunnustaa mallin puutteet.

Kaikki mikä tekee Tämä tie maailmankaikkeuteen ihanteellinen pohjustus uusille jatko-opiskelijoille, jotka haluavat saada laadullisen yleiskatsauksen perusfysiikan nykytilasta ennen kuin tutkivat matemaattisempaa tekstiä. Ja vaikka et olisikaan aktiivinen fyysikko, kirja on täydellinen, jos kaipaat ajatuksia herättävää lomalukemista. Työsi jää kesken – mutta lopussa tarjottava näkymä on henkisen vaivannäön arvoinen.

• 2022 Viking/Penguin 352pp 26.00 £ hb / 9.97 £ pb / 9.99 e-kirja