Michio Kaku: odkrycie teorii wszystkiego byłoby ukoronowaniem dorobku nauki

Teorię wszystkiego, nazywaną świętym Graalem fizyki, próbował znaleźć Albert Einstein. Nie udało się, zmarł w 1955 r. w wieku 76 lat z powodu tętniaka aorty. W czasach współczesnych żyłby pewnie dłużej, nowoczesna medycyna bez trudu radzi sobie z wszelkimi tętnikami. Skutecznie i bezpiecznie operowani są pacjenci w wieku 90 lat, a nawet starsi, dla kardiologów to już nie jest problem.

Wątpliwe jednak, by Einstein żyjąc dłużej uporał się z teorią wszystkiego. To wyzwanie go przerosło, podobnie jak wielu innych fizyków kolejnych generacji, na przykład Stephena Hawkinga. Czy wreszcie jednak jesteśmy na właściwym tropie? Czy teoria ostateczna - jeden formalizm łączący wszystkie siły kosmosu - zostanie sformułowana?

Michio Kaku, kierujący katedrą fizyki City University of New York, twierdzi, że jest na to szansa. W książce „Boskie równanie. W poszukiwaniu teorii wszystkiego” przekonuje, że taką nadzieję daje rozwijana od lat tzw. teoria strun. Amerykański fizyk nie ukrywa swej fascynacji tą hipotezą. „Jest to wizja tak wspaniała, że zapiera człowiekowi dech w piersiach” – napisał.

Nie wiemy, co powiedziałby Albert Einstein o teorii strun, powstała już po jego śmierci. Michio Kaku zajmuje się nią od 1968 r. Najpierw był to pojedynczy wzór, a potem powstała cała gałąź fizyki. Zadanie ogromne, trzeba w jednej teorii połączyć cztery podstawowe siły przyrody: grawitację, elektromagnetyzm oraz słabe i silne oddziaływania jądrowe.

Cegiełkami materii są cząstki elementarne. Odkryto ich bardzo dużo, ale prze długi czas nie natrafiano na tę kluczową nazywaną „boską cząstką” (bozon Higgsa). Była brakującym ogniwem w fizyce elementarnej. Podczas jednej z moich wizyt w Europejskim Ośrodku Badań Jądrowych CERN w Genewie, fizycy twierdzili, że jak jej nie odnajdą, to runie cała teorii materii, a wraz  z nią fizyka cząstek elementarnych. Oczywiście, żartowali.

Nic takiego się nie stało, w 2012 r. odkryto boską cząstkę, a brytyjski fizyk Peter Higgs już roku później w 2013 r. otrzymał Nagrodę Nobla za to, że przewidział jej istnienie wiele lat wcześniej (w 1964 r.). Gdy został noblistą miał 82 lata. Jednak boska cząstka to jeszcze nie wszystko, ona też musi z czegoś wynikać, ale z czego?

Tu wkracza teoria struna. Według niej elektrony, kwarki i bozon Higgsa są przejawem wibrującej struny, podobnie jak wydobywane z instrumentów strunowych dźwięki. Każde jej drganie odpowiada jakieś cząstce, a w tej symfonii wszechświata mieści się także grawiton, kolejna hipotetyczna cząstka elementarna, która nie ma masy ani ładunku elektrycznego, ale przenosi przewidziane przez Einsteina oddziaływania grawitacyjne.

Posługując się ulubionym porównaniem fizyków, teoria strun to „boskie równanie”. Michio Kaku twierdzi, że całą tę teorię da się streścić w postaci jednego równania teorii pola, którego zapis zajmuje jedynie kilka centymetrów. Jedno równanie, jedna teoria wszystkiego. Jednak nie wszyscy fizycy są zafascynowani teorią strun. Twierdzą, że jest zbyt piękna, by mogła być prawdziwa. I nawet jeśli nie zostanie potwierdzona, to gmach fizyki nie runie. Czekają nas jeszcze większe i zaskakujące odkrycia.

Zbigniew Wojtasiński