Η φυσική, η μελέτη αυτού που παρατηρούμε και τα μαθηματικά, η μελέτη των σχέσεων, είναι στενά συνυφασμένες. Συχνά όπου πηγαίνει το ένα, ακολουθεί γρήγορα το άλλο. Κάποιος μπορεί να βάλει το σκελετό, ενώ ο άλλος αποπνέει τον τόνο και την υφή. Ο Roger Penrose, ο Ομότιμος Καθηγητής Μαθηματικών Ball του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης, μιλά τουλάχιστον από τις αρχές της δεκαετίας του 1960. Το πάθος του είναι η θεωρία του twistor, μια εναλλακτική λύση του σύγχρονου συνεχούς χωροχρόνου που σχετίζεται με τη θεωρία του Einstein και την τυπική κβαντική μηχανική. Η θεωρία Twistor και άλλοι επιδιώκουν να ορίσουν μια μεγάλη θεωρία ενοποίησης (τα μαθηματικά) για να συνδυάσουν το χωροχρόνο, τη βαρύτητα και τις πιθανότητες ιδιότητας των κβαντών (το παρατηρούμενο).
Το Penrose στο βιβλίο του, ωστόσο, δεν ωθεί τον αναγνώστη στο βαθύ άκρο των θεωριών χωρίς να επιπλέει. Η θεωρία Twistor, η θεωρία χορδών και άλλοι βρίσκονται στο τέλος. Η αρχή καλύπτει τα στοιχειώδη μαθηματικά. Χρησιμοποιώντας ποιοτική γλώσσα και εκφράσεις όπως «όμορφα» και «κομψά», σχετίζεται με τη θεωρία των Ελλήνων και των αριθμών, στη συνέχεια μέσω της γεωμετρίας (παρόμοια τρίγωνα) και περίπλοκων αριθμών (i) για να καταλήξει σε συναρτήσεις. Φυσικά, οι λειτουργίες δεν είναι οι ίδιοι προορισμοί, είναι απλώς ένα σημείο εκκίνησης για λογισμούς, επιφάνειες, πολλαπλές και κενά. Χρησιμοποιώντας όλα τα κόλπα του εμπορίου του λέκτορα, η Penrose κάνει μια αξιοθαύμαστη δουλειά στην παροχή γνώσεων αποκλειστικά από τις σελίδες. Τα διαγράμματα και τα γραφήματα φέρνουν όραμα σε αφηρημένες έννοιες για άπειρους χώρους, δέσμες, ν-επιφάνειες και πολλαπλές. Οι διατάξεις για πειράματα σκέψης (π.χ. ταξίδια φωτονίων στον Τιτάνα) μεταφέρουν μια απλή άποψη σε πολλά επιχειρήματα. Προβλήματα που διασκορπίστηκαν σε όλο το βιβλίο, όπως οι εργασίες στο σπίτι, αναγκάζουν τον αναγνώστη να εμβαθύνει σε ορισμένες απόψεις. Και βέβαια, άφθονες αναφορές, είτε σε σπερματικά άρθρα του Νεύτωνα είτε σε πρόσφατους λογαριασμούς από τους σημερινούς ερευνητές, σκουπίζουν τις παραγράφους και αυτές κάθε ίχνος σε εκτεταμένες σημειώσεις στο τέλος του κεφαλαίου. Δεδομένης αυτής της βοήθειας, σίγουρα δεν υπάρχει κανένας λόγος να πνιγεί κανείς μέσα από την πολυπλοκότητα των ιδεών μέσα.
Για ναι, οι ιδέες είναι πολύπλοκες. Παρόλο που δεν υπάρχει προηγούμενη γνώση, κάποια επίσημη εκπαίδευση στα μαθηματικά ή τη φυσική θα βοηθούσε σίγουρα τον αναγνώστη. Η σχετική σημασία και η αξία των επιφανειών Riemann, οι συμμορφώσεις χαρτογράφησης και οι ολομορφικές συναρτήσεις δεν είναι άμεσα εμφανείς στον μαθηματικό αρχάριο, αν και το καθένα έχει σημασία. Αλλά μην απογοητεύεστε, καθώς τα μαθηματικά είναι η βάση, δεν παρουσιάζονται για δικό τους λόγο, αλλά για την αξία τους στη συμβολή στη γνώση μας για τη φυσική. Για παράδειγμα, τα κατάλληλα μαθηματικά και φυσική οδήγησαν στη σχέση ενέργειας με την ύλη που οδήγησε στον τομέα της πυρηνικής επιστήμης. Η κβαντική υπολογιστική εξελίσσεται προς την ίδια κατεύθυνση. Αυτά συζητούνται καθώς και μαύρες τρύπες, το διπλό κύμα και η φύση των σωματιδίων των φωτονίων, η εσωτερική φύση της βαρύτητας και η εντροπική ροή του σύμπαντός μας. Διότι οι ιδιότητες αυτών των στοιχείων, όπως τα ανακλαστικά ή αμετάβλητα χαρακτηριστικά τους, πρέπει να αντικατοπτρίζονται στις μαθηματικές σχέσεις που τα διαμορφώνουν. Αν και περίπλοκη, για όσους απολαμβάνουν αυτό το θέμα, η παρουσίαση είναι αναζωογονητική, καλά ρυθμένη και διεξοδική.
Υπάρχει, ωστόσο, ένα αποδεκτό άγγιγμα προκατάληψης στο ότι το Penrose είναι πιο αντιφατικό από το υποστηρικτικό όταν πρόκειται για την κατεύθυνση που ακολουθούν ορισμένοι από τους σημερινούς ερευνητές. Σίγουρα δεν υποστηρίζει τη θεωρία χορδών. Αφηγείται πολλές σύντομες ερμηνείες αυτού, καθώς και τη δική του αγαπημένη, θεωρία του twistor. Άλλες θεωρίες παίρνουν την εμφάνισή τους. Σε μια φιλοσοφική ενότητα, προχωρά τόσο πολύ ώστε να εξετάσει τις τρέχουσες βάσεις μοντελοποίησης της φυσικής ή να επανεξετάσει την έννοια της πραγματικότητας. Αυτό είναι ίσως από πού προέρχεται ο τίτλος του βιβλίου, αλλά ακόμα ο τίτλος φαίνεται λίγο εκτός τόπου. Το θέμα ενός δρόμου δεν εμφανίζεται ποτέ στο βιβλίο, ούτε συμπεριλαμβάνεται πολύ στην πραγματικότητα. Αυτό το βιβλίο, ωστόσο, παρέχει μια μεγάλη μαθηματική βάση για τη συνέχιση της έρευνας της φυσικής. Δεν αποφεύγει να δημιουργεί δυσκολίες, αδιέξοδα ή πλήρη άγνωστα. Με τις παραπομπές και το προοδευτικά πιο πρόσφατο θέμα, ένας αναγνώστης μπορεί εύκολα να βουτήξει για να μάθει περισσότερα ή ίσως να επιλέξει μια περιοχή για να κάνει τη δική του συνεισφορά.
Μια μεγάλη ενοποιητική θεωρία είναι λίγο ιερό grail για ορισμένους μαθηματικούς και φυσικούς. Η συνεχής πρόοδος διαγράφεται μέσω των περιοδικών και ίσως η θεωρία είναι ακριβώς στην επόμενη γωνία. Για να είστε προετοιμασμένοι για αυτό, ή ίσως να σκεφτείτε να κάνετε τη δική σας συνεισφορά, διαβάστε Ο δρόμος προς την πραγματικότητα από τον Roger Penrose, ένα ομαλά γραμμένο, λεπτό βιβλίο που δείχνει τις συνεισφορές που κάνει τα μαθηματικά σε αυτήν και άλλες αναζητήσεις της φυσικής της φύσης.
Κριτική από τον Mark Mortimer.
