Krótka historia Stephena Hawkinga (twarda)

pojęciem ruchu, inaczej określaliśmy ciepło, a jeszcze czym innym był dla nas dźwięk. ,,Wkrótce jednak " - napisał Feynman: ...po tym, jak sir Isaac Newton sformułował prawa rządzące ruchem, że niektóre z tych pozornie różnych rzeczy są w istocie różnymi aspektami jednej i tej samej rzeczy. Na przykład zjawisko dźwięku można w pełni objaśnić jako ruch atomów w powietrzu. Tak więc dźwięk nie mógł być dłużej rozważany jako coś dodatkowego, występującego obok zjawiska ruchu. Odkryto też, iż opis zjawiska ciepła można łatwo wyprowadzić z praw rządzących ruchem. Tym sposobem duże sfery teorii fizycznych zostały sprowadzone do jednej, prostszej teorii2. Życie pośród małych cząstek Cała materia, którą zwykle mamy na myśli, mówiąc o budowie Wszechświata - tworząca mnie i ciebie, powietrze, lód, gwiazdy, gazy, drobnoustroje oraz tę książkę - jest złożona z maleńkich cegiełek zwanych atomami. Te z kolei składają się z mniejszych ciał nazywanych cząstkami elementarnymi, uzupełnionych o rozległe obszary pustej przestrzeni. Najbardziej popularnymi cząstkami tworzącymi materię są elektrony, które krążą wokół jąder atomów, a także protony i neutrony budujące jądra atomów. Protony i neutrony składają się z jeszcze mniejszych cząstek materii nazywanych kwarkami. Wszystkie tworzące materię cząstki należą do klasy cząstek określanych mianem fermionów - na cześć wielkiego włoskiego fizyka Enrica Fermiego. Cząstki mają system wymiany informacji, dzięki któremu wiedzą, jak się zachować. Grupa ludzi może opracować system komunikacyjny obejmujący cztery różne usługi: telefon, faks, pocztę elektroniczną i pocztę tradycyjną. Nie każdy człowiek wysyłałby i otrzymywał wiadomości, korzystając z tych wszystkich propozycji. Możesz sobie wyobrazić, że system wymiany informacji fermionów obejmuje również cztery różne usługi nazywane siłami. Cząstki należące do innej klasy przenoszą te informacje między fermionami, a czasem również między sobą. To cząstki odgrywające rolę ,,posłańców", poprawniej nazywane bozonami. Zdaje się, że każda istniejąca we Wszechświecie cząstka jest albo fermionem, albo bozonem. Jedną z czterech występujących w przyrodzie podstawowych sił jest grawitacja. O sile grawitacyjnej, utrzymującej nas na powierzchni Ziemi, można myśleć jako o ,,wiadomości" przenoszonej przez bozony nazywane grawitonami pomiędzy cząstkami atomów naszych ciał i cząstkami atomów tworzących Ziemię, która nakazuje tym cząstkom zbliżać się do siebie. Grawitacja jest najsłabszą z tych sił, ale - jak się później przekonamy - ma bardzo duży zasięg i oddziałuje na wszystko, co znajduje się we Wszechświecie. Kiedy zsumować to działanie, ujawnia się jej dominacja nad wszystkimi innymi siłami. Drugą siłą jest siła oddziaływań elektromagnetycznych. Bozony nazywane fotonami przenoszą ją pomiędzy protonami w jądrze atomu, pomiędzy protonami i pobliskimi elektronami, a także pomiędzy elektronami. Siły elektromagnetyczne sprawiają, że elektrony krążą wokół jądra. W naszych codziennych doświadczeniach życiowych fotony ukazują się nam pod postacią światła, ciepła, fal radiowych, mikrofal i innych rodzajów fal, ogólnie określanych mianem promieniowania elektromagnetycznego. Siły oddziaływań elektromagnetycznych również mają duży zasięg i przewyższają grawitację pod względem wartości, lecz wpływają jedynie na cząstki obdarzone ładunkiem elektrycznym. Trzeci element systemu wymiany informacji - oddziaływanie jądrowe silne - jest odpowiedzialny za utrzymywanie atomu w całości. Czwarty składnik to oddziaływanie jądrowe słabe, które odpowiada za radioaktywność i odgrywa główną rolę w procesach syntezy pierwiastków w gwiazdach, było też niezbędne na wczesnych etapach rozwoju Wszechświata. Grawitacja, oddziaływanie elektromagnetyczne, oddziaływania jądrowe silne i sł Te cztery siły są odpowiedzialne za ogół informacji wymienianych przez fermiony całego Wszechświata i za wszystkie oddziaływania zachodzące między nimi. Gdyby tych czterech sił nie było, każdy fermion (każda cząstka materii) pozostawałby, o ile w ogóle by istniał, w całkowitej izolacji, nie mając możliwości kontaktu z innymi fermionami lub wpływu na nie, zupełnie obojętny na inne cząstki materii. Powiedzmy to wyraźnie i wprost: nic nie dzieje się bez udziału którejś ze wspomnianych czterech sił. Jeśli to prawda, pełne poznanie tych sił powinno doprowadzić nas do zrozumienia zasad leżących u podstaw wszystkiego, co się dzieje we Wszechświecie. Tym samym otrzymalibyśmy nadzwyczaj skondensowany zestaw reguł. W XX wieku praca fizyków była ukierunkowana głównie na głębsze poznanie funkcjonowania w przyrodzie tych czt