Nauka to przygoda ducha. Niektórzy naukowcy sądzą, że nauka ma być przede wszystkim pożyteczna. Jeśli któryś naukowiec tak myśli, to nauki nie rozumie. Pożyteczna? Dla kogo? Dla niego? Jeśli tak, to powinien był zostać piratem a nie naukowcem. Pożyteczna dla innych? Wtedy lepiej pojechać do Afryki i leczyć tam trędowatych niż produkować publikacje. Więc to nie o „pożytek” chodzi w nauce przez duże „N”. A o co?
Pisałem poprzedni o monopolach magnetycznych i ten doprawdy fascynujący temat zamierzam jeszcze trochę kontynuować. Jakov Shnir, fizyk z Uniwersytetu w Oldenburgu jest autorem monografii „Magnetic Monopoles” (Springer Texts and Monographs in Physics, 2005). Przedmowę do książki zaczyna od zacytowania słynnego fizyka brytyjskiego, odkrywcy idei antymaterii, Paula Diraca, który o swojej idei monopoli magnetycznych wyraził się tak:
„Byłoby to zaskoczeniem, gdyby Przyroda nie zrobiła z tego użytku.
P.A.M. Dirac”
Dalej, w przedmowie do książki o monopolach magnetycznych czytamy:
„Według niektórych słowników, jednym ze znaczeń pojęcia 'piękno' jest 'symetria'. Przypuszczalnie, piękno jest nie tylko 'w oku obserwatora'. Wydaje się ono związane z symetrią przedmiotu. Z punktu widzenia definicja taka jest niezwykle atrakcyjna. Pozwala nam ona na przedstawienie centralnego pojęcia fizyki teoretycznej ostatnich dwóch stuleci jako poszukiwania wyższej symetrii w Przyrodzie. Czym bardziej teoria jest symetryczna, tym piękniej wygląda.”
Nie ma więc tu ani słowa o pożytku. Szukamy „piękna”. Pięknem się żywimy, nasycamy, dzięki pięknu stajemy się lepsi, mądrzejsi, mniej przyziemni a bardziej „boscy”. W tym samym duchu pisał właśnie Eine o Prometeuszu:
„W Grecji, imię Prometeusza tłumaczono 'Wybiegający myślą naprzód'. Prometeusz rozumiany jest też, jako założyciel kultury i cywilizacji ludzkiej. W postaci tego bohatera ogniskuje się wiara w niezależność i w ludzką godność, w nieograniczoną moc poznawczą człowieka.„
W „Nauka jako przygoda ducha” Georges Lochak (Fondation Louis de Broglie) pisał tak:
„J'ai toujours considéré la science comme une aventure de l'esprit dont le but véritable est de proposer une vision du monde, même si celle-ci n'est qu'une toile de Pénélope indéfiniment tissée et retissée, qui peut, à chaque instant, être remise en question par une nouvelle découverte. Tout le reste, en comparaison, est subalterne : le plaisir des problèmes résolus, le succès des applications pratiques ou les menues victoires sur des groupes rivaux. En reprenant un mot de Poincaré, ce qui compte, ce n'est pas de calculer des éphémérides mais de savoir jusqu'où la gravitation universelle est vraie. »
W moim niezręcznym przekładzie brzmiałoby to jakoś tak:
„Zawsze sądziłem, że nauka jest przygodą ducha, której prawdziwym celem proponowanie wizji świata, nawet jeśli ta wizja jest tylko szatą tkaną przez Penelopę (kto nie wie o co chodzi, niech zajrzy do linku), bez końca tkaną i prutą, która w każdej chwili może być zakwestionowana przez jakieś nowe odkrycie. Wszystko inne, w porównaniu z tym jednym, to rzeczy wtórne: zadowolenie z rozwiązanych problemów, sukcesy w zastosowaniach praktycznych czy też małe zwycięstwa nad grupami rywali. Przypominając słowa Poincaré, słowa które się liczą, nie tyle chodzi o obliczenia efemeryd ale o to czy prawdziwa jest uniwersalna grawitacja.”
Chodzi więc w nauce o dwie rzeczy: o piękno i o prawdę. Wszystko inne jest wtórne. Oczywiście są różne drogi szukania piękna i prawdy. Ze względów anegdotycznych zacytuję jeszcze co Lochak pisał o dwóch wybitnych postaciach fizyki francuskiej, jedna to Louis de Broglie a druga to Olivier Costa de Beauregard:
„Là se trouve sa dissension avec de Broglie: Costa se réclame du droit et de Broglie de la jurisprudence. L'un dit que les choses doivent être ainsi car le droit relativiste stipule que le temps est réversible, l'autre affirme que les faits expérimentaux (la jurisprudence) disent le contraire et que la théorie doit s'y plier même si nous ne savons pas encore comment. Pour lancer une pique à l'un et à l'autre, j'ajouterai que la théorie est la loi des hommes et l'expérience la loi de Dieu. Or, ce n'est un secret pour personne que Costa croit en Dieu et de Broglie pas ! Mystère de l'âme humaine. „
Co mniej więcej oznacza tyle:
„I tutaj pojawia się niezgoda z de Brogliem: Costa obstawał przy prawach a de Broglie za przestrzeganiem prawa. Jeden zapewniał, że powinno być tak i tak, bowiem z praw relatywistycznych wynika, że czas jest odwracalny, drugi zaś twierdził, że fakty doświadczalne (przestrzeganie prawa) mówią coś innego i że teoria musi się poddać, nawet jeśli na razie nie wiemy jak. Kładąc mą szpadę pomiędzy nimi obu dodam od siebie, że teoria jest prawem ludzi zaś eksperyment jest prawem Boga. Nie jest przy tym tajemnicą, że Costa wierzył w Boga a de Broglie nie.”
Olivier Costa de Beauregard | Louis de Broglie
Wróćmy wszakże do piękna i do monopoli magnetycznych. W przedmowie do „Magnetic Monopoles” Shir pisze tak:
„Niestety, nasz niedoskonały świat (przynajmniej w skali niskich energii) jest pełen brzydkich złamanych symetrii. Zmusiło to fizyków do zastanawiania się nad tym, co jest tego przyczyną. W pewnych przypadkach udaje się wykryć mechanizm naruszenia symetrii i złamaną symetrię odtworzyć. Wtedy obraz Przyrody staje się nieco piękniejszy.
Jednym z widocznych przykładów złamanej symetrii jest to, że są ładunki elektryczne a nie znaleźliśmy dotąd ładunków magnetycznych. Czy można przywrócić tą symetrię?
(...)
Oryginalna praca Diraca [O kwantowaniu ładunku magnetycznego monopola] była już cytowana ponad 1000 razy indeks cytowań prac t'Hoffta i Polyakowa [również o monopolach, nieco innych] dosięga 1400.””
Piękno i symetria. Złoty podział. Czysto „pożyteczne” budowle wyglądałyby chyba inaczej?
Złoty podział: AC:BC = BC:AB
A jak wyglądałyby równania Maxwella z przywróconą symetrią? Zapisuje się je w różnej formie, ale jedna z form z dwoma potencjałami ma następującą postać:
Ciąg dalszy nastąpi. W dalszym ciągu przedyskutujemy stwierdzenie, że: „nie znaleźliśmy dotąd ładunków magnetycznych”. Fizycy i astronomowie wypowiadają wiele stwierdzeń. Potem, w obliczu nowych faktów, się z nich wycofują. A naiwni laicy wierzą w to, co eksponowany w mediach ekspert powie czy napisze. Nie mają ani czasu ani możliwości, by wyszukać, że inni eksperci twierdzą coś przeciwnego. A że tak trudno żyć? W niepewności? Łatwiej i bezpieczniej żyć w niepewności niż w złudnej pewności! Kwestia przyzwyczajenia. Można się tego nauczyć i wtedy życie staje się prostsze i piękniejsze.
Wreszcie, żeby sprowokować fizyków, którzy, jak mam nadzieję, też ten blog odwiedzają, oto rzeczywisty ślad pozostawiony przez hipotetyczny monopol magnetyczny (ten o którym w MIT, w Cambridge i w PAN uczą, że nie istnieje):
Założę się, że nikt nie zgadnie skąd go wziąłem.... a bynajmniej nie stary .... jeszcze swąd od niego czuć ....
I czy nie widać podobieństwa do tego zwierza? (Co prawda nie jednorożec, ale jeśli jeden z rogów odsuniemy do niskończoności, lub jeśli najdzie na niego czarna dziura... )
Dalsza wskazówka do zagadki z wpisu o czworościanie
Weźmy np. rozwiązanie Vario: 1-2-1-4-1-3-4-2-3-2-4-3-1
Niech Fbędzie dowolnym (gładkim) polem wektorowym. Czemu jest równa całka skierowana z tego pola wektorowego po drodze 1-2-1-4-1-3-4-2-3-2-4-3-1 ? Lub jeśli kto woli: czemu jest równa praca wykonana przez siłę Fpo drodze 1-2-1-4-1-3-4-2-3-2-4-3-1?
