Förbryllad över de stora frågorna inom vetenskapen? Strängteoretikern Michael Dine tror att han har svaren

Vi har alla varit där – scrollat ​​igenom de senaste fysikböckerna, i hopp om att något kommer att stoppa oss i våra spår, vända vår förståelse på huvudet eller bli en grundligt underhållande läsning. Men när jag tog upp Denna väg till universum: Den Resa in i fysik, det var mer för att hålla jämna steg med konsten att beskriva de mest förbryllande frågorna i fysiken, förr och nu, för en allmän publik. Boken gjorde i stort sett vad jag hade hoppats på, men den erbjöd så mycket mer.

Skriven av Michael Dine – en teoretisk fysiker vid University of California, Santa Cruz – boken är uppdelad i två breda teman. Den första delen granskar vår nuvarande bild av fundamental fysik, passerar genom Einsteins relativitetsteori, omväg tillbaka genom Newton för något sammanhang och sedan kastar sig in i höjdpunkterna i kvantteorin och kärnfysiken.

Vissa läsare kommer att uppskatta det imponerande breda utbudet av ämnen som Dine tar upp, även om andra kan kämpa med bristen på djup och bakgrundsdiskussion som ges till varje område. Ändå gör författaren ett expertjobb med att koppla de senaste forskningsfrågorna till vetenskapens historia för att betona betydelsen av de problem han beskriver, och tackla ämnen som materia-antimateriaasymmetri, mörk energi och strängteori.

Det är dock i andra halvan av boken som läsaren verkligen får ett "mervärde" jämfört med liknande titlar. Här förklarar Dine exakt var gränserna för teoretisk fysik för närvarande går. Författaren kikar till och med in i en avlägsen framtid och beskriver det dystra universums "värmedöd"..

Dines text är rik på historiska anekdoter, som ger liv åt den forskning som diskuteras. Jag måste dock erkänna att alla som är någorlunda pålästa inom detta område förmodligen kommer att känna till författarens berättelser, såsom berättelsen om hur bakgrundsstatiken detekteras av Holmdel Horn Antenn radioteleskop tillskrevs ursprungligen fågelspillning snarare än den kosmiska mikrovågsbakgrunden.

Men det käbblet borde inte avskräcka någon som är bekant med den teoretiska fysikens framkant från att läsa Denna väg till universum. Tvärtom, boken tar sig an flera mycket matematiska områden utan att tillgripa några som helst ekvationer – även om det betyder att boken sannolikt kommer att vara ogenomtränglig för alla som stöter på sådana ämnen för första gången.

Där boken verkligen kommer till sin rätt, särskilt för en grundutbildning eller en ny doktorand, är den inblick som den ger in i fysikforskningens verklighet, särskilt de områden med en teoretisk snurr. Det gör Dine genom att komplettera det historiska narrativet med personliga berättelser, som de diskussioner fysiker har när de kör för att arbeta tillsammans i en bilpool – samtalet som vävs mellan det senaste avdelningsskvallret och vars teoretiska modell har de mest eleganta dragen.

Dine antar ofta tonen av en klok universitetslärare och avskräcker vid ett tillfälle till och med nya doktorander från en karriär inom teoretisk fysik med tanke på hur svårt det är att göra ett betydande bidrag till vetenskapen. Författaren säger faktiskt att hans stoltaste ögonblick i vetenskapen var när han upptäckte att en mekanism som han en gång föreslog spelades in som en fotnot i den store sovjetiske fysikerns memoarer. Andrej Sacharov.

En annan uppfriskande tråd som går genom boken är uppmärksamheten på arvet från sexism och kolonialism i fysikens historia. Han belyser forskningen av både Marie Curie och Emmy Noether, med hänvisning till en kommentar från Albert Einstein i New York Times, som sa att det senare var "det mest betydande kreativa matematiska geni som hittills producerats sedan den högre utbildningen av kvinnor började". Faktum är att jag uppskattade hur författaren alltid hänvisar till den hypotetiska fysikforskaren med hon/hennes pronomen.

En idealisk primer för nyutexaminerade studenter som vill få en kvalitativ överblick över det aktuella tillståndet inom grundläggande fysik

Dine gör också ett bra jobb med att betona vetenskapens kooperativa karaktär, särskilt när diskussionen övergår till de mer experimentella aspekterna av partikelfysik, där samarbeten ofta kan involvera tusentals människor. Jag blev faktiskt upplyft av författarens genuina intresse för experimentell forskning, trots att han var en strängteoretiker – och hans förmåga att se och erkänna modellens brister.

Allt som gör Denna väg till universum en idealisk primer för nyutexaminerade studenter som vill få en kvalitativ överblick över det aktuella tillståndet inom grundläggande fysik, innan de går in i de mer matematiska texterna som är specifika för deras forskning. Och även om du inte är en aktiv fysiker kommer boken att vara perfekt om du är ute efter lite tankeväckande semesterläsning. Du kommer att få bort ditt arbete – men utsikten som erbjuds i slutet kommer att vara väl värd den mentala ansträngningen.

• 2022 Viking/Penguin 352pp £26.00hb / £9.97pb / 9.99ebook