Fizyka około połowy XIX w. była niesłychanie z siebie zadowolona. Doszło do tego, że studentom odradzano jej studiowanie, ponieważ „niewiele już w tej dziedzinie pozostaje do zrobienia - co najwyżej jakieś przyczynkarskie prace, bo "w zasadzie prawie wszystko już wiadomo”. Fizycy nie bardzo zwracali uwagę na pojawiające się tu i ówdzie wątpliwości – choćby problemy z niezmienniczością praw Maxwella. A jednak „Fin de Siecle” nie tylko był zwiastunem wielkich zmian politycznych i ruchów społecznych lecz również rewolucji w naukach przyrodniczych – w tym także w fizyce. W ciągu kilku dziesięcioleci okazało się, że istnieją światy, o których nie mieliśmy pojęcia. Zarówno doświadczalnicy (choćby J.J.Thomson), jak i teoretycy (wśród nich H.A.Lorentz) stali się świadomi, że dotychczasowa wiedza ogranicza się do świata dostępnego bezpośrednio naszym zmysłom. Od chwili powstania fizyki kwantowej, teorii względności nic już nie pozostało takie jak dawniej. Świat stał się dziwny i tajemniczy i ogarnięcie go wymagało coraz większej wyobraźni.
Starałem się (z różnym skutkiem) przybliżyć PT Czytelnikom elektrodynamikę. Jednym z jej wyników jest fakt, że ładunki poruszające się ruchami przyspieszonymi emitują fale elektromagnetyczne. Korzystamy z tego zjawiska na co dzień – choćby słuchając radia lub oglądając TV czy rozmawiając przez telefon komórkowy. Wiemy również, że ruch po okręgu jest możliwy jedynie pod warunkiem istnienia siły dośrodkowej – a więc i przyspieszenia dośrodkowego. I rzeczywiście – ładunki poruszające się po okręgu emitują promieniowanie elektromagnetyczne. Można to nawet zobaczyć gołym okiem (ale ostrożnie!). Promieniowanie synchrotronowe to dziś ważne narzędzie badawcze.
Ale od razu powstał pewien problem – ładunkom nie zawsze chce się promieniować!??? Znany wszystkim i często używany jako symbol naszych czasów model atomu Bohra stoi w jaskrawej sprzeczności z klasyczną elektrodynamiką. Jak to – elektron krążący wokół atomu jest „wyjęty spod praw elektrodynamiki”? Krąży sobie po swojej orbicie w kółko, ale nie wysyła żadnej fali elektromagnetycznej? Wprowadzono szybciutko pojęcie „orbit dozwolonych”, ale w zasadzie nikt tak do końca nie potrafił wyjaśnić, dlaczego cząstki naładowane (elektrony) wtedy nie emitują tej fali. Przecież traciłyby energię na jej wypromieniowanie i powinny szybciutko spaść na jądro...
Z samym jądrem też od samego jego wykrycia zaczęły się problemy. Dlaczego jest takie maleńkie? Mam w domu książkę (jeszcze się nie zdążyła rozpaść!), w której dowodzi się, że jądro składa się z protonów (jest ich więcej niż dziś, aby masa się zgodziła) i elektronów (aby skompensować ładunek). Po prostu – Chadwick jeszcze nie zdążył (podobno przypadkiem) zostać fizykiem i odkryć neutronu. NB. Chadwick aktywnie uczestniczył w projekcie Manhattan i budowie bomby atomowej, w której neutrony i ich właściwości mają „pewne” znaczenie.
W zasadzie można wymieniać takie fakty prawie w nieskończoność. Fizyka przestała się ograniczać do badania właściwości obiektów, których można bezpośrednio dotknąć. Wykrywano coraz to nowe zjawiska, nowe „cegiełki” materii i zamiast wyjaśnień otrzymywano coraz więcej pytań, na które coraz trudniej było odpowiedzieć.
Jeden z dyskutantów podniósł problem wymiarów elektronu, a przecież tak zwany „klasyczny promień elektronu” to jedynie pewna, dziś już historyczna wielkość. Dziś wiemy, że jeśli elektron w ogóle posiada jakiś promień, to jest on 10 milionów razy mniejszy! To jeszcze nie byłoby problemem, ale elektron posiada własny moment pędu! Czyli się kręci (spin). Zaraz, chwilkę, ale jeśli jest punktem, to jaki posiada moment bezwładności i jak szybko wiruje? W metalu elektrony oddziaływują z siecią krystaliczną i pojawia się opór elektryczny. Oczywista oczywistość, ale tylko do czasu, gdy elektrony się nie połączą w parki. I wówczas opór znika – mamy nadprzewodnik. Oj, dziwna, dziwna ta kulka. A może więc wcale nie kulka?
Jeszcze dziwniejszy jest foton – jest, a jakoby go nie było. Może się pojawiać i znikać do woli – ale może też zmieniać swoją energię – a ponieważ zależy ona od częstotliwości to tym samym „barwę”. Przykładem choćby zjawisko Comptona. Mało? Mamy przecież jeszcze cały zestaw do wyboru – choćby „gwiazdki sezonu” neutrina – i to w dodatku aż sześć (liczba doskonała???) - elektronowe, mionowe i taonowe wraz z antycząstkami. Mogą także zmieniać swój „zapach”. Również mają swój spin – a co z masą? Co do diaska się kręci? A co ze słynną „cząską Higgsa”, dziwadełkami (strangelets) i innym cząstkowym bogactwem?
Niestety, drodzy Czytelnicy – nie opiszemy tych obiektów „własnymi słowami”. To po prostu niemożliwe. Potrzebny jest odpowiedni język. Inaczej będzie tak, jak barwnie twierdził pewien sławny muzyk:
„pisanie o muzyce to tak, jak tańczenie o architekturze”.
Nic nie pomoże tworzenie nowych, ładnie brzmiących nazw ani odwoływanie się do „zdrowego rozsądku”. Takim językiem jest matematyka. Dla wielu zaawansowana matematyka jest równie niezrozumiała jak obraz abstrakcyjny albo awangardowa muzyka. To jednak po prostu tylko język. Jego przekład na język używany codziennie jest najczęściej niesamowicie trudne. Tęsknota za prostotą jest chyba ułudą – lub wymaga stworzenia nowego języka (czytaj – nowej matematyki). Na tłumacza czychają rozliczne pułapki i manowce – czasem uda się coś uprościć, a czasem wyjdzie po prostu wulgaryzacja, która przynosi więcej szkody, niż pożytku.
