Hawking, Mlodinow,2010-The Grand Design

W HM_2010_2 pojawiło się pytanie, dlaczego istnieje właśnie taki zbiór praw, a nie inny. Tutaj Hawking i Mlodinow podejmują próbę odpowiedzi. Nie wystarczy więc rekonstruować ich książki tak, jakby wyłącznie zauważyli problem i niczego dalej nie zaproponowali. W przytoczonym akapicie szukają wyjaśnienia w wymaganiach, które ma spełniać teoria fundamentalna.

Pierwszym wymaganiem jest niesprzeczność. W tym miejscu „consistent” oznacza, że teoria nie może być wewnętrznie sprzeczna, a nie jedynie, że tworzy estetyczną albo przekonującą opowieść. Drugim wymaganiem jest przewidywanie skończonych wyników dla wielkości mierzalnych. „Skończoność” nie oznacza tutaj, że Wszechświat musi mieć skończony rozmiar, skończoną liczbę obiektów albo pierwszy moment czasu. Mowa o właściwościach teorii i wynikach, które ma ona dostarczać.

Następnie autorzy łączą te wymagania z grawitacją i supersymetrią. Odsyłają do rozdziału 5, twierdząc, że teoria grawitacji przewidująca wielkości skończone musi zawierać supersymetrię. W przytoczonym akapicie jest to odwołanie do wcześniejszego wywodu, a nie ponowne przeprowadzenie technicznego dowodu. Opracowanie fiszki odtwarza ten krok jako twierdzenie autorów. Nie przedstawia go jako niezależnie sprawdzonego tutaj wyniku fizyki.

Kolejne zdania wskazują M-teorię. Autorzy określają ją jako najbardziej ogólną supersymetryczną teorię grawitacji i na tej podstawie nazywają jedyną kandydatką na kompletną teorię Wszechświata. Słowo „kandydatka” jest ważne: opisuje teorię mającą spełnić zadanie, a nie samo przez się potwierdzenie, że zadanie zostało wykonane. Jednocześnie słowo „jedyna” wyraża bardzo mocne ograniczenie alternatyw. Oba elementy trzeba zachować w rekonstrukcji.

Autorzy dodają następnie wyraźny warunek: „If it is finite—and this has yet to be proved…”. Sami informują zatem czytelnika, że wskazana właściwość M-teorii nie została jeszcze dowiedziona. Wniosek o modelu samostwarzającego się wszechświata zostaje w tym zdaniu sformułowany warunkowo. Nie wolno pominąć tego zastrzeżenia ani dopisać autorom, że w omawianym miejscu przedstawili już gotowy dowód skończoności teorii.

Ostatnie zdanie jest natomiast kategoryczne: musimy należeć do takiego wszechświata, ponieważ nie istnieje inny niesprzeczny model. To zdanie wskazuje zamierzony kierunek odpowiedzi. Zamiast wyjaśniać prawa decyzją wybierającą jeden z możliwych porządków, autorzy próbują ograniczyć przestrzeń dopuszczalnych wyjaśnień przez wymagania teorii. Rozumowanie ma prowadzić do tego, że właściwy opis nie jest dowolny, lecz wyznaczony przez ograniczenia fundamentalne.

Dla zrozumienia fragmentu potrzebne są trzy odrębne pytania: czy teoria spełnia własne warunki matematyczne, czy jest jedyną teorią, która może je spełniać, oraz czy prawidłowo opisuje rzeczywisty świat. Autorzy łączą te zagadnienia w krótkiej argumentacji. Fiszka nie rozstrzyga za mnie, czy wszystkie przejścia są dostatecznie uzasadnione. Umożliwia natomiast wskazanie, które przesłanki musiałbym zbadać, zanim zaakceptuję albo odrzucę proponowaną odpowiedź.

Fragment ma znaczenie po naszej rozmowie o ostatecznym wyjaśnieniu naturalnym. Przedstawia próbę odpowiedzi nie tylko na pytanie o kolejny mechanizm, lecz także o to, dlaczego prawa mają określoną postać. Własna ocena powinna więc dotyczyć tej konkretnej propozycji, z zachowaniem jej mocnych deklaracji i jawnych warunków. Nie trzeba od razu rozstrzygać całej M-teorii, żeby najpierw zrozumieć, jakie zadanie autorzy jej powierzają.