Stephena Hawkinga i Rogera Penrose'a spór o rzeczywistość
Czym dla fizyka jest rzeczywistość?
Dlaczego filozoficzne pytanie o rzeczywistość konfliktuje fizyków?
Czy fizyka potrzebuje nowej filozofii?
Udowodnienie twierdzeń o osobliwościach czasoprzestrzennych przez Stephena Hawkinga i
Rogera Penrose'a, posiadające fundamentalne znaczenie dla współczesnej fizyki, często
przesłania fakt, że fizycy ci przejawiają radykalnie odmienne sposoby myślenia o tym,
czym jest teoria fizyczna i jak odnosi się ona do rzeczywistości, którą fizyk bada. A
może teoria to rzeczywistość? Czy jednak rację miał· Albert Einstein twierdząc, że
mechanika kwantowa nadal wymaga znaczących poprawek? Te fundamentalne zagadnienia,
napędzające konflikt pomiędzy Hawkingiem i Penrose'm o to, jak wyjaśnić kwantową
strukturę osobliwości początkowej prezentuje ta książka. Wiele wskazuje bowiem na to,
że poszukiwania kwantowej teorii grawitacji wymagać będą większej przebudowy naszego
myślenia, niż uzgodnienie matematycznych formalizmów mechaniki kwantowej i teorii
względności.
Wojciech P. Grygiel – filozof fizyki, adiunkt w Katedrze Filozofii
Przyrody na Wydziale Filo-zoficznym Uniwersytetu Papieskiego Jana Pawła II, członek
Centrum Badań Interdyscyplinarnych Kopernika w Krakowie, autor ponad trzydziestu
oryginalnych publikacji z zakresu filozoficznych problemów uwikłanych w teorie
współczesnej fizyki. Żywo interesuje się również filozoficznymi implikacjami
rezultatów osiąganych w naukach kognitywnych.
Objaśnienia tłumaczeń i skrótów literaturowych
Wprowadzenie
1 Rzeczywistość fizyczna: od Bohra i Einsteina do kwantowej grawitacji
1.1 Uwagi wstępne
1.2 Fizyczna rzeczywistość Einsteina
1.2.1 Rzeczywistość jako zmienna
1.2.2 Rzeczywistość uteoretyzowana
1.2.3 Z czego „składa” się rzeczywistość?
1.3 Nie-rzeczywistość mechaniki kwantowej: Einstein vs. Bohr
1.3.1 Filozofia komplementarności
1.3.2 Mechanika kwantowa contra rzeczywistość Einsteina
1.3.3 Filozoficzna doniosłość sporu Bohra z Einsteinem
1.4 Rzeczywistość kwantowej teorii grawitacji
1.4.1 Przesłanki poszukiwania kwantowej teorii grawitacji
1.4.2 Kwantowa teoria grawitacji i jej filozoficzne uwikłania
1.4.3 Czy czasoprzestrzeń „przetrwa” kwantowanie?
1.5 Kwantowa teoria grawitacji in statu nascendi
1.5.1 Typologia programów
1.5.2 Teoria superstrun
1.5.3 Pętlowa kwantowa grawitacja
1.5.4 Ku kwantowo-grawitacyjnej matematyce
2 Hawking i Penrose: fizyka osobliwości
2.1 Uwagi wstępne
2.2 „Osobliwości” Rogera Penrose’a
2.2.1 Młody Penrose: między fantazją i filozofią
2.2.2 Początki naukowej kariery
2.2.3 Penrose i kosmologia relatywistyczna
2.2.4 Brat Olivier i termodynamika
2.3 „Osobliwości” Stephena Hawkinga
2.3.1 Młody Hawking - między fantazją i filozofią
2.3.2 Początek naukowej kariery: ku współpracy z Rogerem Penrose’m
2.4 Struktura osobliwości „modo penrosico”
2.4.1 Cenzurowanie osobliwości - początek debaty
2.4.2 Termodynamika czarnych dziur
2.4.3 Spór o białe dziury
2.4.4 Tajniki drugiego prawa i definicji entropii
2.4.5 Siła pojęcia entropii
2.4.6 Drugie prawo termodynamiki w kierunku przeszłości
2.4.7 Przeskok w kosmos
2.4.8 Hipoteza inflacyjna i białe dziury
2.4.9 Hipoteza zerowej krzywizny Weyla
2.4.10 Z powrotem do wykładu
2.5 Parowanie czarnych dziur i paradoks utraty informacji
2.5.1 Hawking anonsuje metodę
2.5.2 Całkowanie po trajektoriach: ekspansja metody
2.5.3 „Kwantowe dziury parują”
2.5.4 Paradoks informacji i prototyp kreacji
2.6 Roger Penrose i mechanika kwantowa
2.6.1 Pytanie o rzeczywistość
2.6.2 Informacja i kwantowa grawitacja
2.7 Kwantowa kosmologia Hawkinga
2.7.1 Cel ostateczny: Wszechświat
2.7.2 Stan Wszechświata i funkcja falowa Wszechświata
2.7.3 Wszechświat w modelu Hartle’a-Hawkinga
2.7.4 Strzałka czasu
2.8 Teoria twistorów
2.8.1 Motywacje sformułowania teorii twistorów
2.8.2 Geometria rzutowa, sfera Riemanna i kwantowanie grawitacji
2.8.3 Architektura przestrzeni twistorowych
2.8.4 Od przestrzeni twistorowych do fizyki
2.8.5 Kwantowanie w przestrzeniach twistorowych
2.8.6 Figury niemożliwe i grupy kohomologii
2.8.7 Realizacja wstępnej motywacji oraz kilka perspektyw
2.9 Debata na podsumowanie
3 Hawking i Penrose: filozofia osobliwości
3.1 Uwagi wstępne
3.2 Platonizm Rogera Penrose’a
3.2.1 Ontologia trzech światów
3.2.2 Nienaruszalność i siła matematyki
3.2.3 Wyrafinowana matematyka: liczby zespolone
3.2.4 Na tropach harmonii
3.2.5 Platonizm czy pitagoreizm?
3.2.6 Świat fizyczny i zjawiska
3.3 Pozytywizm Hawkinga
3.3.1 Metoda Hawkinga jako model rozwojowy
3.3.2 Pozytywizm „bezwstydnego redukcjonisty”
3.3.3 Realizm zależny od modelu
3.4 Inna rzeczywistość, inna fizyka?
3.5 Kto jest czyim kontynuatorem?
3.6 Roger Penrose - konforemna kosmologia cykliczna
3.7 Stephen Hawking: kosmologia top-down
Zakończenie 374
Bibliografia 392
450 stron, Format: 16.4x23.8cm, oprawa miękka
