Michio Kaku adalah salah satu pempopuler sains yang telah aktif bekerja di dalamnya selama lebih dari belasan tahun. Dalam sebuah wawancara baru, bertepatan dengan peluncuran buku baru, dia memberi tahu bagaimana dan mengapa perlu untuk menjelaskan konsep fisik yang kompleks kepada massa yang luas, dan juga menjawab banyak pertanyaan "tentang kehidupan, Semesta dan secara umum."
The Guardian berbicara dengan seorang guru terkenal, ilmuwan dan aktivis pendidikan sains populer. Buku Kaku yang paling baru diterbitkan adalah The God Equation: The Quest for a Theory of Everything. Ini didedikasikan untuk pencapaian terbesar fisika di masa lalu dan keadaan sains saat ini, yang berada di ambang semacam revolusi, mirip dengan yang terjadi setelah penemuan Newton dan kemudian Einstein.
Menurut ilmuwan, "teori segalanya" yang telah lama ditunggu-tunggu telah dibuat, kami belum mengujinya. Sekarang umat manusia memiliki fisika kuantum dan teori relativitas - masing-masing bekerja dengan sempurna di bidang aplikasinya sendiri dan telah berulang kali dikonfirmasi dalam praktiknya. Namun, tidak mungkin untuk menghubungkan seluruh gambaran dunia bersama-sama; alat tambahan diperlukan. Dan sebagai salah satu "bapak pendiri" teori string, khususnya, rekan penulis teori medan string Kaku percaya bahwa ini adalah cara yang benar.
Namun, bahkan di antara peraih Nobel, ilmuwan terkemuka dunia, masih belum ada kesepakatan tentang versi teori string mana yang paling benar. Dan ada beberapa dari mereka, dan masing-masing memiliki kelebihannya sendiri. Oleh karena itu, Michio cukup berasumsi bahwa dalam waktu dekat eksperimen baru pada akselerator paling kuat akan mengungkapkan penyimpangan dari model standar. Pada saat inilah data yang diperlukan untuk menyempurnakan teori string akan muncul, dan orang-orang akan benar-benar melangkah ke era baru. Dalam perspektif seperti itu, berbagai pemikiran dan pertanyaan muncul, yang juga dijawab oleh Kaku dengan caranya sendiri.
Mengapa mempopulerkan sains?
Setiap teori dasar berikutnya dalam fisika semakin sulit untuk dipahami seseorang tanpa beban besar pengetahuan khusus. Mekanika Newton dapat dengan mudah dijelaskan menggunakan benda sehari-hari dan dapat dengan mudah diverifikasi dalam kehidupan sehari-hari oleh siapa saja yang menginginkannya. Teori relativitas dalam kehidupan sehari-hari, sebagai suatu peraturan, hanya muncul ketika berbicara tentang beberapa konsep astrofisika yang jauh. Dan tidak mungkin mayoritas populasi akan mengingat apa pun dari karya Einstein selain rumus terkenal E = mc2.
Rata-rata orang, paling banter, menghadapi konsekuensi langsung dari relativitas umum secara tidak langsung dan tidak menyadarinya. Misalnya, ketika smartphone atau perangkat GPS lainnya menentukan penundaan sinyal dari satelit untuk menghitung posisinya di ruang angkasa, penyimpangan dari waktu ke waktu yang disebabkan oleh efek relativistik diperhitungkan. Ketika datang ke fisika kuantum, semuanya menjadi lebih sulit: tidak begitu mudah untuk memahami konsep dasarnya, bahkan setelah menerima pendidikan khusus. Teori string, pada gilirannya, sering membingungkan fisikawan profesional yang telah menghabiskan sebagian besar hidup mereka untuk ilmu ini.
Di sisi lain, semua orang cepat atau lambat mengajukan pertanyaan mendasar - baik yang murni hipotetis maupun eksistensial. Apakah perjalanan waktu mungkin? Apakah ada dimensi lain dan apakah itu? Apa itu lubang cacing, bagaimana cara kerjanya, dan dapatkah mereka dideteksi sama sekali? Bagaimana Alam Semesta dimulai - apa yang terjadi sebelum Big Bang dan apa yang akan terjadi setelah akhir segalanya (misalnya, kematian akibat panas)? Sepanjang sejarahnya, umat manusia telah mencari jawaban atas teka-teki semacam itu dan menariknya dari pengetahuan dunia objektif, atau menciptakan konstruksi yang sengaja tidak dapat diverifikasi.
Sains, jelas, dapat memberikan informasi dengan cara pertama, tetapi dalam keadaan saat ini terlalu kompleks. Oleh karena itu, perlu untuk mencoba membuatnya lebih mudah diakses, meninggalkan "menara gading" dan berkomunikasi dengan orang-orang yang uangnya digunakan oleh para ilmuwan. Memahami dunia berdasarkan data yang dapat diverifikasi, andal, dan dapat direproduksi (ilmiah) memungkinkan Anda membuat keputusan yang lebih cerdas dan lebih cerdas. Dalam jangka panjang, mereka jauh lebih kecil kemungkinannya untuk salah daripada mereka yang didasarkan pada keyakinan buta.
Alasan lain mengapa hanya perlu bekerja dengan audiens massal, yang dikutip Michio, diambil dari contoh kehidupan. Pada 1990-an, untuk memajukan penelitian dalam fisika fundamental, ilmuwan Amerika mengembangkan proyek supercolider. Itu seharusnya jauh lebih besar dari Large Hadron Collider (LHC) yang terkenal di dunia. Tetapi lokasi konstruksi tidak pernah disetujui oleh Kongres AS karena alasan yang agak lucu. Ketika keputusan pendanaan bergantung pada beberapa suara, perwakilan dari komunitas ilmiah pada sidang untuk membela proyek ditanya apakah instalasi akan memungkinkan Tuhan ditemukan.
Menurut Kaku, ilmuwan dapat mengatakan bahwa penumbuk ini, pada kenyataannya, adalah "mesin makhluk", menciptakan kembali kondisi untuk munculnya alam semesta, peristiwa terbesar sepanjang sejarah. Tapi fisikawan memahami sains, bukan kemampuan untuk melakukan debat politik, jadi jawabannya adalah "dia akan menemukan Higgs boson." Dan publik, yang diwakili oleh anggota kongres, memutuskan bahwa $ 10 miliar hanya untuk "partikel dasar lain" terlalu mahal. Dengan kata lain, non-ilmuwan memiliki sedikit pemahaman tentang mengapa para ilmuwan membutuhkan semua "mainan" ini. Orang biasa khawatir tentang pertanyaan yang tampaknya abstrak, misalnya, tentang iman dan tempat seseorang di dunia. Anggota kongres itu berkata demikian: "Jika kita menemukan Tuhan dengan mesin ini, saya akan memilihnya."
Akankah Newton Memahami Teori String dan Cara Mengujinya?
Hampir 400 tahun yang lalu, ketika umat manusia berpikir dalam istilah sihir dan berburu penyihir dengan kekuatan dan kekuatan, Isaac Newton menciptakan teori lengkap pertama tentang segalanya. Dia mengembangkan peralatan matematika yang menggambarkan interaksi pada semua skala yang diketahui - dari butiran pasir di bawah kaki hingga bintang di langit. Penemuannya sangat menentukan revolusi industri dan menjadi titik awal bagi banyak karya ilmiah, termasuk teori relativitas. Menariknya, ilmuwan terbantu oleh pandemi: pada 1666, Universitas Cambridge dikarantina karena wabah dan Newton yang berusia 23 tahun pulang ke rumah.
Menurut legenda, saat menghabiskan waktu untuk hobinya - matematika dan filsafat alam - dia melihat apel yang jatuh dan bertanya-tanya mengapa benda selalu jatuh tegak lurus ke tanah. Bahkan, tentu saja, seperti yang dapat dilihat dari analisis catatannya, Newton mengembangkan pemahamannya tentang mekanika selama bertahun-tahun (secara total, hampir sepanjang hidupnya). Kemudian, selama karantina wabah, ia pertama kali merumuskan proporsionalitas kuadrat dari gravitasi planet-planet ke Matahari, tergantung pada jaraknya. Dan dia menggambarkannya secara matematis.
Menurut Kaku, jika ilmuwan hebat ini tiba-tiba ada di zaman kita, dia akan menghargai buku "Persamaan Tuhan". Atau lebih tepatnya, bagaimana pemikiran Newton melewati abad dan berkembang menjadi ilmu yang paling kompleks di zaman kita. Menariknya, fisikawan saat ini hampir tidak senang dengan situasi saat ini - mereka benar-benar terbagi menjadi dua kubu. Meskipun ini adalah situasi yang agak menegangkan, ini berguna untuk sains. Seperti yang dicatat Kaku, hal serupa terjadi pada kongres Solvay yang terkenal pada awal abad ke-20. Pada salah satu konferensi semacam itu, Niels Bohr dan Albert Einstein benar-benar bentrok dalam debat fisik terbesar seputar teori kuantum.
Banyak dari perselisihan dan ketidaksepakatan utama ini, seperti yang diyakini oleh Kaku, akan menyelesaikan eksperimen mendatang di LHC. Mereka fokus pada penyimpangan dalam Model Standar, yang luar biasa dalam segala hal kecuali kompleksitasnya. Dari sudut pandang praktis, teori ini telah berulang kali dikonfirmasi oleh eksperimen dan menjelaskan dengan baik struktur materi pada tingkat subatomik. Dari sudut pandang teoretis, ini adalah konstruksi jelek yang penuh dengan konstruksi kompleks yang dirancang untuk menghubungkan beberapa ide fisik dengan yang lain.
Ketika sejumlah besar data eksperimen dapat diproses, penyimpangan sekecil apa pun dari Model Standar akan menggeser skala. Anda akan dapat menemukan variasi mana dari teori string yang paling tepat menggambarkannya. Segala sesuatu di dalamnya jauh lebih sederhana secara matematis, dan sebagian besar fenomena yang dijelaskan oleh Model Standar diturunkan dari teori string dengan cara yang relatif sederhana dan dapat dipahami. Seperti disebutkan di atas, satu-satunya hal yang hilang dari perhitungan ini adalah bukti praktis. Tentu saja, tidak ada yang aman dari kenyataan bahwa mereka harus mengubah model terkenal dan membangun "teori segalanya" baru. Tapi itulah ilmu.
Tentang alien, agama, dan filsafat
Seperti orang lain, ilmuwan Amerika khawatir tentang masalah eksistensial, sehingga jurnalis tidak bisa melewatinya. Misalnya, Kaku ingat bahwa ia menganggap kontak dengan alien tak terelakkan dalam abad berikutnya. Pempopuler sains mencatat bahwa setiap tahun kami menerima semakin banyak alat untuk mempelajari sudut-sudut Semesta yang semakin jauh. Tahun depan, Teleskop Luar Angkasa James Webb akan mulai bekerja - dan para ilmuwan akan melihat berbagai macam planet lain yang tidak dapat diakses oleh mata instrumen berbasis darat dan Hubble.
Langkah ini akan membawa kita lebih dekat untuk berhubungan dengan peradaban luar bumi daripada sebelumnya. Pada saat yang sama, mempercepat acara dan secara umum membakar keinginan untuk bertemu alien bukanlah ide terbaik. Kaku ingat bagaimana kenalan dengan penakluk Spanyol berakhir untuk suku Aztec. Dan tidak peduli peradaban siapa yang akan lebih berkembang, peradaban kita atau mereka, efeknya bisa menjadi bencana dalam hal apa pun. Jadi masalah kontak harus ditanggapi dengan hati-hati dan seserius mungkin.
Selama hidupnya, Kaku berkenalan dengan beberapa dunia agama dan filsafat sekaligus. Ia dilahirkan dalam keluarga Buddhis, tetapi bersekolah di sekolah gereja Presbiterian sebagai seorang anak. Dalam pikiran yang rapuh, dua gambar yang sama sekali berbeda dari struktur Semesta bertabrakan sekaligus: nirwana - ruang metafisik universal tanpa awal, akhir, waktu, yang selalu ada, dan mitos Kristen tentang penciptaan dunia oleh Tuhan di tujuh hari.
Menurut Kaku, ini adalah ilustrasi yang bagus tentang mengapa, pada tingkat abstraksi, teori-teori ilmiah lebih lengkap secara filosofis. Jadi, menurut teori string, peristiwa Big Bang terus-menerus terjadi di ruang multidimensi. Proses penciptaan dunia ini terus berlangsung dalam beberapa dimensi, yang terlihat seperti karya Tuhan.
Sama halnya dengan kiamat - di beberapa dimensi, alam semesta mengakhiri hidup mereka dan mengulangi siklusnya lagi. Dan hyperspace 11-dimensi, yang mencakup semua fenomena ini pada saat yang sama, adalah nirwana. Tidak perlu memilih dan berdebat tentang perbedaan dalam filsafat, jika kenyataan jauh lebih rumit, lebih menarik dan sudah mencakup semua konstruksi spekulatif ini. Sebagai teori segalanya.