Zvětšit obrázek

Bude se Teorie všeho podobat mandale? Kredit: Mark Sedgwick.

Není žádným tajemstvím, že ty nejvýkonnější mozky světa věnují hodně energie hledání Teorie všeho (ToE), tedy konceptu, který by zahrnul všechny základní fyzikální interakce. Mnoho let se o to snažil Albert Einstein, neméně dlouho o to usiluje i Stephen Hawking a spolu s nimi i zástupy dalších fyziků. Uspokojivá teorie všeho by měla především smířit kvantovou mechaniku a obecnou relativitu a vydestilovat teorii kvantové gravitace. Hawking podotýká, že by taková teorie všeho měla stejně dobře popisovat chování nejmenších částic i největších struktur vesmíru. Pokud ale vůbec existuje.

Zvětšit obrázek

Eric Weinstein (2010). Kredit: Adil Abdulali, Wikimedia Commons.

Zároveň ale také není žádným tajemstvím, že světová esa fyziky ve hledání teorie všeho prozatím neuspěla. Ve hře jsou pozoruhodní kandidáti, jako třeba superstrunová M-teorie, smyčková kvantová gravitace, teorie spinové pěny a další, stále ale není jasno. Pro fascinované laiky je nesmírně zajímavé, že u všech těchto zdánlivě konkurenčních konceptů vlastně jde o hledání univerzální geometrie, která by odstranila nepříjemné singularity, nekonečna či nepřirozené geometrické nespojitosti. Obecná teorie relativity funguje v Riemannově geometrii vybavené metrickou strukturou, zatímco kvantová mechanika využívá geometrii Hilbertova prostoru s pravděpodobnostní strukturou. Objev teorie všeho vlastně spočívá v nalezení takové geometrie, která by tyto na pohled neslučitelné geometrie zastřešila. A to je hodně tvrdý oříšek.

Když tápe i Stephen Hawking se Sheldonem Cooperem, možná by mohl pomoct někdo s nadhledem. Někdo, kdo se neživí fyzikou a kdo není vyprahlý úmorným hledáním všeobjímající teorie až na kost. Nedávno se zčistajasna se zajímavým konceptem Teorie všeho objevil Eric Weinstein, povoláním finančník newyorského hedgeového fondu Natron Group. Podle životopisu nejde o náhle osvíceného šílence, ale o ekonoma s kořeny v matematické fyzice vystudované na Harvardu, který se rád vrtá v mezioborových konceptech, počínaje teorií imigrace až po politiku financování vědy.

Zvětšit obrázek

Marcus du Sautoy (2007). Kredit: Niccolò Caranti, Wikimedia Commons.

Weinstein ve spolupráci s matematikem Marcusem du Sautoy, který teď na Oxfordu po Richardu Dawkinsovi zastává post Simonyiho profesora popularizace vědy (Simonyi Professorship of the Public Understanding of Science), v polovině května na Oxfordu uspořádal seminář, kde představil svoji teorii všeho, které říká Geometrická jednota (Geometric Unity). Kvůli zmatkům a nezájmu skoro nikdo nepřišel, ale Weinsteinovi se podařilo některé slovutné fyziky vyprovokovat intenzivní mediální propagací své teorie, aniž by publikoval nějaké rovnice. Rozpoutaly se dohady a když Weinstein před pár dny seminář zopakoval, tak už na něm bylo plno. Většinu přítomných prý ale nepřesvědčil.

Zvětšit obrázek

Anebo dohady kolem Teorie všeho utne Stephen Hawking? Kredit: S. Hawking, NewScientist.

Weinstein podle vlastních slov řeší Teorii všeho tak, že nejprve hledá krásu a pak až pravdu. Vychází ze základního geometrického aparátu obecné relativity a roubuje na něj vysokou matematiku, aniž by se ohlížel na to, jak jeho produkt odpovídá pozorovanému světu. Nejprve bych chtěl mít v ruce hotové rovnice a až poté je bude pasovat na realitu kolem nás. Ve svém snažení kráčí ve šlápějích Alberta Einsteina, Paula Diraca či Janga Čen-ninga, kteří kladli velký důraz na estetiku fyzikálních konceptů.

Klíčovým prvkem Geometrické jednoty je observerzum, čtrnáctirozměrný prostor, který zahrnuje tři nám důvěrně známé dimenze i čas. Koncept předpovídá částice známé ze Standardního modelu částicové fyziky, ale také další, doposud neobjevené částice a zrcadlové protějšky všech těchto částic. Někde mezi nimi by klidně mohly být tolik hledané částice temné hmoty. Na druhou stranu, jak poukazuje například Joseph Conlon z Oxfordu, některé z částic předpovězených Geometrickou jednotou bychom už teď měli vidět v datech ze srážek na LHC, čehož si zatím podle všeho nikdo nevšiml. Conlon také navrhuje, že by bylo možné relativně jednoduchými výpočty ověřit, zda jsou neznámé částice předpovídané Geometrickou jednotou představitelné jako fungující rozšíření Standardního modelu. Sám Weinstein by svoji teorii jistě podpořil, kdyby publikoval nějaké ty rovnice v solidním časopisu. Časem se určitě ukáže, jestli by Geometrická jednota mohla být Teorií všeho anebo zda zůstane jenom provokativní ukázkou krásné matematiky.

Literatura

NewScientist 31.5. 2013, Wikipedia (Theory of everything).