Ulazeći u dubinu shvatanja linija koje manifestuju pojave pred nama, Ričard Fajnman nas je poveo u svet nepoznatog i neotkrivenog
Tekst: Darko Donevski*
Moderno vreme često ne dozvoljava društvu da prepozna „renesansne, leonardovske“ ljude u svom okruženju. Granica između „svaštara“ i kreativnih, svestranih osoba teško se uočava – era novih tehnologija donela nam je mogućnost da komuniciramo sa celim svetom, ali koliko dobro poznajemo ljude među sobom? Na primeru čuvenog američkog naučnika Ričarda Filipsa Fajnmana (1918–1988), mogli bismo da potražimo odgovor na pitanje – dokle idu krajnje granice ljudske imaginacije?
Fajnman je bio fizičar, nobelovac, jedan od najveštijih popularizatora nauke, tvorac brojnih naučnih teorija koje nisu bile usko vezane samo za jednu naučnu oblast. Međutim, ako bi prethodnom spisku dodali još i: pisac, slikar, svirač bonga, vrhunski rešavač drevnih misterija, predstava o njemu dobija nove dimenzije. Spisak interesovanja ne završava se ni ovde, već mu se mogu dopisati naredne neverovatne stvari kao što su obijač sefova ili žongler! Veoma obrazovan lopov, ili možda maštar koji je samo želeo da otkriva tajne?
Nakon što ga je magazin „Omni“ proglasio za „najpametnijeg čoveka na svetu“, njegova majka Lusil, izjavila je: „Ako je on, kako vi kažete, najpametniji čovek na svetu – neka nam je Bog u pomoći!“
Ričard Fajnman je čitav život proveo kao slobodan naučnički duh, te nije čudno što se obreo u društvu umetnika koji su svoj pogled na prirodu i zakone koji je uređuju mogli iskazivati alternativnim putem, ne samo zamršenim jednačinama. Fajnman je gajio neformalni način predavanja. Tokom svojih časova često je lupkao veoma komplikovan ritam koji niko nije mogao da prati, da bi potom kredu zavrteo između prstiju poput najboljih kockara, onih koji na isti način vrte karte u ruci.
Zarazni duh otkrića koji je širio među ljudima svodio se na radost zbog spoznaje koliko je još velikih problema preostalo, a da rešenja i nema na vidiku. Svako od nas, po Fajnmanu, mora imati svoju laboratoriju u životu i u glavi, kao i odluku (prioritet) za svaki praktičan problem. Ono što je Fajnman koristio da nam dočara svoje ideje o životu bile su linije.
„Postoje dva tipa genija. Obični geniji rade velike stvari, ali vas ostavljaju u uverenju da i vi to možete samo ako dovoljno naporno radite. Ali tu su i mađioničari, i vi nemate pojma kako oni to rade. Fajnman je bio mađioničar“, rekao je Hans Bete za svog kolegu fizičara.
Fajnmanovi dijagrami
Interakcije čestica dugo su smatrane za veoma teško opisive pojave. Dijagrami nastali igrom Fajnmanovog uma sa linijama, omogućavaju da se u isto vreme opišu kretanja kako čestice (elektrona), tako i antičestice (pozitrona). Pri tome je pozitron interpretiran kao elektron koji se kreće unazad u vremenu.
Zapravo, jedna najlogičnija i prilično jednostavno nacrtana predstava tačaka i linija, objašnjava pravu prednost kvantnih polja. Može se reći da je Fajnman „razgolitio“ sve složene modele u fizici, i ubrzao razvoj verovatno njene najfundamentalnije teorije – kvantne teorije polja. Ona je ta koja izučava procese stvaranja i nestajanja elementarnih čestica. Pogled u takve strukture, pogled je u prošlost i budućnost svega što nas okružuje.
Ukoliko biste razgovarali sa teorijskim fizičarem, na pomen Fajnmanovog dijagrama, on bi odgovorio: „Oh, pa to je jedan od najfascinantnijih perturbativnih procesa u kvantnoj teoriji polja.“ Nuklearni fizičar bi vam odgovorio nešto poput: „Da, da, to je teorijski način da pratimo transformaciju čestica!“ Šta bi tek odgovorio prosečan prolaznik na ulici?
Naravno, u samom Fajnmanovom stavu prema ovom problemu može se naslutiti šta je bio njegov cilj – pojednostaviti predstavljanje ionako složenih procesa koji se dešavaju u prirodi. Tehnika Fajnmanovih dijagrama osobito je pogodna za kvalitativno opisivanje pojava u kvantnoj elektrodinamici.
Dijagrami u grafičkoj formi daju algoritam po kojem se u teoriji perturbacija, važnoj „kvaki“ za opisivanje realnih kvantnih sistema, odnosno pojednostavljivanje šume problema i parametara, izračunavaju stvari koje su fizičarima veoma važne – amplitude verovatnoće nekog konkretnog procesa.
Linije na dijagramu predstavljaju kretanje čestice, dok su interakcije između njih predstavljene verteksima – tačkama u kojima se linije u Fajnmanovim dijagramima spajaju. Gornji dijagram, na primer, pokazuje način na koji se emituje gama-foton u procesu anihilacije (raspada) para elektron-pozitron.
Talasasta linija opisuje prostiranje fotona. Ona ovde spaja dva verteksa i čini tzv. virtuelnu česticu. Svaki verteks se odlikuje nekom veličinom, koja se naziva konstanta interakcije (ili konstanta vezivanja). Što je slabija ta konstanta, odgovarajuća interakcija je slabija.
Umetnik Fajnman
Opčinjen magijom linija, Fajnman paralelno sa naučnim izražava i svoj umetnički stav. Izrazita je težnja ovog genija da u svojim delima, kako naučnim tako i slikarskim, ogoli predmet svog posmatranja do najsitnijih detalja. On je veliki teoretičar sa izrazitim smislom za praktičnu potrebu onog što proučava.
Njegovi roditelji, beloruski iseljenici, pružili su mu veoma rano dodir sa naučnim problemima – otac je bio proizvođač uniformi i svake večeri je mladom Ričardu čitao poneki odlomak iz Britanike. Strast da zaviri iza „debelih kaputa stvarnosti“ najizraženija je u njegovoj nekonformističkoj crti življenja i stvaranja. Otuda i prvobitna umetnička dela, koja su uglavnom predstavljala aktove u crno-beloj tehnici. Kasnije je prešao na portrete, a imao je često običaj da radi portrete nekih od najvećih fizičara tog vremena, poput Hansa Betea ili Pola Diraka.
Pseudonim kojim je Fajnman potpisivao svoja umetnička dela bio je „OFEY“. Studenti kojima je predavao, pričali su da je neretko crtao linije u pauzama između predavanja. Sam Fajnman je pak isticao da je čitav život proučavo svetlost i njene linije, te da oseća život svake krive koju nanosi na belom papiru ili platnu.
Iako je često bio i previše samouveren u svoje ideje, pa čak išao i do granica tolerancije, on je izraziti stvaralac koji stvaralački žar prebacuje u ruke onih koji su mu najbliži. Pri tome, sloboda mišljenja, kao i njegova nekonvencionalna struktura, prioriteti su u takvom stilu stvaranja.
Čuvena je i priča sa početka osamdesetih godina prošlog veka, kada su lokalne vlasti pokušale da zatvore jedan toples bar. Fajnman je, na zaprepašćenje svih, svedočio u korist tog toples bara pod obrazloženjem da mu „daje kreativnu kapislu i pomaže u naučnom radu“.
Nepotrebno je onda objašnjavati entuzijazam sa kojim je Fajnman svirao tradicionalni kubanski instrument bongo. Muzika je u njegovom životu zauzimala posebno mesto, a alat kojim je mogao da zamišlja predivne ljudske siluete kako plešu salsu ili bolero činio ga je beskrajno ispunjenim.
Strast za sagledavanjem svega što je prividno skriveno, manifestovana je u još jednom neobičnom Fajnmanovom hobiju – dešifrovanju. Nakon što je veoma uspešno poobijao skoro sve sefove u vojnoj bazi tokom projekta „Menhetn“, Fajnman se okrenuo dešifrovanju hijeroglifa drevnih Maja.
Sistem pisanja Maja arheolozi smatraju najsavršenijem sistemom ikada razvijenim na području Mezoamerike. Maje su pisale koristeći 800 individualnih znakova ili glifova, uparenih u stupce koji se čitaju zajedno s leva na desno od vrha ka dnu. Glifovi predstavljaju reči ili slogove koji mogu da se kombinuju u bilo koju reč ili koncept.
Pisanja Maja nisu jednostavna za prevođenje iz više razloga. Prvo, glifovi ne predstavljaju samo zvukove ili ideje, oni mogu biti i jedno i drugo, tako da nije lako znati na koji način bi svaki glif trebalo da se pročita. Pored toga, mnogi mogu imati više od jednog značenja, pojedini glifovi predstavljaju više od jednog fonetičkog zvuka, dok u isto vreme predstavljaju i ideju. To znači da svaka ideja može biti pisana na više različitih načina.
Dešifrovanje tekstova Maja je postalo lakše uz pomoć kompjutera, crteža i znanja akumuliranog kroz vekove naučnih istraživanja. Hijeroglifi Maja nisu potpuno dešifrovani i još mogu biti samo objašnjeni umesto pročitani. Do danas, dešifrovano je približno 85 odsto poznatih hijeroglifa.
Kada je jednog leta poželeo da malo odmori od fizike i rada na čuvenom Univerzitetu Kalteh, Fajnman je otplovio u nešto drugačije vode. Odmah nakon revolucinarnog otkrića DNK spirale od strane Votsona i Krika, poželeo je da se upusti u avanturu sa „linijama“ lanca gena koji se nalazi u svim živim bićima. Počeo je da vrši istraživanja sa bakteriofagima (virusi koji sadrže DNK i napadaju bakterije). Upustio se u prilično hrabru borbu sa ispitivanjem problema mutacija. Iako je bio veoma uspešan u tom polju, nije izdržao više od nekoliko meseci i vratio se svojoj najvećoj ljubavi – fizici.
Šahovska tabla po Fajnmanu
Talenat da u svakoj situaciji problem učini prepoznatljivim, dala je Fajnmanu ideju za još jednu misaonu bravuru – model koji je objašnjavao prostor-vremensko kretanje čestice sa polucelim spinom. U teoriji relativiteta ovaj model je veoma cenjen jer predstavlja način za iskazivanje rešenja Dirakove jednačine po diskretnim sumama u (3+1) dimenzionalnom prostor-vremenu. Prevod ove rečenice na jednostavniji jezik bio bi: „Povežimo linijama osobine kretanja čestice (spin) sa osobinama prostora u kojem se kreću. Dobićemo odnose brojeva koji će nam mnogo pomoći u razumevanju stvarnosti.“
Analogiju prirode sa šahom, Fajnman je dao i u jednom intervjuu rekavši da čovek može zamisliti da neko igra partiju šaha na velikoj tabli koju posmatramo, ali čije zakone tek pokušavamo da shvatimo. Kada dođemo do momenta u kojem prepoznamo način kretanja pojedine figure, započinjemo drugi proces – shvatanje njenog značenja. Ulazeći u dubinu shvatanja linija koje manifestuju pojave što pred nama obigravaju svakog trenutka, ulazimo i u čudesan svet lepote nepoznatog i neotkrivenog.
*Autor je istraživač iz Laboratorije za astrofiziku u Marseju.