Култура науке

Космички гамбит

Откријте због чега је шах један од најлепших начина да разумемо еволуцију свемира

 Текст: Дарко Доневски

Загледајте се у ноћно небо. Да ли вам се чини да су звезде равномерно распоређене по њему? Принцип изотропије, који описује поменуту равномерност у распореду звезда, показао је славни астроном Хершел пре више од два и по века. Сличан закључак би био очекиван ако исти принцип применимо на галаксије.

Дуж одабране линије посматрања стичемо утисак да видимо приближно исти број галаксија и да су оне хомогено распоређене, али та привидна симетричност крије у себи неке од највећих загонетки природе. Анализом одабраног дела неба кроз телескоп велике раздвојне моћи наићи ћемо на локалне нехомогености. Примери локалних нехомогености су свуда око нас, од Сунчевог система до јата галаксија.

У суштини, без нарушавања симетрије на тим „малим скалама“ не би постојала никаква структура. Што се партије шаха тиче, принцип је сличан – шаховска отварања која теже симетрији углавном иду ка нерешеном исходу, а ређе ка комплексним варијантама у којима настају прелепе шаховске комбинације. Због тога је шах један од најлепших начина да кроз игру разумемо историју универзума. Као што је славни енглески биолог Томас Хаксли рекао: „Шаховска табла је свет, фигуре су појаве у универзуму, правила игре су оно што зовемо законима природе, а играч са друге стране табле скривен је од нас.“

Почетак партије

Табла на којој су распоређене фигуре представља ограничен простор коме су дате тачно одређене димензије. Свакој шаховској партији придружује се и шаховски часовник који мери време за размишљање. Дакле, испуњен је један од основних услова да се закони природе (који се описују у простор-времену) примене и повежу са правилима играња шаха.

Можемо рећи и да је то део далеке историје нашег универзума, када је материја (тј. шаховске фигуре) била веома концентрисана. Врло брзо, свемир је почео да се шири (фигуре су се разиграле по табли), а температура простора је кренула да се мења. Меру те неуређености одражава ентропија. Надметање гравитације и ентропије представља суштину настанка свих астрономских структура.

Амерички астрофизичар Фред Адамс у свом раду о далекој будућности универзума истакао је да борба између гравитације и ентропије победу чини врло извесном само у кратким временским тренуцима. Исто се може рећи и за шаховски двобој – ако данас анализирамо партије старих мајстора, то је слично као када астрономи врше анализу микроталасног „еха“ потеклог из Великог праска, догађаја који се одиграо пре више од 13 милијарди година.

Приметимо још једну ствар – на почетку партије, пре него што се супарници за шаховском таблом рукују и започну игру, присутна је симетрија. Симетрија је један од кључних појмова у савременој физици. Како је лепо приметио руски научник Окуњ: „Физичари и шахисти цртају симетрије, а често тога нису ни свесни.“

Нобеловац Стивен Вајнберг је, описујући нарушавање симетрије, рекао: „Обичан магнет даје нам опипљив пример нарушених симетрија. Једначине које владају атомима гвожђа и магнетним пољем савршено су симетричне у односу на правце у простору. Ипак, кад се парче гвожђа охлади испод 770 степени, оно спонтано стекне своје магнетно поље које нарушава симетрију између различитих праваца.

Нека раса мајушних створења која би се рађала и цео свој живот проводила унутар једног трајног магнета морала би много да се труди да би напокон схватила да закони природе поседују симетрију када је реч о разним правцима у простору.“ Дакле, померањем фигура нарушена је „идила“ почетног положаја на шаховској табли. Фигуре се позиционо групишу стварајући делове простора који су различите густине. То је потпуно исти принцип који доводи до настанка галактичких суперјата и празнина која се налазе између њих.

Шаховски потези се записују. Свако поље има своје слово и број. Оно што је једначина кретања у физици, то су потези у шаху. Циљ модерне науке је да врши предвиђања, исто важи и за шах – предвидети план противника. Природа, бар онаква какву је познајемо, представља једно решење свих једначина модела честица који се зове стандардни, али могло би бити на снази и неко друго решење, свеједно које, битно је само да сва та различита решења остају беспрекорно тачно спојена начелима симетрије, чак и у једној шаховској партији!

Партија по законима природе

Ако бисмо шаховске фигуре, које стоје на својим почетним положајима, замислили као физичке честице, могли бисмо свакој од њих да припишемо и потенцијал. Тако је потенцијал који поседује краљица највећи јер је реч о најјачој шаховској фигури. Да би се потенцијал у потпуности остварио у једној шаховској партији, потребно је да се отвори што више простора за „јаке“ фигуре попут краљице. Зато тренери саветују младе играче да је једно од основних правила шаха борба за централна поља у отварању.

Међутим, према квантној механици ни саме честице нису „само честице“, већ имају и својства таласа. Та својства долазе до изражаја када се смањује простор у којем је честица (шаховска фигура, у овом случају) принуђена да се креће под дејством спољашњих сила (одиграјте партију са неким одличним шахистом и схватићете шта значи када вам фигуре имају мало простора за кретање). У таквом стању долази до трансформација.

Као и код елементарних честица, и за шаховске фигуре важи правило да све док постоје, оне чувају идентитет.

Међутим, шта се деси када пешак дође до последњег реда и одједном се претвори у краљицу, каква је ту аналогија са физиком? Једноставно – пешаци имају највеће ограничење у погледу свог кретања по табли. Њих можемо само да гурамо напред, при чему имају некакву масу и енергију. Како се пешак приближава последњем пољу, расте и енергија што доводи до његовог побуђивања. У физици, побуђена честица (на пример протон) више није протон, већ нека друга честица. Тако и побуђени пешак више није пешак, него краљица, или топ, или било шта што желимо да изаберемо.

Комбиновање правила шаха са законима физике, може довести и до бољег сагледавања неких важних теорија које су комплементарне. На пример, Фајнман је дао сликовит однос кретања ловца са теоријом гравитације Њутна, а потом и Ајнштајна. Препричана верзија те Фајнманове реченице гласи: Ако знате за Њутнов закон, то је као да сте сазнали да се ловац креће само унапред по једној боји поља на шаховској табли. Ако знате и за Ајнштајнову теорију гравитације, тада сте сазнали да се тај ловац може кретати по целој дијагонали!

За крај – МАТ. Краљ је осуђен на милост и немилост противничких фигура које му потпуно оганичавају кретање. Он је слободан у свом „микропростору“, али изван њега нема где. Овакав приказ у физици је ништа друго него бесконачно дубока потенцијална јама. Поље које стварају друге честице не дозвољава „заробљеној“ честици да га напусти. Једна шаховска партија је завршена, али могућности откривања нових тек чекају, попут галаксија које у дубоком свемиру стрпљиво чекају да буду пронађене, често и грешком.

Јер, како каже Савијели Тартаковер, француски велемајстор: „Постојање шаха доказује да је прављење грешака обавезно.“

КУЛТУРА НАУКЕ

Свакодневица од пре 1000, 400 или 100 година није била иста као данас. Како и зашто се променила? Колико је томе допринела наука? Колико су креативне идеје, упорност и храброст истраживача променили свет?

Истражите текстове из рубрике КУЛТУРА НАУКЕ.

Истражите друге текстове:


Grb Republike Srbije
ecsite nsta eusea astc

ЦПН
Улица краља Петра 46
11000 Београд
Република Србија
+381 11 24 00 260
centar@cpn.rs