Култура науке

Ричард Фајнман: спајање неспојивог

Улазећи у дубину схватања линија које манифестују појаве пред нама, Ричард Фајнман нас је повео у свет непознатог и неоткривеног

Текст: Дарко Доневски*

Модерно време често не дозвољава друштву да препозна „ренесансне, леонардовске“ људе у свом окружењу. Граница између „сваштара“ и креативних, свестраних особа тешко се уочава – ера нових технологија донела нам је могућност да комуницирамо са целим светом, али колико добро познајемо људе међу собом? На примеру чувеног америчког научника Ричарда Филипса Фајнмана (1918–1988), могли бисмо да потражимо одговор на питање – докле иду крајње границе људске имагинације?

Фајнман је био физичар, нобеловац, један од највештијих популаризатора науке, творац бројних научних теорија које нису биле уско везане само за једну научну област. Међутим, ако би претходном списку додали још и: писац, сликар, свирач бонга, врхунски решавач древних мистерија, представа о њему добија нове димензије. Списак интересовања не завршава се ни овде, већ му се могу дописати наредне невероватне ствари као што су обијач сефова или жонглер! Веома образован лопов, или можда маштар који је само желео да открива тајне?

Након што га је магазин „Омни“ прогласио за „најпаметнијег човека на свету“, његова мајка Лусил, изјавила је: „Ако је он, како ви кажете, најпаметнији човек на свету – нека нам је Бог у помоћи!“

Ричард Фајнман је читав живот провео као слободан научнички дух, те није чудно што се обрео у друштву уметника који су свој поглед на природу и законе који је уређују могли исказивати алтернативним путем, не само замршеним једначинама. Фајнман је гајио неформални начин предавања. Током својих часова често је лупкао веома компликован ритам који нико није могао да прати, да би потом креду завртео између прстију попут најбољих коцкара, оних који на исти начин врте карте у руци.

Заразни дух открића који је ширио међу људима сводио се на радост због спознаје колико је још великих проблема преостало, а да решења и нема на видику. Свако од нас, по Фајнману, мора имати своју лабораторију у животу и у глави, као и одлуку (приоритет) за сваки практичан проблем. Оно што је Фајнман користио да нам дочара  своје идеје о животу биле су линије.

„Постоје два типа генија. Обични генији раде велике ствари, али вас остављају у уверењу да и ви то можете само ако довољно напорно радите. Али ту су и мађионичари, и ви немате појма како они то раде. Фајнман је био мађионичар“, рекао је Ханс Бете за свог колегу физичара.

Фајнманови дијаграми

Интеракције честица дуго су сматране за веома тешко описиве појаве. Дијаграми настали игром Фајнмановог ума са линијама, омогућавају да се у исто време опишу кретања како честице (електрона), тако и античестице (позитрона). При томе је позитрон интерпретиран као електрон који се креће уназад у времену.

Заправо, једна најлогичнија и прилично једноставно нацртана представа тачака и линија, објашњава праву предност квантних поља. Може се рећи да је Фајнман „разголитио“ све сложене моделе у физици, и убрзао развој вероватно њене најфундаменталније теорије – квантне теорије поља. Она је та која изучава процесе стварања и нестајања елементарних честица. Поглед у такве структуре, поглед је у прошлост и будућност свега што нас окружује.

Уколико бисте разговарали са теоријским физичарем, на помен Фајнмановог дијаграма, он би одговорио: „Ох, па то је један од најфасцинантнијих пертурбативних процеса у квантној теорији поља.“  Нуклеарни физичар би вам одговорио нешто попут: „Да, да, то је теоријски начин да пратимо трансформацију честица!“ Шта би тек одговорио просечан пролазник на улици?

Наравно, у самом Фајнмановом ставу према овом проблему може се наслутити шта је био његов циљ – поједноставити представљање ионако сложених процеса који се дешавају у природи. Техника Фајнманових дијаграма особито је погодна за квалитативно описивање појава у квантној електродинамици.

Дијаграми у графичкој форми дају алгоритам по којем се у теорији пертурбација, важној „кваки“ за описивање реалних квантних система, односно поједностављивање шуме проблема и параметара, израчунавају ствари које су физичарима веома важне – амплитуде вероватноће неког конкретног процеса.

Линије на дијаграму представљају кретање честице, док су интеракције између њих представљене вертексима – тачкама у којима се линије у Фајнмановим дијаграмима спајају. Горњи дијаграм, на пример, показује начин на који се емитује гама-фотон у процесу анихилације (распада) пара електрон-позитрон.

Таласаста линија описује простирање фотона. Она овде спаја два вертекса и чини тзв. виртуелну честицу. Сваки вертекс се одликује неком величином, која се назива константа интеракције (или константа везивања). Што је слабија та константа, одговарајућа интеракција је слабија.

Уметник Фајнман

Опчињен магијом линија, Фајнман паралелно са научним изражава и свој уметнички став. Изразита је тежња овог генија да у својим делима, како научним тако и сликарским, оголи предмет свог посматрања до најситнијих детаља. Он је велики теоретичар са изразитим смислом за практичну потребу оног што проучава.

Његови родитељи, белоруски исељеници, пружили су му веома рано додир са научним проблемима – отац је био произвођач униформи и сваке вечери је младом Ричарду читао понеки одломак из Британике. Страст да завири иза „дебелих капута стварности“ најизраженија је у његовој неконформистичкој црти живљења и стварања. Отуда и првобитна уметничка дела, која су углавном представљала актове у црно-белој техници. Касније је прешао на портрете, а имао је често обичај да ради портрете неких од највећих физичара тог времена, попут Ханса Бетеа или Пола Дирака.

Псеудоним којим је Фајнман потписивао своја уметничка дела био је „OFEY“. Студенти којима је предавао, причали су да је неретко цртао линије у паузама између предавања. Сам Фајнман је пак истицао да је читав живот проучаво светлост и њене линије, те да осећа живот сваке криве коју наноси на белом папиру или платну.

Иако је често био и превише самоуверен у своје идеје, па чак ишао и до граница толеранције, он је изразити стваралац који стваралачки жар пребацује у руке оних који су му најближи. При томе, слобода мишљења, као и његова неконвенционална структура, приоритети су у таквом стилу стварања.

Чувена је и прича са почетка осамдесетих година прошлог века, када су локалне власти покушале да затворе један топлес бар. Фајнман је, на запрепашћење свих, сведочио у корист тог топлес бара под образложењем да му „даје креативну капислу и помаже у научном раду“.

Непотребно је онда објашњавати ентузијазам са којим је Фајнман свирао традиционални кубански инструмент бонго. Музика је у његовом животу заузимала посебно место, а алат којим је могао да замишља предивне људске силуете како плешу салсу или болеро чинио га је бескрајно испуњеним.

Страст за сагледавањем свега што је привидно скривено, манифестована је у још једном необичном Фајнмановом хобију – дешифровању.  Након што је веома успешно пообијао скоро све сефове у војној бази током пројекта „Менхетн“, Фајнман се окренуо дешифровању хијероглифа древних Маја.

Систем писања Маја археолози сматрају најсавршенијем системом икада развијеним на подручју Мезоамерике. Маје су писале користећи 800 индивидуалних знакова или глифова, упарених у ступце који се читају заједно с лева на десно од врха ка дну. Глифови представљају речи или слогове који могу да се комбинују у било коју реч или концепт.

Писања Маја нису једноставна за превођење из више разлога. Прво, глифови не представљају само звукове или идеје, они могу бити и једно и друго, тако да није лако знати на који начин би сваки глиф требало да се прочита. Поред тога, многи могу имати више од једног значења, поједини глифови представљају више од једног фонетичког звука, док у исто време представљају и идеју. То значи да свака идеја може бити писана на више различитих начина.

Дешифровање текстова Маја је постало лакше уз помоћ компјутера, цртежа и знања акумулираног кроз векове научних истраживања. Хијероглифи Маја нису потпуно дешифровани и још могу бити само објашњени уместо прочитани. До данас, дешифровано је приближно 85 одсто познатих хијероглифа.

Када је једног лета пожелео да мало одмори од физике и рада на чувеном Универзитету Калтех, Фајнман је отпловио у нешто другачије воде. Одмах након револуцинарног открића ДНК спирале од стране Вотсона и Крика, пожелео је да се упусти у авантуру са „линијама“ ланца гена који се налази у свим живим бићима. Почео је да врши истраживања са бактериофагима (вируси који садрже ДНК и нападају бактерије). Упустио се у прилично храбру борбу са испитивањем проблема мутација. Иако је био веома успешан у том пољу, није издржао више од неколико месеци и вратио се својој највећој љубави – физици.

Шаховска табла по Фајнману

Таленат да у свакој ситуацији проблем учини препознатљивим, дала је Фајнману идеју за још једну мисаону бравуру – модел који је објашњавао простор-временско кретање честице са полуцелим спином. У теорији релативитета овај модел је веома цењен јер представља начин за исказивање решења Диракове једначине по дискретним сумама у (3+1) димензионалном простор-времену. Превод ове реченице на једноставнији језик био би: „Повежимо линијама особине кретања честице (спин) са особинама простора у којем се крећу. Добићемо односе бројева који ће нам много помоћи у разумевању стварности.“

Аналогију природе са шахом, Фајнман је дао и у једном интервјуу рекавши да човек може замислити да неко игра партију шаха на великој табли коју посматрамо, али чије законе тек покушавамо да схватимо. Када дођемо до момента у којем препознамо начин кретања поједине фигуре, започињемо други процес – схватање њеног значења. Улазећи у дубину схватања линија које манифестују појаве што пред нама обигравају сваког тренутка, улазимо и у чудесан свет лепоте непознатог и неоткривеног.

*Аутор је истраживач из Лабораторије за астрофизику у Марсеју.

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