To bude ta poslední otázka, kterou fyzika zodpoví - bude-li to vůbec kdy možné. Budovat velké sjednocení sil a pátrat po kvantové gravitaci je krásné, teorie, která spojuje vědu o velmi malém s vědou o hodně velkém, je vzrušující a užitečná. Ale stále nezodpoví základní otázku: Z čeho je vytvořena realita? Za kvantovým světem leží království informace.Lucifer
Někteří lidé mohou tvrdit, že takový problém leží mimo dosah vědy. Ale hledat odpovědi na zdánlivě nemožné otázky leží v samé podstatě fyziky. Historie fyziky je plná takových "nemožných" cílů, z nichž se staly cíle zcela reálné. Dnes už plně nechápeme, jak hluboce ohromoval antický svět Archimédův způsob uvažování. Historka, jak zjistil obsah zlata v králově koruně, nemusí být pravdivá, Archimédův vědecký věhlas byl však tak veliký, že jeho život byl chráněn římským mandátem. Podobně se nám dnes zdá zcela přirozený Newtonův popis gravitace, v Newtonově době to však bylo mistrovské dílo.Svatý Augustin hovořil o magnetismu skoro jako o zázraku. Dnes známe nejen celkovou strukturu elektromagnetismu, ale i povahu mikroskopických procesů, jež určují magnetickou strukturu látek. Fyzika minulých staletí se nám dnes zdá přímočará, její základy se učíme, často ne s velkým nadšením, už v dětském věku. Budou snad školáci v budoucnosti znuděně naslouchat v hodinách fyziky výkladu o fundamentální povaze reality?Dokonalé královstvíPovahu reality zkoumali již staří Řekové a od ní se odvíjí náš přístup. V Řecku existovalo několik myšlenkových škol s různým přístupem k této otázce. Asi nejvlivnějším byl Platon, který věřil v království dokonalé abstrakce fyzikálních veličin. Podle něho vše v materiálním světě odvozuje svou existenci z "ideálních forem" - vše je jen stínem ideálních objektů.Toto království, dostupné jen trénované mysli, neobsahuje jen fyzické objekty jako stromy a hory. Patří do něho i matematické ideje - v Platonově ideální matematické realitě sídlí pravidelné mnohostěny. Těchto pět geometrických tvarů představuje spoje mezi matematickým a fyzikálním. V dialogu Timaios například zdůvodňuje, proč je živlu Země přiřazena krychle: "Protože Země je ze všech stvořených živlů nejméně pohyblivá, náleží jí tvar krychle, má stabilní plochy, je nejtvárnější z hmot a navíc plocha rovnoramenných trojúhelníků, z nichž krychle vznikla, je nejpevnější." Podobnými úvahami pak přiřazuje čtyřstěnu oheň, dvacetistěnu vodu, osmistěnu vzduch dvanáctistěnu mystický "pátý prvek", kvintesenci.I když to vypadá jako mystické žonglování, nemůžeme existenci království idejí zcela zamítnout. Všechny nástroje moderní fyziky, jež můžeme použít při hledání konečné povahy reality, mají své kořeny v matematice - a matematici se stále nemohou shodnout, zda matematika je jen výtvor naší mysli, nebo abstraktní svět, do něhož se matematici odvážně vydávají a činí tam objevy.Chceme-li porozumět realitě, pak se podle matematika Rogera Penrose nejdříve musíme vyrovnat s následujícím problémem. Náš nejlepší popis reality - stále podle Penrose - musí být založen na jakési trojici koncepcí: fyzická realita je rozpoznatelná jen pomocí "mentální reality" - vědomí a lze ji popsat jen tehdy, když věříme, že fyzikální zákony a rovnice pocházejí z nějaké "matematické reality", která existuje paralelně s naším fyzickým světem.Ve svých filosofických úvahách Penrose tvrdí, že mezi třemi typy reality je cyklický vztah připomínající známou hru kámen-nůžky-papír. Protože fundamentální částice jako elektron lze popsat jen matematickými rovnicemi, matematická realita přebíjí realitu fyzikální. Jenže fyzikální realita je základem neuronů a celkového fungování mozku, je tedy nadřízena realitě mentální. Matematika je ale abstraktní, proto matematická realita je podřízena realitě mentální. Matematická realita tedy přebíjí fyzikální, fyzikální mentální a mentální matematickouNová realitaZdá se však, že existuje něco, co leží za všemi těmito třemi představami reality, a to posunuje naši představu o realitě do ještě abstraktnějšího království. Jsou to informace. Informace chováme ve své mysli, můžeme s nimi manipulovat matematicky a vždy jsou sdruženy s něčím fyzikálním. Musí mít nějakého fyzikálního nositele - inkoustové znaky na papíře, DNA, světelný foton. Proto v roce 1991 vyslovil výzkumný pracovník společnosti IBM Rolf Landauer názor, který zní i dnes podivně: "Informace je fyzikální."Chtěl tím říct, že informace není abstraktní koncept, užitečná zkratka pro to, co se přenáší při komunikaci. Kdekoliv najdete něco, co označíte slovem informace, vždy je to spojeno s nějakým fyzikálním systémem. Informaci nese uspořádání molekul v řetězci DNA a toto uspořádání umožňuje reprodukci a vývoj života. Může být nesena nábojem na kondenzátoru elektrického obvodu a to umožňuje informaci uchovávat a stavět zařízení, kterému říkáme počítač. Je zapsaná v kvantovém stavu fotonu a to umožňuje telefonní konverzaci přenášenou optickým vláknem. Kdekoliv se s informací setkáváme, vždy má nějaký fyzikální nosič.Tato myšlenka dostala název "Landauerův princip" a odstartovala revoluční způsob v chápání pojmu informace. Je-li informace fyzikální, můžeme to chápat i obráceně a říci, že vše fyzikální je jen informace. Existují přinejmenším tři důvody věřit, že je to pravda. Tím prvním je skutečnost, že informace je tajuplným způsobem propojena se zákony, jimiž se řídí vesmír.Dalším dvěma důvodům budou věnovány následující díly.Zdroj: Michael Brooks, Velké otázky: Fyzika
18.11.2011, 00:00:00 Publikoval Luciferkomentářů: 13