Carlo Rovelli Helgoland – Hogyan változtatta meg világképünket a kvantumelmélet című könyvéről Barotányi Zoltán írását olvashatjátok itt, a Nyugati tér blogon.
A respektált olasz elméleti fizikus és sikeres tudománynépszerűsítő eddig is számos könyvében próbálta közelebb hozni laikus olvasóit ahhoz az irdatlan, rettenetes korpuszhoz, amit az utóbbi 100, de inkább 120 év elméleti fizikája létrehozott. Megismerkedhettünk az inkább „szemcsés” szerkezetű idő, anyag, energia és tér köznapi elme számára kissé abszurdnak tűnő titkaival, és a kíváncsi olvasót Rovelli rendre elröpítette a közeli-távoli jövőbe is, ahol a megszületendő kvantumgravitációs elmélet és annak minden részletében még ki sem dolgozott (hozzá mint kutatóhoz is igencsak közel álló) húreleméleti interpretációja nyújtana részleges válaszokat mindarra a sok-sok kérdésre, amit az elméleti megfontolások felvetnek.
Miután a termékeny, egyben igen okos szerző könyveivel gondosan meggyőzött minket arról, hogy a kvantumelmélet, vagy mondjuk az Einsteinhez kapcsolt relativitáselmélet még annál is sokkal több rejtélyt és kérdést vetett fel, mint amennyi megválaszolására született (és itt nagylelkűen tekintsünk el a modern fizika zsebünkben-szobánkban lapuló gyakorlati hasznaitól), úgy döntött, hogy egészen közel visz minket a kvantumelmélet geneziséhez.
A helyszín Helgoland, a kalandos története során számos nagyhatalom birtokában megfordult északi-tengeri sziget, mely már egy jó ideje Schleswig-Holsteinhez tartozik: ide érkezett 1925-ben Werner Heisenberg, a kivételesen tehetséges német (születésileg: bajor) elméleti fizikus, hogy kúrálja súlyos allergiáját, és eközben olyan felfedezéseket tett, pusztán papír és toll segítségével, amelyek mélyen megrendítették még őt magát is. Heisenberg innen datálódó és a következő években kiteljesedő gondolatai ráadásul nem is csak egy magányos zseni meglátásai – az anyag mikrovilágának titkait feltáró kvantumelmélet egy az alapkérdéseken is folyton polemizáló csapat érdeme. Heisenbergen kívül szűkebb csapatában ott volt a szintén német (zsidó származása miatt utóbb hazájából menekülni kényszerülő) Max Born – másik oldalról a kvantummechanika mátrixmatematikai formalizmusát kidolgozó, manapság (főleg későbbi náci elkötelezettsége, NSDAP, sőt SA tagsága miatt) kevesebbet emlegetett Pascual Jordan. És végig mellettük állt az apafigura, az iskolában leginkább korai, leegyszerűsített (éppen ezért a magasabb matematikában még el nem mélyülő nebulók számára is érthető) atommodellje miatt emlegetett dán Niels Bohr, no és másik tanítványa, a Heisenbergékkel gyakorta vitriolos tónusban polemizáló, éles elméjű, bécsi születésű Wolfgang Pauli. Vagy éppen a szintén osztrák Erwin Schrödinger, aki hullámmechanikai megoldásával látszólag alternatívát (valójában inkább csak egy eltérő számítási módszert) kínált Heisenberg elméletével szemben, de sosem értett egyet Bohr és göttingeni tanítványai (Heisenberg és társai) úgynevezett koppenhágai interpretációjával.
Felbukkannak látszólag különös figurák is a Helgoland lapjain: például Alekszandr Alekszandrovics Bogdanov, orosz forradalmár és polihisztor, akit egy előző rezsimben (a „létező szocializmus” idején) leginkább azért emlegettek, mert Lenin ellene írta a Materializmus és empiriokriticizmus című, néhai rettegett dialektikus materializmus vizsgák tételei között szereplő művét. Miközben a zseniális fizikus és tudományfilozófus, Ernst Mach gondolatait tovább interpretáló Bogdanov – legalábbis Rovelli sugallata szerint – könnyen lehet, hogy megtalálta a tudományfilozófiai kulcsot a kvantumos fizikai valóság értelmezéséhez.
A kvantumelmélet kibontakozása nyomán sorra születnek és máig értetlenséget váltanak ki a kvantumelmélet elhíresült, látszólag paradox megállapításai: például a Heisenberg-féle határozatlansági elv, amely szerint egy részecske pontos helyét és impulzusát sosem lehet egyszerre pontosan megadni. Sőt, igazság szerint az a bizonyos részecske mintha nem is létezne: kizárólag más, hasonlóan kísérteties természetű részecskékkel való kölcsönhatásait ismerjük – csak a relációk, az összefüggések és az általuk keltett változások észlelhetők, maguk az anyagi világ állítólagosan legapróbb összetevői csupán kósza lidércek, amelyeknek legfeljebb a nyoma látszik, és néha az árnyéka.
Rovelli frappáns megállapítása szerint a világ perspektívajáték: mintha tükrökből állna, és azok csak akkor léteznek, ha a képük megjelenik egy másikban. Ez a kísérteties kvantumvilág a mi világunk.
Ezúttal is szerencsénk van, hiszen a tudós szerző ismét megtalálta azt a formát és szerkezetet, amely végig ébren tartja az olvasó érdeklődését és kíváncsiságát. Kiderül, hogy a számok unalmas embereiként elkönyvelt elméleti fizikusok élete bizony meglehetősen izgalmas: vitákban, rivalizációban, konfliktusokban és néha szerelmi kalandokban is gazdag (gondoljunk csak a poliamoriát gyakorló Schrödingerre). Ha úgy tetszik, gondolatokban gazdag életük is nyugodtan filmre kívánkozhatna. Ahol – meglehet, merő illusztráció gyanánt – még azokból is több akadhatna, amiktől Rovelli, a rá jellemző óvatossággal ismét megkímélte olvasóit: számokból és képletekből.
Eme szellemesen esszéisztikus tudománytörténeti munkából az is kiderül, hogy saját felfedezéseik következményeit, gondolataik továbbgondolását azok sem hajlandók mindig elfogadni, akik maguk kezdeményezték a 20. század tudományos forradalmát. Gondoljunk csak a már említett Einsteinnek a kvantumelmélet Bohr-Heisenberg-féle interpretációjához fűződő, több mint ambivalens viszonyára. Emlékezhetünk Einstein kétkedő megjegyzésére: vajon isten kockajátékos volna? Persze meg kell adni, a kortársak és a determinizmus teljes hiányától megriadó utókor nem az egész korpuszban kételkedett, csupán az egyik, különössége dacára nagyon is alátámasztható értelmezését utasítja el, vagy legalábbis – Rovelli érzékletes példái szerint – olyan kibúvókat keres, amelyekkel megőrizhetők világképünk némely töredezett darabkái (holmi oksági viszony és társai).
Rovelli máig követi a kvantumelmélet keltette, szó szerint világnézeti forradalom hullámait – például a napjainkban is zajló tudományelméleti, tudományfilozófiai vitákat. Ráadásul a kvantummechanika által feldobott merész elméleti megfontolásokat továbbgondolva még arra is megpróbál választ adni, valójában hol is laknak gondolataink. Akkor is vakmerőnek mutatkozik, amikor kapcsolatot próbál találni némely keleti filozófiai gondolatok, klasszikus buddhista írások (konkrétan Nágárdzsuna Mūlamadhyamakakārikā című műve) és a modern elméleti fizika megfontolásai között. Merész kötéltánc ez, sokan lezuhantak, amikor megpróbáltak e vékony madzagon áthaladni a szédítő üresség felett, de neki, úgy érezhetjük, még ez is sikerült. A Helgoland meghökkentően sok, a kvantumelmélethez egyaránt kapcsolódó témával szembesít minket, mégsem válik soha csapongóvá, és végül azzal az érzéssel tehetjük le, hogy sokkal jobban értjük a modern fizika jelentette kihívásokat és persze annak szépségét is.