2019 m. sausio 28 d., pirmadienis

Kęstutis Staliūnas: „Visas grožis gimsta, kad visata kuo greičiau grįžtų atgal į ramybės būseną“



Mes galėtume pradėt nuo tokio klausimo: tai jūs vis dėlto esat fizikas?

Fizikas, taip. Giliai nuo pat šaknų.

O fizika – tai mokslas, siekiantis išsiaiškinti, kaip veikia visata?

Kaip veikia ir visata... Nu kaip, fizika, mano manymu, daugiau yra... Nu taip, teisingai kaip veikia visata, kaip paprasčiau ją aprašyti. Net nebūtinai visatą, bet įvairius dalykus, pavyzdžiui, kai kurie ekonominiai dėsniai veikia truputį panašiai kaip ir fizikiniai modeliai.

Tai sakyčiau – suprasti reikalų esmę. Net nebūtinai visatos bet ir žmonių, visuomenės, ekonomikos dėsnius. Fizika – kas yra? Fizika šiaip jau buvo filosofija. Visą laiką gamtos filosofija vadindavosi fizika.

Viskas susiję. Išminties meilė visa persmelkia.

Na, galų gale, patys pirmieji fizikai, galima sakyti, tai kas buvo? Aristoteliai įvairūs ir panašiai. Žodžiu, jie buvo daugiau filosofai.

O jūs pats? Artėjate prie suvokimo, kokia yra reikalų esmė?

(Atsidūsta) Nu, galiu aš gal apie dvi teorijas papasakoti.

Būtinai.

Viena teorija man buvo praregėjimas šioks toks. Reiškia, prieš gal 20 metų... Ne, tada buvo devyniasdešimt penktieji. Aš nuvažiavau į Valensiją, ir tenai Valensijoje dirbau kviestiniu profesoriumi, reikėjo rašyti projektėlį, na, ten maždaug apie lazerių termodinamiką. Lazerių termodinamika kaip lazeris veikia, aišku, aprašai lygtimis, bet taip pat turėjau pabandyti suvokti jį kaip termodinaminę mašiną. Nu, ta prasme, mes, fizikai, irgi ieškom bendrų principų: o gal lazeris veikia kaip termodinaminė mašina?

Šiaip termodinaminė mašina tai yra kas? Yra šildytuvas, yra šaldytuvas, yra darbinis kūnas, ir tada galima apskaičiuoti naudingumo koeficientą, vadinamas Karno ciklas, temperatūrų skirtumas ir panašiai. Ir dirbom mes ten truputį kitokius dalykus su tais lazeriais, parašėm straipsnį iš kito, bet aš vis pagalvodavau, pagalvodavau: termodinamiškai, reiškia... Kaip tas lazeris veikia? Kodėl jisai veikia? Kodėl jisai veikia šildytuvą ir šaldytuvą? Aha, dabar kalbant apie termodinamiką, tokia yra sąvoka „entropija“, gal teko..?

Taip, taip, entropija – svarbi sąvoka.

Entropija visą laiką, sako, auga. Bet ji auga ne visada. Bolcmanas pastebėjo, kad entropija auga. Jis, tarp kitko, labai įdomiai... Bolcmanas, buvo sužavėtas Darvino teorijos. Darvino teorija teigia, kad atvirkščiai – entropija ne auga, bet, galima sakyti, mažėja. Kas darosi? Vyksta evoliucija, rūšys atsiranda, ir toj evoliucijoj viskas sudėtingėja, atsiranda vis sudėtingesni organizmai ir taip toliau, taip toliau. Visiškai atvirkščiai negu entropijos didėjimas. Entropijos didėjimas – kai netvarka auga.

Taip, chaosas.

Chaosas didėja, taip. Tai va, Bolcmanas, irgi galvojo, kad galbūt galima molekulėms lygtis išvesti, kurios patvirtintų Darvino atradimą, kad kažkas gamtoje vystosi...

Tai Darvinas teigė, kad netvarka mažėja?

Darvinas taip teigė.

O Bolcmanas jau priešingai...

Bolcmanas – ne priešingai, bet jisai žaidė su lygtimis, ir jam išėjo atvirkščiai. Jis išvedė vadinamą Bolcmano kinetinę lygtį, ir ten išėjo atvirkščiai: susiduria dalelės ir pakliūva į vietas, atitinkančias maksimalią entropiją. Reiškia, entropija auga. Jis netgi buvo savo teorija nusivylęs: kad entropija auga ir viskas tiktai blogėja, artėja termodinaminė mirtis – thermal death.

Nu ir ta teorija yra galinga, stipri teorija. Jeigu paimi uždarą sistemą, jeigu sistema yra visiškai uždara, absoliučiai uždara, tai joje kada nors ateis šiluminė mirtis, kadangi entropija užaugs maksimaliai. Tai vat.

O kitas dalykas yra, kaip sakiau, tarkim, paėmus Darvino teorijas arba kokias nors kitas, net nereikia Darvino, bet, pavyzdžiui, buvo tokie populiarūs žmonės kaip Prigožinas, jie išaiškino priešingą dalyką – kad yra atviros sistemos, ne uždaros, bet atviros sistemos, ir jose nutinka kažkas įdomesnio: ne maksimali simetrija, ne maksimali entropija, bet pasidaro, reiškia, tokia... 

Aš labai nemažai dirbdavau lazeriuose su vadinamu pattern formation, reiškia, kai lazerį įjungi, ir staiga ten pasidaro kažkokie sūkuriai, raštai. Ir kodėl jie atsiranda? Atsiranda kažkas nauja sistemoje. Atsiranda kažkokie...

Dariniai.

Dariniai. Tai ta teorija pattern formation arba self-organization. Tokie dalykai. Čia daug dirbo Prigožinas, nors jisai gavo paskui Nobelio premiją iš chemijos, bet jo, ko gero, labiausiai žinomi darbai yra būtent iš savaiminio tvarkos atsiradimo. Visiškai atvirkščiai negu teigė Bolcmanas ir negu teigė entropijos augimo dėsnis.

Nu aš tada irgi galvojau sau ilgai: nu kaip čia dabar gali būti? Reiškia, yra tie patterns, vat kodėl jie lazeriuose atsiranda? Nereikia netgi lazerių, bet yra toks labai klasikinis pavyzdys – Rayleigh–Bénard convection – Relėjaus-Benaro konvekcija. Jeigu imi kokį nors klampų skystį, tarkim, aliejų, jo sluoksnį iš apačios šildai, viršuje šaldai, tai tada iš pradžių nieko neišeina: šiluma kyla ir išsilygina. Bet staiga, nuo tam tikro slenksčio – op! – susidaro konvekciniai srautai. Atsiranda staiga tokie... tokie...

Sūkuriai kažkokie, ar kas?

Nu, jie ne sūkuriai – tokie rolls vadinasi, tokie kaip ir suvynioti...

Vyniotiniai.

Vyniotiniai tokie. (Juokiasi)

Aha.

Ir, pavyzdžiui... Aha, kodėl jie atsiranda? Tai yra vienas iš klasikinių pavyzdžių, kai atsiranda kažkas tokio, ko tu sistemoje nesitikėjai. Ir tai lyg ir nedera su entropijos augimo dėsniu. Nu ir kiti pavyzdžiai, ir tie lazerio patterns irgi toks neatitikmuo. Iš vienos pusės, entropija turėtų lyg ir augti, iš kitos pusės – entropija lyg ir mažėja.

Nu gerai, tada ima aiškėti. Bolcmano darbai sako, kad entropija auga uždaroj sistemoj. Visata, tarkim, yra uždara – turėtų augti, o Prigožino darbai sako, kad entropija mažėja, tik jeigu sistema yra atvira – open system...

Suprantama, dar kažkas už jos.

Taip, taip. Nu tai štai. Tai tada, sakau, mane staiga ištiko toksai praregėjimas, aš nežinau, ar jis yra svarbus, bet aš tokio dalyko niekur taip ir nemačiau aprašyto. Nebandžiau publikuoti aš tos teorijos, bet toks praregėjimas atėjo, kad visada kalbama apie dvejopas sistemas – uždaras ir atviras, vienose – auga, kitose – mažėja. Nu gal jisai primityvus, tas praregėjimas, bet jeigu aš paimčiau atvirą sistemą, tai ką jinai turi? Jinai turi tokį darbinį kūną, jinai turi šildytuvą, šaldytuvą, reiškia, ir juos galima uždaryti tada į uždarą sistemą, ir kas tada vyksta? Tame interfeise, tame tarpe, randasi kažkokie įdomūs sudėtingi dalykai. Bet visoje sistemoje, jeigu paimsiu šildytuvą - šaldytuvą, jeigu vėl surašysiu lygtis ir suskaičiuosiu, kas darosi su entropija – entropija auga. Ir sudėtingi dariniai atsiranda būtent interfeise tik kad maksimizuotų entropijos augimą bendroje sistemoje.

Toks paradoksas: atrodo, kad atsiranda kažkokie dariniai, kad gimsta kažkoks naujas dalykas, kažkokia inteligencija arba dar kas nors. Ne! Užrašai lygtis – tai jie atsiranda kaip iliuzija tiktai, kad šitaip maksimaliai pagreitintų terminę visos sistemos mirtį.  

Reiškia, visoje sistemoje, įskaitant tą interfeisą, kuris yra matomas akimi, aš pastebėsiu, kad atsiranda kažkas, ir visoj bendroj sistemoj entropija pradeda augti greičiau. Reiškia, nelauktai savaime atsirandantis grožis, atrodo įdomus, inteligentiškas, o atidžiau pažvelgus, jis tiktai artina visumos terminę mirtį.  

Oho!

Nu, tokia pesimistinė išvada, aš taip ir pagalvojau... Taip liūdna pasidarė. Bet kai pasižiūri tada visur... Paimk tą patį Darviną, jo teoriją, pavyzdžiui. Vyksta tenai, tarkim, genetinės mutacijos, atsiranda gyvūnai vis efektyvesni, ar ne? Kodėl atsiranda? Ta prasme, išlieka tie, kurie geriau adaptavęsi...

Taip, geriau prisitaikę.

Ką jie daro? Jie daugiau suvartoja aplinkos energijos ir jie, reiškia, labiau priartina tos visos rūšių sistemos terminę mirtį. Atsiranda civilizacija. Ką ji daro, civilizacija? Nu tai ką – saulės energija pasiekia Žemę, susidarė visokių netolygumų, atsirado anglis. Civilizacija, žmonės degina viską ir artina mirtį. Kokį tik imsi pavyzdį, kas įdomu, gražu pasaulyje yra – viskas vien tiktai tam, kad gamta grįžtų atgal į savo nirvaną kaip įmanoma greičiau – as fast as possible.

Hm, o tai kas ją išstūmė iš tos nirvanos?

Kas ją išstūmė iš tos nirvanos? Nu tai – Big Bangʼas. Atsirado kažkoks... Buvo Big Bangʼas, ir susidarė tokia turbūt fluktuacija... O iš kur tiek energijos jam atsirado, tai čia reikėjo klausti šito – kaip jisai? – kuris mirė...

Hawkingo?

Hawkingo, taip – kaip ten buvo. Jisai manė, kad žinojo, kaip buvo pieš Big Bang‘ą. Daugiau nieks nežino, iš kur tas energijos pliūpsnis kilo. Kažkaip jisai radosi, ir po to, panašu, kad kilo noras grįžti į nirvaną, ir tada visas grožis gimsta tik tam, kad visata kuo greičiau grįžtų atgal į pagrindinę, į ramybės būseną.

Nes visata yra uždara sistema?

Nes visata yra uždara sistema. Ir aš porą kartų prisėdęs, bandžiau surasti kurią nors lygtį ir įrodyti matematiškai, kad taip iš tikrųjų yra. Bet aš negaliu šios teorijos įrodyti, nu niekaip neįmanoma įrodyti bendrai.

Aš galiu imti tą patį pavyzdėlį, tą Relėjaus-Benaro konvekciją, ir paskaičiuoti du atvejus: kai be jokios perturbacijos, vyksta terminė kondukcija arba kai staiga atsiranda terminė konvekcija, reiškia, konvekciniai šitie...

Srautai.

Srautai. Ir aš galiu apskaičiuoti tas dvi būsenas, jos lyg ir koegzistuoja. Viena yra stabili, kita –nestabili. Kondukcija yra nestabili, aš suskaičiuoju, pasirodys, kad entropijos augimas mažesnis, o stabilioj būsenoj jis bus didesnis. Labai paprasta tai suskaičiuoti, bet tai – ne įrodymas, čia tiktai pavyzdys.

Reiškia, tie struktūrizuoti sūkuriai ar „vyniotiniai“ tik padidina, pagreitina entropiją arba išdegimą?

Tik pagreitina išdegimą.

O ko jums trūksta nuo šito pavyzdžio iki įrodymo?

Nu, tiesiog įrodyti... bet vat... nu, o kaip įrodyti?

Nežinau. Ko trūksta iki bendro principo?

Ne, ne, aš galiu paimti konkrečią sistemą, pavyzdžiui, tą pačią, kur yra šildymas, energijos perdavimas, tarkim, dega dujos ir išdega per tiek laiko. OK, šaldymas nuvedamas, šiluma kažkur, aš suskaičiuoju, tą galiu padaryti – viskas. Čia yra parodyta, kad yra dvi būsenos: viena – stabili, kita – nestabili. Stabili būsena padidins srautus, bet tai nebus įrodymas bendro principo, čia yra tiktai įrodymas, kaip šioj konkrečioj sistemoj viskas vyksta.

Ir aš galiu, pavyzdžiui, užrašyti, sufilosofuoti apie Darvino rūšis: kad buvo viena rūšis žvėrių, kurie ėda daugiau, tai čia net nereikia lygčių rašyti, čia ir taip aišku, kad jeigu kurie nors labiau adaptavęsi, pavyzdžiui, turi geresnį snapą arba ką nors, jie daugiau žolės suėda, ir tada kitiems nebelieka žolės, reiškia, jie išmirs po biškį badu ir panašiai, ir panašiai. Nu, tai net nereikia nieko įrodinėti, čia toks principas, kad anie suvartos daugiau žolės.

Jeigu laikome, kad žmonijos išsivystymas ir išnykimas tėra tarpsnis bendroj sistemoj, tai atitinka jūsų...

Ta prasme – ne vien tiktai tą sistemą padaryti, bet papildyti, kad ji būtų uždara. Ne vien tiktai erdvėj, bet ir laike...

Taip, taip. Sakykite, ar mąstydamas apie šituos dalykus, jaučiate, kad jie jus veikia, kad dėl jų keičiasi kasdienybė?

Veikia, veikia. Kartais pagauni save, kad bandai kasdienybės dalykus suvesti į teorijas. Ir patinka. Nu, kitus žmones gal dažnai ir nervina, jie mano, kad gyvenimas yra sudėtingas dalykas, o tu bandai suvesti viską į savo kelis paprastus principus. Bet man jie labai patinka, tie visi principai, ir gyvenime.

Na, va tokią įdomią teoriją perskaičiau. Kiek čia yra kojų? (Apžiūri stalo kojas) Trys. Kažkoks matematikas įrodė, kad jeigu paimi stalą su keturiomis vienodo ilgio kojomis, ir jeigu jisai stovi ant truputį nelygaus paviršiaus, tai jisai svyruos, greičiausiai. Ir teoremą tokią parašė, kad tą stalą užteks pasukti mažiau negu 90 laipsnių kampu, ir būtinai bus tokia vieta, kurioje tas stalas nebejudės.

Oho! Ir nesvarbu, kokio lygumo grindys?

Jo. Ir tas įrodymas, jisai toks elegantiškas, man kaip fizikui, nu, matematikui-fizikui, man jis toks elegantiškas. Aš galiu įrodyti, tai nėra labai sunku, čia tokie matematikos - fizikos topologiniai dėsniai ir realaus gyvenimo pavyzdys. Na, ne aš sugalvojau tą įrodymą, bet vat tokiais dalykais labai žaviuosi. Ir tokius principus galima pritaikyti, pavyzdžiui, lauko kavinėje...

Na, taip.

Nevark kišdamas popierius po stalo koja...

Labai praktiška.

Pakanka sukti. Ir užteks pasukti mažiau negu -90 arba +90 laipsnių kampu.

Nuostabu, tikrai. Labai praktiška, pabandysim. Kiekvienam anksčiau ar vėliau prisireikia tvirtai pastatyti stalą ant keturių kojų. (Juokiasi)

Čia yra labai paprastas įrodymas. Jeigu tėra trys kojos, tai visą laiką ant bet kokio paviršiaus jos lies paviršių, ar ne? Ant bet kokio. Gali būti, tarkim, duobė, tai jisai bus biškį pakrypęs, bet trim kojom, vat, viskas gerai. Dabar, tarkim, turim ketvirtą koją. Trys liečia, turim ketvirtą, tarkim, jinai penkis centimetrus pakilusi yra. Tos trys liečia paviršių, reljefą, o ta yra penkis centimetrus pakilusi. Dabar sukam. Ir tos slenkasi per paviršių, reljefą. Kas darosi su ketvirta koja? Ta koja, jeigu aš pasuksiu 90 laipsnių kampu, tai va ta koja ateis į tą vietą, ta koja ateis į tą vietą, jos visos trys, ta koja ateis į tą vietą, o kas su ketvirta koja bus, jeigu toms trims... teks po paviršių? Tai jinai bus nuėjusi į apačią, gilyn -5 centimetrus, jo? Reiškia, jeigu tenai įsivaizduojamas paviršius, tos trys slankiojasi, tai šita būtinai nuvažiuos žemyn. Tada yra bent jau viena vieta, kurioje bus nulis, nes mes pradėjom nuo +5 -5, tolydumas – ir viskas veikia.

Nepasiginčysi. (Juokiasi) Gerai. Tai dar – iš matematikos. Ar teko susipažint su Maxo Tegmarko tokiu veikalu, populiaria knyga – „Our Mathematical Universe“?

Įdomu, nemačiau.

Jisai dėsto, visų pirma, multivisatos teoriją, yra jos šalininkas. Ta knyga senokai parašyta, turbūt prieš kokius 15 metų, ir per tą laiką perleista, tai jau vėlesniame leidime jisai rašo, kad tarp fizikų padaugėjo multivisatos teorijos šalininkų. O jūs jai pritariat ar ne?

Ta prasme, paralelinių visatų, ar ne, ta teorija?

Na tai ten, matyt, esama variacijų, bet jis laiko, kad yra bent keturi paraleliniai visatų lygmenys...

Nu, aš gal nežinau, galbūt biškį skeptiškas būčiau. Žinau tas teorijas, bet kad taip širdyje tikėčiau, tai ne.

Aha, nes iš tiesų tai yra turbūt labiau širdies dalykas, nes kaip gi patikrinsi? Va, bet man taip pat buvo įdomi Tegmarko mintis, kad viską grindžia matematika, egzistuojanti nepriklausomai nuo mūsų požiūrio į ją...

Nu, ir kaip matematikai grindžia? Aš atsiprašau, aš pažiūrėsiu: ar kas nors svarbaus, ar nesvarbaus. (Tikrina telefono žinutes)

Prašau, prašau, žinoma.

Ai, čia kažkas parašė.

Reikia būt vienu metu dviejose vietose?

11-tą valandą, ta prasme, 12-tą Lietuvos laiku, tai dabar man reikia gal parašyti, kad aš negaliu.

Tai aš jus galiu pavežt, jeigu tai padėtų?

Ne. Norėjau skiepytis, bet aš negaliu tada. Atsakysiu tiktai.

Žinoma, žinoma.

Jo, paralelinės visatos, nu, aš nežinau... čia jos... nu, nelabai aš jos...

Ne, ne, palikim tai. Mes galbūt rasim artimesnių klausimų. Koks jūsų santykis su superpozicijos arba bangos kolapso principu?

Ar jis egzistuotų be žmogaus, ar ne?

Nu gal net ne tik be žmogaus. Kvantiniame lygmenyje gi galioja neapibrėžtumo principas, aš bent taip suprantu. Tai kažkur turi būti riba tarp to, kas neapibrėžta, ir tarp to, kas jau makrolygiu apskaičiuojama ir apibrėžta. Ar ne taip?

Mat ir klasikinėj mechanikoj nėra visiško determinizmo. Pavyzdžiui, ta dinaminė chaoso teorija, žinoma... Vat jums reikia pakalbinti Kęstutį Pyragą, jis daug apie tai šneka...

Mhm, teko man jo klausytis, bet kalbint neteko, taip.

Tai jis sako, kad iš tikrųjų čia daugiau toks filosofinis... Lygtimis tai lyg ir kyla vienas iš kito, determinizmo teorija teigia, kad jeigu aš dabar iš lygčių žinau visą būseną, tai kas bus už sekundės, turiu irgi žinoti. Tačiau kita vertus, bet koks nežinojimas auga eksponentiškai, tereikia labai nedaug laiko, ir kils neapibrėžtumas, įvyks fluktuacija, nors ir labai maža. Tai vat, nėra tokio laplasiško determinizmo, kuris...

Na, gerai, bet protu vis tiek tada suvoki, kad arba tai lemia didžiulis duomenų kiekis, na tokia jau gausa duomenų, kad neįmanoma aprėpti, arba kažkokia išorės jėga. Ar kaip? Ar kitaip? Nuo ko tas nežinojimas eksponentiškai auga?

Tai dabar, reiškia, einam prie to, jeigu mes esam nereligingi, tai einam prie klausimo, ar mes Matricoj, ar ne Matricoj, ar ne?

Ne, tai – vienas iš kelių, taip. Jis jau irgi išnagrinėtas filmo kūrėjų. Bet iš tiesų taip – vienas iš kelių.

Ir toje Matricoje klausimas kyla, ar įmanoma esant tos pačios Matricos ribose nustatyti, kas yra už jos kraštų? Ar tuomet įmanoma pasakyti, kad mes turim laisvą valią?

Taip.

Nu tai čia, nu ką, nu tai gi irgi gerai žinoma Giodelio teorija, kuri teigia, kad jeigu mes esam tvarinys šituose rėmuose, tai mes negalim pasakyti, kas už tų rėmų, taip? Kad niekad nėra pakankamai žinomos informacijos apie visą mūsų sistemą.

Kitas dalykas yra, pavyzdžiui, kas yra Belo nelygybė, nežinot?

Ne.

Nu, pavyzdžiui, kvantinėj mechanikoj irgi yra dvi teorijos, galima sakyti, dvi mokyklos, koncepcijos. Viena teorija teigia, kad egzistuoja būsena, kuri yra dviejų būsenų mišinys, kita teigia, kad egzistuoja vienintelė realybė, tik mes jos nežinom, tą realybę valdo hidden variables – paslėpti kintamieji. Nu, tai vat ta Belo nelygybė įrodo, kad kvantinė realybė yra superpozicija, o ne paslėpti kintamieji.

Labai gerai žinomas pavyzdys yra Šriodingerio katinas, ar ne?

Taip.

Kad jisai tuo metu egzistuoja ir gyvas, ir ne. Kita teorija sako, kad tikra būsena egzistuoja, bet tiktai mes jos nežinome, ar ne? Tas katinas, kadangi mes nematom jo, tas katinas, jau yra arba nudvėsęs, arba gyvas, tai čia yra jo funkcija, bet mes tiesiog tos funkcijos nežinom. Tai vat labai didelis skirtumas kvantinėje mechanikoje: ar yra superpozicija dviejų būsenų, ar būsenos nežinojimas.

Taip, bet man atrodė, kad čia jau išsiaiškinta, lygtimis aprašyta superpozicija.

Įrodymas yra vadinama Bell‘s inequality – Belo nelygybė, kuri pasako, kad paslėpti kintamieji neegzistuoja.

Tai gerai.

Bet nėra šimtu procentų tas dalykas įrodytas. Kaip ir kvantinio kompiuterio egzistavimas nėra šimtu procentų pademonstruotas. Kvantinis kompiuteris, jo veikimas remiasi būtent tuo, kad egzistuoja superpozicija, kvantinė superpozicija. Jeigu mes tiktai nežinotume apie realybę, tai kvantinis kompiuteris neveiktų, jo principai neveiktų. Bet šimtaprocentinio kvantinio kompiuterio nėra...

Ir nebus?

Vat, pavyzdžiui, kalbama, kad Microsoftas ar kas tenai jau padarę yra šešis kubitus. Bet demonstracinis eksperimentas jų, jisai ne šimtu procentų... Visąlaik galima rasti paaiškinimą, kad jisai kažkaip... kad veikia klasikiniai dėsniai. Tai kažkas dėl matavimų, tai – dar dėl ko nors.

Kvantiniai kompiuteriai ir, pavyzdžiui, kvantinė teleportacija yra tokia sudėtinga loginė painiava, kad paprastam žmogui tikrai nepaaiškinsi. Kaip veikia, tarkim, kvantinė teleportacija, kuri, atseit, jau įrodyta... Tie kvantiniai efektai: teleportacija, kvantinis computingas – jie yra visi paremti superpozicijos efektu, bet...

Kaip čia pasakius, aš irgi labai giliai į tuos dalykus nelendu su kvantiniais operatoriais, bet iš intuicijos, iš pokalbių panašu, kad nėra šimtu procentų padaryta, kad būtų aišku kaip juoda ir balta. Neįrodyta, kad kvantinė superpozicija egzistuoja.

Ir vat tie eksperimentai: paėmė Šveicarijoj šviesolaidį, vienas elektronas nukeliavo į vieną ežero pusę, kitas – toliau... Pamatavo, neįrodė, kad šimtu procentų... Kad tie du fotonai buvo šitoje entangled state. Šitų magiškų dalykų Šriodingerio lygtyje nėra.

Na, magija iš karto nuveda į fantazijos sritį.

Į fantazijos. Pavyzdžiui, jeigu einam į va tą entanglement, nu tai irgi gali būti įvairių teorijų. Pavyzdžiui, pats žinai apie hologramos teoriją, ar ne?

Girdėjau.

Dabar nežinau, gal prieš 10 metų ji buvo populiari.

Buvo.

Aš pagalvojau kartą, kad gal tai graži teorija, kuri galbūt gali paaiškinti kvantinį nelokalumą, ar ne? Nes jeigu, tarkim, elektronas yra tik realybės šešėlis, jeigu realybė yra ant sferos, tai jeigu čia vienas buvo (rodo), jo šešėlis yra šičia, tai gali būti, kad šešėliai išsivaikščiojo gana toli, o patys objektai gali būti arti. Tiesiog tada jie yra visiškai lokaliniai, o atrodo, kad jie nutolę erdvėje.

Bet čia tokie magiški dalykai, čia fantazijos ir tiek. Ir įrodymo nėra. Iš vienos pusės, kaip tik Belo nelygybė lyg įrodo kvantinę superpoziciją, reiškia, kad nėra hidden variables, bet, iš kitos pusės, egzistuoja Giodelio teorema, kuri sako, kad mes negalim iš principo išeiti už sistemos ribų ir pamatyti, kas yra tos sistemos išorėje. Tai Giodelio filosofija ir Belo nelygybė, kvantinė mechanika – jos nesuderinamos. Žodžiu, kuo daugiau galvoju, tuo painiau viskas tiktai.

Na, yra žmonių, šnekančių, kad reikia naujos fizikos.

Na, jau šimtą metų žmonės galvoja apie, tarkim, kvantinę mechaniką. Ir tokie protai, ir tos naujos fizikos... Nei Einšteinas kvantinėj mechanikoj daug ką nuveikė, nei Šriodingeris. Gražūs aprašymai, bet tie visi nelokalumai, nežinojimai apie...

Nežinojimas yra galingas dalykas. Jis yra priešingas nirvanai pagal kitą doktriną.

Nu, jisai... taip, nežinojimas gal yra priešingas nirvanai.

Taip sakant, nirvana yra ne nežinojimas. Ji nėra ir žinojimas, ji yra ne nežinojimas. (Juokiasi) O mes gal pasistenkim daugiau sužinoti. Va, mano bičiulis Alanas Lightmanas sakė, kad jis būdamas 35-erių suvokė jau esąs „pasibaigęs“ kaip mokslininkas, per senas tiesiog. Jūs profesoriaujate, turite doktorantų, sakykite, ar iš tikrųjų tik jaunystėje galima ką nors svarbaus atrast?

Galbūt, turbūt. Aš irgi turbūt esu nusivylęs viskuo gerokai. Su studentais mes darom tokius rutininius dalykus, o šiaip tai... Rutina, nu, sprendžiam uždavinius, kaip truputį pagerinti lazerį, o esmės neieškom... Liūdna, bet...

Na, darom, ką galim.

Darom, darom.

Kas gali, tepadaro geriau.

Darom, ką galim. Matuojam, skaičiuojam, dar rašom projektus – sukamės tokiame rate.

O gal jūs pamąstot kartais, kaip sukurti proveržį? Jeigu iš tiesų tik jaunoj galvoj gali gimti mintis, atverianti naujus teorinius fizikos klodus, tai kaip tie, kuriems jau virš 35-erių, gali tokią mintį paskatinti?

Nežinau, nežinau, nežinau. Jaunimo tendencija irgi nelabai optimistiškai nuteikia... Kiek aš susiduriu, tai kuo toliau, tuo mažiau yra tikrai žingeidžių žmonių, kurie gilintųsi į reikalo esmę, nes dauguma yra tokie vartotojai, ta prasme, inžinieriai... Pavyzdžiui, aš pats kuo toliau, tuo sunkiau randu doktorantų, kurie mėgtų teoriją, rašyt lygtis – ne, kažką pasukalioja apie pirštus, bet teorijos labai... Arba gal tokie ypač teoriškai nusiteikę žmonės nueina į dalelių fiziką? Kai ieškau savo lazerių fizikai teoretikų, tai gana sunku. Nors čia toks sunkus klausimas, yra jaunimo visokio.

Visais laikais žmonės taip skundėsi.

Jo, jo, jo, visi sakė, kad nauja karta yra daug blogesnė už esamą.

Taigi. O kas jums dar įdomu?

Kas dar įdomu... (Galvoja) Na, žinot, kažkaip... nu labai aš pesimistiškai nusiteikęs, manau, kad gal... Įdomumas išnykęs tiek iš fizikos, tiek iš gyvenimo. Gal kažką reikia keisti.

Mhm, tai aš linkiu jums atrasti įkvėpimo ir pakeisti. Bet gal ir pesimizmo būsenoje slypi resursų? Jūs gi poetas, tai gal poezija teikia įkvėpimo?

Tai ta poezija yra jau viskas, jaunystės aidas. Visi eilėraščiai, kuriuos rašiau, praktiškai visi jie yra senesni, nieko aš naujo nebeparašau. Ir nėra... nieko nėra.

Tai gal perskaitot ką nauja?

Kartais kažką naujo perskaitau, bet kibirkščių vis mažėja ir mažėja. Vat jau papasakojau apie vieną kibirkštį...

Nu, paskui man buvo kilusi ne kibirkštis, bet labiau matematinė teorija tokia: Hilberto transformacijai pavyko padaryti gražią elegantišką teoriją. Bandau dabar visaip prastumti. Hilberto modifikacija, kurią galima lazeriams panaudoti. Bet tas darbas nuklimpo, buvo įklampintas. Bandžiau publikuoti jį gerame žurnale, bet recenzentai jį taip sudirbo... Išpublikavau vis vien tą darbą po ilgos kovos, gal metų... Nu, iš vienos pusės, toks kūdikis, sava teorija. Iš kitos pusės, taip nuklimpo, ir pastebi, pamatai, kad kitiems iš tos teorijos – nieko labai, jie nelabai supranta, grožio nepajunta...

Ne, tai mes puikiai žinome, kaip veikia leidyba, nesvarbu: poezijos ar mokslinių straipsnių. Svarbiausia – kaip jums pačiam ta teorija atrodo.

Jinai labai patinka. Doktorantas vienas buvo, tai pradėjom su juo, ir taip po truputį, paskui jau aš nukreipiau... Būtent jo straipsnyje ir paskelbta ta teorija. Dabar ją galima toliau vystyti, padaryti diskretinį analogą, padaryti multicolor. Reiktų naujų doktorantų, tegul dirba, dirba, dirba, jie gali visaip dar toliau perdirbti. Na – nauja teorija.

Man šis pasakojimas priminė tokį žinomą medicinoje atvejį, kai du mokslininkai atrado skrandyje naujas bakterijas, sukeliančias skrandžio opą – Helicobacter pylori. O anksčiau, dar kai aš pats studijavau, mums aiškino, kad opaligę sukelia daugybė veiksnių: stresas, keptas maistas, netikusios kraujagyslės ir panašiai. Ir tie du mokslininkai atrado bakteriją. O kai turi bakteriją, lengva išrasti antibiotikus, išgydančius opą. Ir neliko tos problemos. Bet tuodu irgi atmetė keli prestižiniai žurnalai, jie išspausdino straipsnį ne visai prestižiniame, bet kadangi atradimas tikrai reikšmingas, jį pastebėjo ir paskyrė medicinos Nobelio premiją. Tai gal neverta nusimint... O jūs galėtumėt nupasakoti savo teoriją suprantamai ne fizikui?

(Galvoja) Labai taip paprastai pasakyčiau, kad kokio nors atomo atsakas yra nesimetriškas laike. Jeigu ateina signalas, toksai signaliukas, vat nubrėšiu, tai atomo atsakas neis į praeitį. Jeigu aš, tarkim, pasiunčiu bangą – taukšt! – tai atomas arba sistema po to vibruos, ar ne? Jinai po to skambės lyg kokia styga, kol nuslops... Po tokio...

Poveikio.

Poveikio. Niekad neskamba prieš poveikį, taip negali būti. Causality principas. Ir iš to causality principo yra išvesta vadinama Hilberto transformacija, kad sugerties spektrai turi tam tikrą formą. Sugėręs šviesą objektas yra kauzalus, jisai niekad negalės perspinduliuoti anksčiau, negu patyrė žadinimą.

Mhm.

Tai vat, iš to išvedama Hilberto transformacija. Aš tai pritaikiau erdvei. Bet erdvė yra simetriška. Laikas yra nesimetriškas, laikas yra causal, o erdvė yra simetriška. Tai jeigu signalas ateina iš kairės, atomas spinduliuos į visas puses, išspinduliuos ir į dešinę, ir į kairę. Jeigu žadinimas kyla iš dešinės – jisai spinduliuos irgi tiek į dešinę, tiek ir į kairę, aplinkui.

Nu, ir visos teorijos esmė yra tokia, kad erdvėje, plokštumoje, laikas turi tiktai praeitį ir ateitį, ar ne? Laikas yra vienmatis. O erdvėje yra daug krypčių – trys kryptys yra erdvėje. Nu, plokštumoj dirbant su lazeriais, skerspjūvis yra dviejų matavimų, bet realiai yra trys matavimai.

Ir tada aš išvedžiau lygtį, kaip galima modifikuoti pačią medžiagą, jos sugertį, kad jinai iš kairės, tarkim, sugertų, bet nieko neišspinduliuotų atgal į kairę. Arba atvirkščiai, iš dešinės. Ir taip toliau.

Suprasdamas, kaip asimetrinis laikas paveikia sugerties spektrus ir va tą mintį pritaikydamas matematiškai, aš tiesiog pakeičiu laiką į erdvę ir gaunu, kad tada tas objektas asimetriškai perspinduliuos. Nu, šiaip tai nieko nėra stebuklingo, kad jis asimetriškai... Bet koks veidrodukas asimetriškai perspinduliuoja, o čia truputį sudėtingiau. Veidrodukas visada atspindi asimetriškai, o šičia gauname tokį objektą, kuris gali perspinduliuoti, pavyzdžiui, į kairę. O dar įdomiau, kad dvimatėj erdvėj galima sukurti lauką su daug objektų, kurie suspinduliuoja viską į vieną vietą. Galima sukurti kažką panašaus į šviesos arba bangos juodąją skylę, padarant, kad į ten viskas sueina, bet iš ten nelabai gali išeiti.

Mhm. Man skamba, lyg kokia veidrodinė sfera būtų.

Nu jinai taip nevisiškai veidrodinė. Veidrodinė tai yra pasyvi, o čia jinai būtų aktyvi sistema. Truputį kitaip. Žodžiu, aprašyta tam tikra transformacija, kurią pavadinau – kaip čia pavadinti? – lokaline Hilberto transformacija. Tiesiog erdvei pritaikyta laiko asimetrija.

Ir ją galima praktiškai pritaikyti. Lazeriuko šviesa savaime susikaupia kažkur į vidurį, tada tenai statau šviesolaidį, ir taip gražiai suvažiuoja ta šviesa, panaudojant Hilberto transformaciją.

Arba, pavyzdžiui, idealus absorberis. Reikia man absorbuoti taip gerai viską, visą šviesą surinkti. Galiu pagaminti detektorių, kuris surenka bet kokią šviesą, arba raudoną šviesą iš čia, mėlyną šviesą šičia ir taip toliau. Toks praktiškas jautrumas spalvoms. Akyje yra lazdelės, kolbelės, reaguojančios į skirtingas spalvas, o čia lęšiukas surenka skirtingas spalvas, o jautrūs elementai reaguoja. Vienus susirenka raudona šviesa, kitur mėlyna.

Ta teorija, tas minties blyksnis, ta Hilberto transformacija, susijusi su asimetriškumu laike. Atrodo, kad per porą metų pavyktų padaryti unidirectional invisibility, kad objektas atgal neatspindėtų. Iš vieno šono tegul atspindi, bet...

Nematomą žmogų. (Juokiasi)

Nematomą žmogų. Dabar labai populiarus tas dalykas, vadinamas coatingas...

Na taip, taip, taip, karo pramonėje...

Ir karo, jo, jo...

Aha, bet čia nėra pavojaus, kad jūs sukursite juodąją skylę?

Ne, ne taip čia viskas... Nėra taip, kad surinktų absoliučiai visą šviesą. Ten kitaip vyksta. Fotonas, pavyzdžiui, naujas gimsta ir eina ten. Turi būti sistema aktyvi, ne pasyvi. Tai čia nėr visiškai juoda skylė... Netikra.

(Juokiasi) Prisiminiau, toks malonus mokslininkas Christoph Schaefer iš CERN‘o pasakojo, kad Vokietijos konstitucinis teismas balsavo, ar leisti Vokietijai prisijungti prie hadronų greitintuvo tyrimų. Vokiečiai nenorėtų dalyvauti projekte, iš kurio gali atsirasti juodoji skylė. (Juokiasi) Žavu! Manau, kad šiam kartui mums fizikos užteks, nes aš jau išsisėmiau.

Informacijos nemažai, jo? Šiaip jau truputį pavargau.

Jeigu aš sugebėsiu dar pasilavinti, tai mes gal kada nors grįšim prie tokių temų. Gal tuomet mokėsiu dar ko nors rišliai paklausti. O dabar – labai labai ačiū!

Smagus buvo pokalbis, gal padėjo kiek mintis surikiuoti. Dėkui.

1 komentaras:

Unknown rašė...

Vis dėlto turime galimybę... Nojaus laivo idėja: “The internalization of the knowledge that we are in fact the first technological civilization in the Milky Way galaxy may provide additional motivation for us to properly husband our planet and all its resources for many centuries into the future, and undertake a transmission program to leave a record of who we were, should we get it wrong.” Harp, Gerry R. et al. (2012) “Beings on Earth: Is That All There Is?” Proceedings of the IEEE 100:1700–1717.

“One additional benefit of transmitting messages into space at high power is that they serve a purpose analogous to digital time capsules, preserving the knowledge of human civilization, should our species become extinct.” Haqq-Misra, J. et al. (2013) “The benefits and harms of transmitting into space.” Space Policy 29(1):40-48.