{"id":325731,"date":"2021-08-17T07:52:09","date_gmt":"2021-08-17T05:52:09","guid":{"rendered":"https:\/\/www.pcnen.com\/portal\/?p=325731"},"modified":"2021-08-17T07:52:09","modified_gmt":"2021-08-17T05:52:09","slug":"kako-je-steven-weinberg-preobrazio-fiziku-i-fizicare","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.pcnen.com\/portal\/2021\/08\/17\/kako-je-steven-weinberg-preobrazio-fiziku-i-fizicare\/","title":{"rendered":"Kako je Steven Weinberg preobrazio fiziku i fizi\u010dare"},"content":{"rendered":"

Autor: Nima Arkani-Hamed<\/strong><\/p>\n

Ameri\u010dki teorijski fizi\u010dar \u017eidovskog podrijetla Steven Weinberg (1933 \u2013 2021), jedan od najzna\u010dajnijih mislilaca 20. stolje\u0107a, umro je 23. srpnja 2021. godine. Posvetit \u0107emo mu nekoliko \u010dlanaka u narednim tjednima koji govore o razli\u010ditim aspektima njegova djela.<\/p>\n

Steven Weinberg, jedan od vode\u0107ih teorijskih fizi\u010dara druge polovice 20. stolje\u0107a, umro je 23. srpnja ove godine. On je sna\u017eno vjerovao da, oboru\u017ean samo fundamentalnim principima relativnosti i kvantne mehanike, teorijski fizi\u010dar mo\u017ee ispitati sve fenomene u svemiru \u2013 od najmanjih do najve\u0107ih skala. Njegov rad transformirao je na\u0161e razumijevanje svakog aspekta fundamentalne fizike na zapanjuju\u0107e dubok i originalan na\u010din.<\/p>\n

Weinberg se bavio kvantnom teorijom polja, granom fizike ro\u0111enom iz primjene zakona kvantne mehanike na elektromagnetsko polje, koja \u010desticu \u2013 foton \u2013 vidi kao \u201ekvantizirano\u201c pobu\u0111enje polja. Weinberg je imao klju\u010dnu ulogu u pokretanju kvantne teorije polja do zapanjuju\u0107ih novih visina u opisu prirode.<\/p>\n

Teme ujedinjenja i simetrije pokretale su cijeli Weinbergov rad i vodile su do njegovog slavnog otkri\u0107a o elektroslabom ujedinjenju, koje je razotkrilo skriveno jedinstvo izme\u0111u dviju od \u010detiri osnovne sile u prirodi. Na prvi pogled, elektromagnetske i slabe interakcije izgledaju sasvim razli\u010dito: elektromagnetske valove u svakodnevnom \u017eivotu vidimo kao svjetlo, dok slaba sila \u2013 odgovorna za radioaktivnost \u2013 djeluje na subnuklearnim skalama. Weinberg je uvidio da pri vrlo visokim energijama ove dvije sile trebaju biti isprepletene, \u0161to je opisano Yang-Millsovom teorijom, \u010dije jednad\u017ebe imaju posebnu osobinu zvanu ba\u017edarna simetrija. Ali ovo je su\u0161tinsko jedinstvo skriveno takozvanim Higgsovim mehanizmom, koji generira mase za elementarne \u010destice kao \u0161to su elektron te W i Z \u010destice (koje posreduju kratkodose\u017ene slabe interakcije), dok istovremeno dugodose\u017ene fotone ostavlja bez mase. Model koji je on predlo\u017eio 1967. godine za razumijevanje ovog uvida dao je mnoga detaljna predvi\u0111anja i trijumfalno je potvr\u0111en eksperimentima tokom 1970-ih i 1980-ih, \u0161to je dovr\u0161eno otkri\u0107em Higgsove \u010destice 2012. godine. Weinberg je 1979. podijelio Nobelovu nagradu za fiziku sa Sheldonom Glashowom i Abdusom Salamom za svoj rad \u2013 temelj Standardnog modela fizike \u010destica.<\/p>\n

Ali ironi\u010dno, ovaj napor je bio po mnogo \u010demu nekarakteristi\u010dan za Weinbergov opus, s obzirom da se vi\u0161e nastojao baviti op\u0107im osobinama prirodnih zakona umjesto specifi\u010dnim modelima. Imao je nepogre\u0161iv stil, zapo\u010dinju\u0107i svaku diskusiju od generalnih principa i razvijaju\u0107i sistemati\u010dni lanac argumenata, korak po korak, s prividnom nu\u017eno\u0161\u0107u. Kako je volio matematiku, fokusirao se na kori\u0161tenje matematike kao alata za opisivanje svijeta. Weinberg je postavljao jednostavna i duboka pitanja. Za\u0161to je priroda opisana kvantnom teorijom polja? Za\u0161to postoji tako mnogo mogu\u0107nosti za opisivanje osobina elementarnih \u010destica i njihovih interakcija?<\/p>\n

Na taj na\u010din, Weinberg je reinterpretirao kvantnu teoriju polja iz razli\u010ditih perspektiva, daju\u0107i primat specijalnoj teoriji relativnosti, kvantnoj mehanici i \u010desticama kao polaznoj to\u010dki. U svom ranijem radu izu\u010davao je dugodose\u017ene sile, kao \u0161to su elektromagnetizam i gravitacija, posredovane \u010desticama bez mase \u2013 fotonima i gravitonima. Kao i sve elementarne \u010destice, one imaju intrinzi\u010dni kutni moment, ili \u201espin\u201c, koji dolazi u kvantiziranim jedinicama: fotoni imaju spin 1, a gravitoni spin 2. Weinberg je pokazao da specijalna relativnost i kvantna mehanika zna\u010dajno ograni\u010davaju interakcije \u010destica bez mase. \u010cestice sa spinom 1 morale bi se opisati teorijama \u010dije jednad\u017ebe imaju ba\u017edarnu simetriju, dok \u010destice sa spinom 2 moraju imati osobine gravitona, s univerzalnom jakosti vezanja sa svim \u010desticama. To je omogu\u0107ilo dublje razumijevanje principa ekvivalencije kojeg je Einstein uzeo za polazi\u0161te op\u0107e teorije relativnosti. Nijedna druga mogu\u0107nost nije konzistentna \u2013 dugodose\u017ene sile koje vidimo u prirodi iscrpljuju ono \u0161to dopu\u0161taju specijalna relativnost i kvantna mehanika.<\/p>\n

Drugi znameniti doprinos, koji je transformirao na\u0161e razumijevanje pitanja \u201eza\u0161to kvantna teorija polja opisuje svijet\u201c, bilo je njegovo uvo\u0111enje pojma \u201eefektivne teorije polja\u201c. Weinberg je tvrdio da principi kvantne mehanike i lokalnosti \u2013 ideja da eksperimenti izvedeni dovoljno razdvojeno u prostor-vremenu ne bi trebali utjecati jedan na drugi \u2013 garantiraju da interakcije \u010destica dostupnih na nekoj energetskoj skali moraju biti opisane jednostavnom \u201eefektivnom\u201c kvantnom teorijom polja koja uklju\u010duje samo te \u010destice. Dominantne interakcije izme\u0111u \u010destica date su kona\u010dnim brojem jakosti interakcija, dok su otisci nepoznate fizike pri vi\u0161im energijama sistemati\u010dno zapisani u beskona\u010dnom skupu sve sitnijih interakcija. (Ideju efektivne teorije polja u isto vrijeme je, iz komplementarne perspektive, razvio Ken Wilson.)<\/p>\n

Iznad svega, Weinberg je bio veliki ujedinitelj. Nije mu se svi\u0111ao \u201eajn\u0161tajnovski\u201c pogled na gravitaciju kao zakrivljenost prostor-vremena \u2013 koji gravitaciji daje privilegiranu poziciju pri definiranju arene na kojoj djeluju svi drugi fenomeni \u2013 osje\u0107aju\u0107i da to podi\u017ee umjetnu barijeru koja spre\u010dava istra\u017eiva\u010de da vide dublje veze izme\u0111u gravitacije i ostatka fizike. To ga je vodilo do formulacije op\u0107e relativnosti preko metoda fizike \u010destica, u prvom od njegovih maestralnih ud\u017ebenika \u2013 Gravitacija i kozmologija. Shvatio je tako\u0111er da se prividno neusporediva polja fizike \u010destica i kozmologije mogu ujediniti, s obzirom da su visoko-energetski sudari izme\u0111u elementarnih \u010destica bili sveprisutni u vru\u0107im i gustim uvjetima ranog svemira kratko poslije Velikog praska, i stvorio je teorijski alat za po\u010detak zlatnog doba istra\u017eivanja kozmologije ranog svemira.<\/p>\n

Weinbergova fascinacija kozmologijom odvela ga je do promi\u0161ljanja zloglasnog problema kozmolo\u0161ke konstante. Silovite kvantno-mehani\u010dke fluktuacije, prisutne posvuda u vakuumu, trebale bi praznom prostoru dati ogromnu energetsku gusto\u0107u i u\u010diniti prostor-vrijeme veoma zakrivljenim, \u0161to je u temeljitom nesuglasju sa \u0161irokim, ravnim svemirom koji opa\u017eamo. Za\u0161to je ova energija vakuuma, ili \u201ekozmolo\u0161ka konstanta\u201c, tako mala? Godine 1987. Weinberg je predlo\u017eio radikalan pristup ovom problemu koriste\u0107i minimalnu verziju \u201eantropi\u010dkog principa\u201c. On je obrazlo\u017eio da bi mo\u017eda energija vakuuma mogla uzimati razli\u010dite vrijednosti, te da bi, u slu\u010daju da je bila ve\u0107a od specifi\u010dne si\u0107u\u0161ne veli\u010dine, ubrzano \u0161irenje svemira raskomadalo galaksije prije nego \u0161to bi imale priliku da se formiraju, a to bi vodilo do amorfnog, praznog svemira \u2013 u kojem ne bi bilo ljudi koji se \u010dude oko veli\u010dine kozmolo\u0161ke konstante. Weinberg je tvrdio da se time predvi\u0111a si\u0107u\u0161na ali nei\u0161\u010dezavaju\u0107a veli\u010dina energije vakuuma. Godine 1998. astronomi su otkrili da se svemir \u0161iri ubrzano, a najjednostavnije obja\u0161njenje bilo je prisustvo energije vakuuma s otprilike onom veli\u010dinom koju je Weinberg sugerirao. Weinberg je uglavnom izbjegavao mnoge dosadne tirade oko antropi\u010dkog principa, zadovoljavaju\u0107i se s time \u0161to je pragmati\u010dno koristio antropi\u010dko rezoniranje za ispravna predvi\u0111anja oko prirode.<\/p>\n

Pored toga \u0161to je bio jedan od najve\u0107ih teoreti\u010dara svoga doba, Weinberg je bio i istaknuti javni intelektualac fundamentalne fizike. Njegova prva popularna knjiga \u2013 Prve tri minute, o kozmologiji i Velikom prasku \u2013 odmah je postala klasik i pokazala se veoma utjecajnom i za op\u0107u publiku i za profesionalne istra\u017eiva\u010de. Mnogi fizi\u010dari, uklju\u010duju\u0107i i mene, po\u010deli su u\u010diti kozmologiju iz ove knjige. U Snovima o kona\u010dnoj teoriji, Weinberg je elokventno izlo\u017eio pojam \u201eljepote\u201c u fizici, naglasiv\u0161i da to nije hiroviti estetski sud ve\u0107 refleksija nevjerojatne robusnosti fizi\u010dkih zakona i sve ve\u0107eg osje\u0107aja nu\u017enosti povezanog s na\u010dinom na koji oni obja\u0161njavaju svijet.<\/p>\n

Jo\u0161 od mojih studentskih dana, Weinberg je bio intelektualni heroj mog \u017eivota u fizici. Njegovi ud\u017ebenici o kvantnoj teoriji polja bili su blagoslov, a njegove perspektive o nu\u017enosti kvantne teorije polja i efektivne teorije polja formirali su temelj moje slike svijeta. Prolazio sam marljivo kroz njegove knjige, nose\u0107i ih sa sobom gdje god bih i\u0161ao. Weinberg je koristio isuvi\u0161e detaljnu notaciju koja je jednad\u017ebe \u010dinila natrpanima, tako da je le\u017eerno \u010ditanje njegovog teksta bilo nemogu\u0107e \u2013 \u0161to je dobro, jer bivaju\u0107i prisiljen da njegove uvide prevedem u svoju notaciju uspijevao sam da ih stvarno usvojim. Godine prepisivanja Weinberga imale su jedan zanimljiv popratni efekt: do dana\u0161njeg dana, kada razmi\u0161ljam o nekom fundamentalnom aspektu teorije polja, vidim rije\u010di iz njegovih knjiga u svom umu i \u010dujem njegov glas u svojoj glavi. Tako\u0111er se \u017eivopisno sje\u0107am \u010ditanja njegovog rada o antropi\u010dkom obja\u0161njenju kozmolo\u0161ke konstante, zbog \u010dega sam hodao o\u0161amu\u0107en mjesec dana. Trebalo mi je mnogo godina da se pomirim s tim gledi\u0161tem i da ga \u010dak prihvatim u svojim vlastitim istra\u017eivanjima.<\/p>\n

Prvi put sam Weinberga osobno sreo u ranim 2000-im. Iako je bio ljubazan i ohrabrivao me u vezi mog rada, postao sam nekarakteristi\u010dno stidljiv u njegovu prisustvu. Usred jedne tehni\u010dke rasprave, izgovorio sam frazu \u201ekako ste nas nau\u010dili\u201c mnogo \u010de\u0161\u0107e nego \u0161to se mogu sjetiti. Nikada se nisam oslobodio ovog osje\u0107aja velikog po\u0161tovanja prema njemu.<\/p>\n

Uvi\u0111anje fundamentalne jednostavnosti prirode je najvi\u0161i cilj kojem teorijski fizi\u010dar mo\u017ee te\u017eiti. Nitko u posljednjih 60 godina to nije radio bolje od Weinberga. On je tako\u0111er bio dubokouman humanisti\u010dki mislilac, koji nas je sve nau\u010dio da tra\u017eimo ono \u0161to, njegovim rije\u010dima re\u010deno, \u201eizdi\u017ee ljudski \u017eivot iznad farse i dodjeljuje mu ne\u0161to od uzvi\u0161enosti tragedije\u201c. Njegov primjer \u0107e zauvijek slu\u017eiti kao inspiracija i kao model za dublje pro\u017eivljen \u017eivot.<\/p>\n

Promete.ba<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

On je bio i dubokouman humanisti\u010dki mislilac, koji nas je sve nau\u010dio da tra\u017eimo ono \u0161to, njegovim rije\u010dima re\u010deno, \u201eizdi\u017ee ljudski \u017eivot iznad farse i dodjeljuje mu ne\u0161to od uzvi\u0161enosti tragedije\u201c<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":325732,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_seopress_robots_primary_cat":"","_seopress_titles_title":"","_seopress_titles_desc":"","_seopress_robots_index":"","_et_pb_use_builder":"","_et_pb_old_content":"","_et_gb_content_width":"","inline_featured_image":false,"footnotes":""},"categories":[5],"tags":[],"class_list":["post-325731","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-drugi-pisu"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.pcnen.com\/portal\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/325731","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.pcnen.com\/portal\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.pcnen.com\/portal\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.pcnen.com\/portal\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.pcnen.com\/portal\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=325731"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/www.pcnen.com\/portal\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/325731\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":325735,"href":"https:\/\/www.pcnen.com\/portal\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/325731\/revisions\/325735"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.pcnen.com\/portal\/wp-json\/wp\/v2\/media\/325732"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.pcnen.com\/portal\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=325731"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.pcnen.com\/portal\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=325731"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.pcnen.com\/portal\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=325731"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}