Vznik a vývoj vesmíru, 6

zpracoval: Jiří Svršek

9. Šipka času

Až do počátku 20.století byli lidé přesvědčeni o absolutních charakteru času. Každou událost bylo možné jednoznačným číslem označit číslem zvaným "čas" a pozorovatelé se shodli na délce intervalů mezi jednotlivými událostmi. Skutečnost, že rychlost světla ve vakuu se jeví všem pozorovatelům stejná, si vynutila přijmout vztahy speciální teorie relativity, kdy bylo nutné myšlenku absolutního času opustit. Každému pozorovateli je přiřazen jeho vlastní míra času.

Pokus o sjednocení teorie gravitace s kvantovou mechanikou vedl k myšlence imaginárního času, jehož vlastnosti jsou shodné s vlastnostmi prostorových souřadnic. V imaginárním čase není rozdíl mezi pohybem vpřed a pohybem vzad. V reálném čase ovšem mezi oběma směry je zásadní odlišnost.

Fyzikální zákony nedělají žádný rozdíl mezi minulostí a budoucností, přesněji řečeno jsou invariantní vůči současně provedeným transformacím CPT, kde C je záměna částic antičásticemi, P je zrcadlení a T označuje změnu toku času. Za normálních okolností jsou fyzikální zákony invariantní i při samotných transformacích CP.

Pokud jsou ovšem fyzikální zákony invariantní vůči transformacím CP, pak musí být neměnné i vzhledem k samotné transformaci T. Tak tomu ale není, protože by takové chování bylo v rozporu s druhou větou termodynamickou, podle níž entropie uzavřeného systému (neuspořádanost) s časem vzrůstá. Jde o jistou modifikaci Murphyho zákona, že věci tvrdošíjně spějí k horšímu konci.

Nárůst neuspořádanosti s časem je příkladem toho, čemu se říká šipka času, podle níž se rozlišuje minulost od budoucnosti a určuje směr času. Kromě termodynamické šipky času, v jejímž směru roste neuspořádanost uzavřené soustavy, existuje ještě psychologická šipka času, daná tím, že si pamatujeme minulost a ne budoucnost a konečně kosmologická šipka času, která je definována směrem, v němž se vesmír rozpíná.

Ukážeme, jak podmínka neexistence hranice vesmíru společně se slabým antropickým principem by mohla vysvětlit, proč všechny tři šipky času míří stejným směrem a proč šipka času vůbec existuje. Povšimneme si, že psychologická šipka času je určena patrně termodynamickou šipkou a že nutně mají obě stejný směr. Pokud předpokládáme neexistenci hranice vesmíru, zjistíme, že musí existovat jak termodynamická tak kosmologická šipka času, ale jejich směry nemusely souhlasit po celou historii vesmíru.

Druhá termodynamická věta je důsledkem skutečnosti, že neuspořádaných stavů je mnohem více než stavů uspořádaných. Představme si, že z nějakého důvodu je systém na počátku svého vývoje v jednom z uspořádaných stavů. S postupem času v souladu s fyzikálními zákony se stav systému mění. V následujících okamžicích se pravděpodobně dostane do některého z neuspořádaných stavů, protože jejich počet je vyšší než stavů uspořádaných.

Připusťme, že se Bůh rozhodl, že vesmír má skončit ve velmi uspořádaném stavu, ale přitom nezáleží na tom, z jakého stavu vyšel. Pravděpodobně to bude v některém z neuspořádaných stavů. Znamená to, že neuspořádanost by měla postupně klesat. Lze se domnívat, že psychologická šipka času by mířila obráceně než směr kosmického vývoje. Pamatovali by si budoucí události, ne však události, které se odehrály v jejich minulosti. Nad rozbitým hrnkem by si pamatovali, jak byl na stole, ale když pak je na stole, nepamatovali by si, že byl rozbitý.

Lidskou paměť lze zhruba přirovnat paměti počítače. Každý záznam do paměti představuje uspořádání paměťových prvků do určitého stavu. Na toto uspořádání je třeba vynaložit energii, přičemž její část se rozptýlí v podobě tepla a zvýší tím neuspořádanost vesmíru. Lze ukázat, že tento přírůstek neuspořádanosti je vždy vyšší než přírůstek uspořádanosti v paměti počítače. Směr času, podle něhož počítače zaznamenávají údaje, souhlasí se směrem, ve které roste neuspořádanost.

Proto se lze domnívat, že náš subjektivní pojem času, psychologická šipka, je rovněž určen termodynamickou šipkou času. Tímto způsobem se ovšem druhá věta termodynamická stává zřejmým tvrzením, protože neuspořádanost vzrůstá s časem proto, že čas měříme ve směru rostoucí entropie.

Proč by ovšem měla existovat termodynamická šipka času? Proč by vesmír měl být na jednom konci času ve stavu (v minulosti) vysoké neuspořádanosti? Proč není trvale ve stavu vysoké neuspořádanosti? Proč je směr času, ve kterém roste entropie (neuspořádanost), totožný se směrem času, v němž se rozpíná vesmír?

Klasická obecná teorie relativity nedokáže objasnit, jak vesmír začal, protože platnost fyzikálních zákonů končí v singularitě velkého třesku. Vesmír mohl začít ve velmi hladkém a uspořádaném stavu a pak by byla splněna podmínka pro existenci dobře definované termodynamické i kosmologické šipky času. Ale stejně dobře mohl začít ve velmi neuspořádaném a nestejnorodém stavu. V tomto případě by jeho neuspořádanost nemohla trvale vzrůstat. Buď by se neměnila, v tomto případě by neexistovala dobře definovaná termodynamická šipka času, nebo by dokonce klesala. Při klesání neuspořádanosti vesmíru by pak termodynamická šipka času měla opačný směr než kosmologická šipka. Ani jedna z těchto možností nesouhlasí s pozorováním. Klasická obecná teorie relativity nemůže být použita při nadměrném vzrůstu křivosti prostoročasu, kdy se kvantové jevy stávají významnými. Pro pochopení počátku vesmíru je nutné nalézt kvantovou teorii gravitace.

K úplnému určení stavu vesmíru v kvantové teorii gravitace je nutné vědět, jak se chovají jeho možné historie na okraji prostoročasu. Pokud historie splní podmínku neexistence hranice, pak budou mít konečný rozsah, bez okrajů a singularit. Pouze v tomto případě může být počátek času nesingulárním bodem prostoročasu, který začal svůj vývoj ve velmi hladkém a stejnorodém stavu. Úplně stejnorodý však vesmír být nemohl, protože tím by byl porušen princip neurčitosti z kvantové mechaniky. Musely být přítomny malé nerovnoměrnosti v hustotě i rychlosti částic.

Vesmír začal svoji existenci zrychleným inflačním rozpínáním, během kterého mnohonásobně zvětšil svůj rozměr. V průběhu této expanze zůstaly hustotní fluktuace nepatrné, ale později se začaly zvětšovat. Oblasti, ve kterých gravitační síla nadbytečné hmoty převládla nad rozpínáním vesmíru, se staly zárodkem galaxií a hvězd. V okamžiku vzniku vesmír byl hladký a uspořádaný, ale časem se přeměnil na neuspořádaný a nestejnorodý. Tím si vysvětlujeme existenci termodynamické šipky času.

Co by se stalo, kdyby se vesmír přestal rozpínat a nastalo smršťování? Obrátila by se termodynamická šipka času a začala by se neuspořádanost vesmíru zmenšovat? Modelem smršťování vesmíru může být černá díra. Kolaps hvězdy vedoucí k černé díře v mnohém odpovídá pozdnímu období při kolapsu celého vesmíru.

Stephen Hawking zprvu předpokládal, že neuspořádanost vesmíru během jeho smršťování klesá. Vedla ho k tomu domněnka, že vesmír se musí vrátit do hladkého a uspořádaného stavu. Fáze smršťování by se tak podobala časově převrácenému rozpínání. Hawking se domníval, že z neexistence hranice přímo vyplývá klesání neuspořádanosti při smršťování vesmíru. Jeho kolega Don Page z Pensylvánské státní univerzity však ukázal, že podmínka neexistence hranice nevyžaduje nezbytně, aby období smršťování bylo časově obrácenou fází rozpínání. Jeden ze studentů Stephena Hawkinga, Raymond Laflamme, zkoumal poněkud složitější kosmologický model. Zjistil, že v tomto modelu kolaps probíhá velmi odlišně od expanze. Stephen Hawking si uvědomil svůj omyl. I při neexistenci hranice se bude neuspořádanost zvětšovat jak v průběhu rozpínání, tak při smršťování. Termodynamická a psychologická šipka času se neobrátí ani při zpětném kolapsu vesmíru, ani uvnitř černé díry.

Zbývá odpovědět na otázku, proč termodynamická a kosmologická šipka času míří jedním směrem. Proč neuspořádanost vzrůstá ve stejném časovém směru, v jakém dochází k rozpínání vesmíru? Zodpovědět tuto otázku lze na základě slabého antropického principu. Ve fázi smršťování nebudou vhodné podmínky pro existenci rozumných bytostí, které by se mohly zajímat o souvislost mezi rozpínáním vesmíru a časovým směrem, v němž narůstá neuspořádanost. Inflace v raných vývojových etapách vesmíru, která při podmínce neexistence hranice mohla nastat, znamená, že se vesmír musí rozpínat téměř přesně kritickou rychlostí, která jen těsně zabraňuje zpětnému kolapsu. Fáze smršťování nastane po dlouhé době, asi za 10 miliard let. Mezitím všechny hvězdy vyhasnou, protony a neutrony se patrně rozpadnou na lehké částice a fotony. Vesmír se dostane do stavu téměř maximální neuspořádanosti, která se nebude už dále zvětšovat a tím zmizí termodynamická šipka času. Jednoznačná termodynamická šipka času je však pro existenci života nezbytná. Živá hmota přijímá potravu, což je uspořádaná forma energie. Přeměňuje ji v teplo, tedy v neuspořádanou formu energie. To také vysvětluje, proč vidíme kosmologickou a termodynamickou šipku mířit stejným směrem.

Otázky vážící se k šipce času patří dodnes k otevřeným problémům. Mnoho fyziků (včetně Rogera Penrose) se přiklání k názoru, že nepostačí vhodně upravit gravitační teorii tak, aby byla slučitelná s kvantovou mechanikou, nýbrž že si sjednocování vynutí i změny ve výkladu kvantového světa. Nebudou postačovat známé postupy kvantové mechaniky (které se zdají časově symetrické), propojené s obvyklou obecnou teorií relativity (která časově symetrická je). Je možné, že všechna měření mají ve své podstatě časovou nesouměrnost, k jejímuž objevení nás důsledná kvantová teorie gravitace dovede. Tou by pak mohla být vysvětlena časová nesouměrnost přírody, kterou dosud fyzika jen popisuje pomocí druhé věty termodynamické.

10. Sjednocení fyziky

Vytvoření úplné a sjednocené teorie vesmíru v jediném kroku je nemožné. Proto věda postupuje cestou částečných teorií, které vysvětlují omezený okruh jevů a ostatní zanedbávají nebo popisují jenom přibližně. Například chemie popisuje výsledky vzájemných reakcí mezi atomy, aniž je k tomu nutné znát vnitřní strukturu jejich jader. Fyzikové doufají, že se podaří dospět k úplné a sjednocené teorii, která by v sobě zahrnovala všechny částečné teorie jako určité přiblížení ke skutečnosti. Tato teorie by neměla obsahovat žádné neurčené parametry, jejichž hodnoty je třeba přizpůsobovat tak, aby se dosáhlo shody teorie s pozorováním a experimenty. Nalezení takovéto teorie by znamenalo "sjednocení fyziky". Albert Einstein věnoval většinu svých pozdějších let neúspěšnému hledání sjednocené teorie. Doba tehdy ještě nedozrála, protože se sice podařilo objevit částečné teorie gravitace a elektromagnetické interakce, ale jenom málo bylo známo o jaderných interakcích. Einstein navíc odmítal uvěřit v reálnost kvantové mechaniky, přestože v jejím vývoji sehrál důležitou úlohu. Dnes se zdá, že princip neurčitosti patří k základním vlastnostem vesmíru, ve kterém žijeme.

Před začátkem 20.století se fyzikové domnívali, že všechny jevy lze objasnit v rámci koncepce spojitě rozložené hmoty. Objev atomové struktury a principu neurčitosti učinil těmto nadějím konec. V roce 1928 řekl teoretický fyzik, nositel Nobelovy ceny Max Born skupině návštěvníků univerzity v Gottingenu: "Fyzika, jak ji známe, bude během šesti měsíců dokončena." Svou jistotu opíral o Diracův objev rovnice, která popisovala elektron. Vědci se domnívali, že podobnou rovnici bude možno sestavit k popisu protonu a tím byly vyčerpány všechny tehdy známé druhy částic. Objev neutronu a jaderných sil zcela zvrátil Bohrovu předpověď.

Fyzikové se dosud zabývali částečnými teoriemi: obecnou teorií relativity, která popisuje gravitaci, teoriemi silné, slabé a elektromagnetické interakce. Poslední tři teorie lze sloučit v teoriích velkého sjednocení (grandunifikační teorie) do jediné. Grandunifikační teorie však nezahrnuje teorii gravitace a obsahuje řadu veličin (například hmotnosti jednotlivých částic), které z ní nelze odvodit a stanovují se na základě experimentů. Největší obtíží při sjednocování teorie gravitace s ostatními interakcemi j, že obecná teorie relativity je "klasickou" teorií, bez principu neurčitosti a kvantové mechaniky. Ostatní částečné teorie jsou ve své podstatě kvantové. Prvním nezbytným krokem je propojení obecné teorie relativity s principem neurčitosti. Z tohoto spojení plynou některé pozoruhodné výsledky - černé díry nejsou zcela černé, vesmír neobsahuje singularity a je do sebe uzavřen bez hranice. Určitou nejasnost působí fakt, že i vakuum (prostor neobsahující žádnou hmotu a záření) podle kvantové teorie obsahuje dvojice virtuálních částic a antičástic. Podle klasické obecné teorie relativity by tyto částice měly obsahovat celkově nekonečně mnoho energie, tedy jejich celková hmotnost by měla být nekonečná. Gravitační interakce hmoty nekonečné hmotnosti by měla zakřivit vesmír do jednoho bodu.

V rámci teorií se provádí přesně definovaný postup zvaný renormalizace, při němž se zavádějí nové veličiny, umožňující nekonečné veličiny z popisu odstranit a získat tak odpovídající výsledky. Z matematického hlediska je tato metoda poněkud nejistá, ale v praxi se dobře osvědčuje a upravené teorie dávají předpovědi, které neobyčejně přesně souhlasí s výsledky vědeckých experimentů. Pokud ovšem jde o úplnost teorie, mají renormalizace závažnou chybu, protože skutečné hmotnosti částic a velikosti interakcí z těchto teorií nelze předpovědět.

Při pokusech o začlenění principu neurčitosti do obecné teorie relativity jsou pouze dvě veličiny, jejichž velikost lze přizpůsobit. Je to síla gravitační interakce a kosmologická konstanta. Nepostačují však k odstranění všech nekonečných hodnot v teorii. Výsledkem je teorie, která předpovídá nekonečnou velikost některých veličin, jako je křivost prostoročasu. Přesto tyto veličiny lze měřit a jsou konečné. Tento problém byl očekáván a podrobné výpočty ho potvrdily v roce 1972. V roce 1976 se objevilo možné východisko v teorii supergravitace. Hlavní myšlenka této teorie spočívá ve vhodném zkombinování částic se spinem 2, zvaných gravitony, s dalšími novými částicemi, jejichž spin by byl 3/2, 1, 1/2 a 0. Teorie supergravitace všechny tyto částice považuje za jedinou superčástici v různých stavech a tedy s různými projevy. Tímto způsobem se sjednocují látkové částice se spinem 1/2 a 3/2 s částicemi interakcí se spinem 0, 1 a 2. Energie virtuálních párů částice-antičástice se spinem 1/2 a 3/2 je podle teorie záporná a vyrovnává kladnou energii obsaženou ve virtuálních párech se spinem 0, 1 a 2. Předpokládá se však, že ani v tomto případě se nevyloučí z teorie všechny veličiny s nekonečnou hodnotou. Zjistilo se, že odpovídající výpočty, které by prokázaly hodnověrné výsledky, by i s použitím počítač trvaly asi 3 až 4 roky a zřejmě by se neobešly bez chyb. Hodnověrnost výsledků by se musela ověřit na několika nezávislých místech.

Navzdory těmto nesnázím většina vědců věřila, že supergravitace je tou správnou teorií po řešení sjednocení fyziky. V roce 1984 však nastal prudký zvrat názorů ve prospěch takzvaných stringových teorií. Podle těchto teorií nejsou základními objekty částice, které by zaujímaly bod v prostoru, ale elementy s jedním délkovým rozměrem - něco jako nekonečně tenké struny. Struny mohou být ukončené (takzvané otevřené struny) nebo mohou mít své konce spojené do smyčky (uzavřené struny). Bodová částice se v každém časovém okamžiku nachází v jediném místě v prostoru a její historii popisujeme křivkou v prostoročasu - světočárou. Struna sama zaujímá konečnou křivku v prostoru, proto její prostoročasovou historii tvoří dvourozměrná plocha (jedním rozměrem je délka struny, druhým je čas) - světloplocha. Každý bod světloplochy je tedy určen dvěma souřadnicemi. Světloplocha otevřené struny je pás, jehož okraje přestavují dráhy konců struny prostoročasem. Světloplocha uzavřené struny je trubice, přičemž příčný řez touto trubicí je smyčka, která představuje stav struny ve zvoleném čase. (viz dodatek 5).

Dvě struny se mohou spojit v jednu, kdy v případě otevřených strun se spojí svými konci, v případě uzavřené struny se spojí dvě trubice v jednu (obrácené Y). Obdobně se jedna struna může rozdělit na dvě. Co bylo dříve částicí, to je ve stringové teorii vlna putující po rozkmitané struně. Vznik nebo pohlcení částice znamená rozdělení nebo spojení strun. Gravitační sílu chápou částicové teorie jako výsledek vyslání a pohlcení gravitonu. Strunová teorie zobrazuje tento proces jako trubici ve tvaru písmene H, kde dvě rovnoběžné trubice představují interagující částice a příčná trubice mezi nimi představuje graviton pohybující se mezi nimi.

Teorie stringů má zajímavou historii. Poprvé se objevila koncem 60.let 20.století v rámci pokusů formulovat teorii silné interakce. Tehdy vypadalo nadějně popisovat protony a neutrony jako vlny na struně. Silné interakce se měly zobrazovat v podobě strun propojujících jiné struny.

V roce 1974 publikovali Joql Scherk z Paříže a John Schwarz z Kalifornského technického ústavu práci, v níž ukázali, že stringové teorie jsou schopny popsat gravitační sílu. V běžných délkových rozměrech se předpovědi stringové teorie shoduje s předpověďmi obecné teorie relativity, ale výrazně se odlišují ve vzdálenostech menších než 10^-33 cm. Scherkova a Schwarzova práce nevzbudila přílišnou pozornost, protože v té době většina odborníků opustila stringovou teorii silné interakce ve prospěch modelu s kvarky a gluony. Scherk zemřel za tragických okolností na diabetes a Schwarz se stal jediným zastáncem stringových teorií s vysokou hodnotou napětí.

V roce 1984 se zájem o struny náhle oživil, a to hned ze dvou důvodů. Jednak odborníci nedosáhli téměř žádného pokroku v důkazu, že supergravitace je konečná a může popsat pozorované druhy částic. Druhým důvodem byla společná práce Johna Schwarze a Mikea Greena z londýnské Koleje královny Marie, v níž autoři ukázali, že strunová teorie by mohla vysvětlit vrozenou levotočivost, kterou u některých částic pozorujeme. Mnoho vědců začalo z nejrůznějších důvodů stringové teorie vylepšovat. Nakonec vznikla teorie heterotických strun, které byly schopny vysvětlit všechny druhy pozorovaných částic.

Také stringové teorie obsahují nekonečné veličiny, ale očekává se, že se je podaří odstranit v důmyslnějších modifikacích. Stringové teorie se však potýkají se závažným problémem. Jsou bezesporné pouze tehdy, má-li prostoročas deset nebo dvacetšest rozměrů, namísto obvyklých čtyř rozměrů.

Pokud ovšem přidané rozměry existují, proč je nepozorujeme? Proč vnímáme pouze tři prostorové a jeden časový rozměr? Je možné, že ostatní rozměry jsou zakřiveny do velmi malého rozměru a nijak se neprojevují. V dostatečně malých měřítkách je prostoročas desetirozměrný a velmi zakřivený, při hrubších měřítkách zakřivené rozměry nejsou pozorovatelné. Proč však některé rozměry jsou zakřiveny a jiné ne? Je možné, že ve velmi raném vesmíru byly takto zakřiveny všechny rozměry? Proč časový a prostorové rozměry mají nepatrnou křivost, zatímco ostatní mají křivost velkou?

Možnou odpověď opět nabízí antropický princip. Dva rozměry pro existenci složitých bytostí zřejmě nestačí. Pokud by počet prostorových rozměrů převyšoval tři, pak by gravitační interakce slábla rychleji, než je tomu ve třech rozměrech. V důsledku toho by dráhy planet byly nestálé a sebemenší vliv by jejich dráhu vychýlil. Gravitační interakce by se nemohla nikdy vyrovnat s tlakem uvnitř Slunce, a to by se buď rozpadlo nebo by zkolabovalo do černé díry. Elektrické síly uvnitř atomů by se chovaly stejně jako gravitace, takže by atomy zřejmě nemohly existovat.

Podle stringových teorií ovšem nelze vyloučit, že v některých částech vesmíru nebo v jiných vesmírech je počet rozměrů s vysokou křivostí jiný. Ale zřejmě v těchto oblastech nežijí rozumné bytosti, které by mohly počet rozměrů zaznamenat.

Pokud se mají stringové teorie stát konečnou teorií fyziky, musí kromě otázky počtu rozměrů prostoročasu vysvětlit ještě mnoho dalších problémů. Dosud nevíme, zda se skutečně podaří odstranit všechny nekonečně velké veličiny, ani neznáme vztah mezi vlnami na strunách a částicemi, které pozorujeme.

Je však existence úplné sjednocující teorie vůbec možná? Na tuto otázku lze odpovědět třemi způsoby:

1. Úplná sjednocená teorie je možná, a pokud budeme dostatečně bystří, tak ji jednou objevíme.

2. Neexistuje žádná definitivní teorie vesmíru, je pouze nekonečná posloupnost teorií, které popisují vesmír stále přesněji.

3. Žádná teorie vesmíru neexistuje. Události nelze za určitou mezí nijak předvídat a dějí se náhodně, libovolným způsobem.

Třetí možnost může být přijatelná, pokud přijmeme existenci Boha. Úplný soubor zákonů vesmíru by omezoval Boha při ovlivňování světa. Připomíná to starodávný paradox: může Bůh udělat tak těžký kámen, že ho potom neuzvedne? Jenomže myšlenka, že by Bůh mohl chtít změnit svůj úmysl, je klam, o kterém hovořil již svatý Augustin. Způsobuje ho představa Boha, jako bytosti existující v čase. Čas však je vlastností vesmíru, který Bůh stvořil. A předpokládáme, že věděl, co zamýšlel, když tak učinil.

Druhá možnost, že existuje nekonečná posloupnost stále rafinovanějších teorií, je v souhlasu s celou naší dosavadní zkušeností. Mnohokrát fyzikové zvýšili citlivost svých přístrojů nebo se pouštěli do dalších pozorování jenom proto, aby odhalili další jevy, které stávající teorie nepředvídaly. K jejich objasnění bylo nutné vytvořit pokročilejší teorii. Nelze například vyloučit, že mezi energií sjednocení elektromagnetické a slabé interakce (100 GeV) a energií velkého sjednocení (10^15 GeV) se neobjeví nové jevy. Nelze tedy vyloučit objev dalších hladin, ještě základnějších, než jsou dnes kvarky a leptony.

Je možné, že počet těchto vnoření je omezen gravitací. Hmota částice s energií přesahující Planckovu energii (10^19 GeV) by byla tak koncentrována, že by částice se zcela odřízla od zbytku vesmíru a vytvořila by malou černou díru. Řada stále dokonalejších teorií by tedy měla mít mez u této energie.

Co by pro nás objev konečné teorie vesmíru znamenal? Nikdy si nemůžeme být jisti, že jsme skutečně nalezli správnou teorii, neboť teorie nelze dokázat. Pokud by ovšem teorie byla matematicky konzistentní, bez vnitřních rozporů a pokud by všechny její předpovědi souhlasily s pozorováním, mohli bychom být odůvodněně přesvědčeni o její správnosti. Zakončila by se tak etapa v historii lidského intelektuálního zápasu o pochopení vesmíru. U neodborníků by nastala zásadní změna v porozumění zákonům, které vládnou vesmíru. Dnes v důsledku prudkého tempa vědeckého pokroku je nemožné zasvěcovat do teorií neodborné zájemce, protože se teorie neustále upravují v souhlasu s novými experimenty. Člověk musí být specialistou v oboru, aby mohl zvládnout alespoň malý díl vědeckých teorií. Výuka na školách a univerzitách stále pokulhává za rozvojem vědy. Jenom hrstka lidí je schopna udržovat kontakt s unikající hranicí poznání. Zbytek populace nemá téměř ani ponětí o nových pokrocích vědy a o vzrušení, které vyvolaly.

I kdybychom úplnou a sjednocenou teorii nalezli, neznamenalo by to schopnost předpovídat všechny jevy. Prvním důvodem je omezení účinnosti našich předpovědí principem neurčitosti. Druhým důvodem však je, že kromě nejjednodušších případů nejsme schopni rovnice řešit přesně (například nelze jednoznačně řešit problém tří těles). Pokud tedy nalezneme úplný soubor základních zákonů, zůstane ještě dost intelektuální práce na vývoji lepších aproximačních postupů, které pak umožní nalézat užitečné předpovědi pravděpodobných výsledků ve složitých a realistických situacích. Úplná a sjednocená teorie je pouze prvním krokem. Naším cílem je událostem kolem nás a samotné naší existenci porozumět.

(c) 1997 Intellectronics


časopis o přírodě, vědě a civilizaci