Cetrnaesto poglavlje
PRAZNINA I OBLIK
Klasicni, mehanicistitki pogled na svet zasnivao se na predstavi o C:vrstim, neungtivim C:esticama koje se krecu u praznom prostoru. Savremena fizika donela je korenitu promenu ove predstave. To je doevelo ne samo do jednog potpuno novog shvatanja .testica", vee je iz korena izmenilo i klasiC:ni pojam praznog prostora. Ta se izmena odigrala u takozvanim teorijama polja. Otpo C:ela je Ajn tajnovom idejom o povezivanju gravitaci onog polja sa geometrijom prostora, a postala je jo izrazitija kada su se kvantna teorija i teorija relativiteta udrutile da bi opisale polja sila kod subatomskih testi ca. U tim ..kvantnim teorijama polja", razlikovanje iz medu testica i prostora koji ih okrutuje gubi svoju prvobitnu o trinu i prazni prostor se priznaje za dinami C:nu velitinu od prvorazrednog znataja.
Pojam polja uveli su u devetnaestom veku Faradej i Maksvel svojim opisom sila koje postoje izmedu naelek trisanja i protoka struje. Elektritno polje je jedno stanje koje vlada u prostoru oko nekog naelektrisanog tela i koje ce delovati silom na bilo kolje drugo naelektrisanje u tom prostoru. Prema tome, elektritna polja potiC:u od naelektrisanih tela i utitu samo na naelektrisana tela. Naelektrisanja koja se krecu, tj. protok struje stvara ma negtno polje i magnetne sile koje iz njega proisticu utitu na druga pokretna naelektrisanja. U klasiC:noj elektrodi namici koju su stvorili Faradej i Maksvel, polja su pri marni fizitki entiteti koji se mogu izuC:avati bez ikakvog pozivanja na materijalna tela. Vibrirajuca elektritna i magnetna polja mogu se prostirati kroz prostor u obliku radio talasa, svetlosnih talasa iii drugih vrsta elektroma gnetnih zratenja.
Teorija relativiteta utinila je strukturu elektrodina mike mnogo elegantnijom time to je ujedinila i pojmo-
PARALELE Praznina ioblik
ve naelektrisanja i strujnog toka i elektritnog i magne tnog polja. Kako je svo kretanje relativno, svako naelek trisanje se mote pojaviti i kao strujni tok - u referen tnom okviru u kojem se krece u odnosu na posmatraca i, shodno tome, njegovo elektricno polje mote se pojaviti i kao magnetno polje. U relativistickoj formulaciji elek trodinamike, ova dva polja su, prema tome, ujedinjena u jedno jedinstveno elektromagnetno polje.
Pojam polja dovodi se u vezu ne samo sa elektro magnetnom silom, vee i sa drugom znacajnom silom makro-sveta, sa silom gravitacije. Sva masivna tela stvaraju gravitaciono polje i ono deluje na sva masivna tela. Sile koje se tu javljaju su uvek sile privlacenja, za razliku od elektromagnetnih polja koja uticu iskljuCivo na naelektrisana tela, i cije su sile i privlacne i odbijaju ce. Gravitacionom polju odgovara opsta teorija relativi teta i u toj je teoriji uticaj masivnog tela na prostor koji ga okrutuje mnogo dalekosezniji od analognog uticaja naelektrisanog tela u elektrodinamici. I ovde je prostor oko objekta ..uslovljen" na takav naCin dace drugi obje kat osetiti silu, ali ovaj put to uslovljavanje utice i na geometriju pa tako i na samu srukturu prostora.
- Materija i prazni prostor - punoea i praznina - bili su dva sustinski razliCita pojma na kojima se zasnivao Demokritov i Njutnov atomizam. U opstoj teoriji relati viteta, ta se dva pojma vise ne mogu razdvajati. Gdegod postoji neko masivno telo, tamo ce biti i gravitaciono polje i to ce se polje manifestovati kao zakrivljenost prostora oko tog tela. Medutim, ne smemo misliti da po lje ispunjava prostor i ,.zakrivljuje" ga. To dvoje ne mogu se razlikovati; polje jeste zakrivljeni prostor! U opstoj teoriji relativiteta, gravitaciono polje i struktura iii geometrija prostora su identicni. U Ajnstajnovim je dnacinama polja to dvoje su predstavljeni istom mate matickom velicinom. U Ajnstajnovoj teoriji, prema tome, materija se ne mote odvojiti od svog sopstvenog
gravitacionog polja, a gravitaciono polje se ne mote odvojiti od zakrivljenog prostora. Materija i prostor se, prema tome, sagledavaju kao nerazdvojivi imeduzavisni delovi jedne jedinstvene celine.
Materijalni objekti ne samo da odreduju strukturu okolnog prostora, vee i sami na jedan sustinski nacin trpe uticaj okoline. Prema fizicaru i filozofu Ernestu Mahu, (Mach) inercija nekog materijalnog objekta - ot por koji on pruza ubrzavanju - ne predstavlja neko unu trasnje svojstvo same materije, vee je mera njegove inte rakcije sa ostatkom univerzuma. Po Mahovom shvata nju, materija poseduje inerciju jedino stoga sto u univer zumu postoji jos materije. Kada neko telo rotira, njego va inercija proizvodi centrifugalne sile koje se koriste u centrifugi masine za pranje rublja da bi iz mokrog rublja
iscedile vodu, ali se te site pojavljuju jedino zato sto to
telo rotira ..u odnosu na nepomicne zvezde" kako kate
Mah. Kada bi te nepomicne zvezde odjednom iscezle, s njima bi iScezla i inercija i centrifugalne site rotiraju eg tela.
Ova koncepcija inercije, koja je postala poznata pod imenom Mahov princip, izvrsila je dubok uticaj na Alberta Ajnstajna kao onaj prvobitni podstrek za kon struisanje opste teorije relativiteta. Usled prilicne mate maticke kompleksnosti Ajnstajnove teorije, fizicari jos uvek nisu uspeli da se sloze da li ona zaista sadrzi u sebi Mahov princip iii ne. VeCina fizicara, medutim, veruje da bi ga, na ovaj iii onaj naCin, trebalo uvesti u jednu kompletnu teoriju gravitacije.
Na taj nacin nam savremena fizika jos jedanput po kazuje - ovaj put na makroskopskom nivou - da materi jalni objekti nisu posebni entiteti, vee su naraskidivo po vezani sa svojom okolinom; da se njihova svojstva mogu shvatiti jedino preko njihove interakcije sa ostat kom sveta. Prema Mahovom principu, ta interakcija se prosiruje na ceo univerzum, na udaljene zvezde i galak-
246 247
PARALELE Praznina i oblik
sije. SuStinsko jedinstvo kosmosa manifestuje se, prema tome, ne samo u svetu sasvim malog, vee iu svetu ve oma velikog, Sto predstavlja tinjenicu koja se sve viSe priznaje u savremenoj astrofizici i kosmologiji. Po reci ma astronoma Freda Hojla (Fred Hoyle),
Savremeni razvojni tokovi u kosmologiji sve izriCi tije nagoveStavaju da svakodnevni uslovi ne bi mo gli da opstanu da nema udaljenih delova univerzu ma, da bi sve naSe ideje o prostoru i geometriji u potpunosti prestale da vaze ukoliko bi iStezli uda ljeni delovi univerzuma. NaSe svakodnevno iskus tvo tak i sve do najsitnijih pojedinosti izgleda da je do te mere integrisano u univerzum velikih razme ra, da je praktitno nemoguce pojmiti to dvoje odvojeno jedno od drugog1
Ono Sto je upadljiva novina u kvantnoj elektrodina mici proistice iz kombinacije dva pojma; elektromagne tnog polja i fotona kao testicnih manifestacija elektro magnetnih talasa. Kako su fotoni takode i elektromagne- tni talasi, a poSto ti talasi predstavljaju vibrirajuea polja, to fotoni moraju biti manifestacije elektromagnetnih po lja. Odatle pojam •kvantnog polja", to jest, polja koje more uzeti oblik kvanata iii restica. To je zaista jedan potpuno nov pojam ciji je obim proSiren da bi opisao sve subatomske testice i njihove interakcije, tako da.
svaki tip cestice odgovara nekom drugom polju. U tim•.
.kvantnim teorijama polja", potpuno je prevaziden kla- 1
sicni kontrast izmedu cvrstih restica i prostora koji ih •
okruzuje. Kvantno polje sagledava se kao fundamentalni fizicki entitet; jedan kontinuirani medijum koji je prisu- tan svugde u prostoru. Cestice su tek lokalna zguSnjava-
I
Jedinstvo i medupovezanost nekog materijalnog objekta sa njegovom okolinom, koja se u makroskop
skim razmerama ispoljava u opStoj teoriji relativiteta,
javlja se u joS upadljivijem obliku na subatomskom ni vou. Tu se ideje klasicne teorije polja kombinuju sa ide
jama kvantne teorije da bi opisale interakcije izmedu su
batomskih cestica. Takva kombinacija joS uvek nije os tvarena za gravitacionu interakciju zbog slorenosti ma
tematicke forme AjnStajnove teorije gravitacije; ali dru ga klasicna teorija polja, elektrodinamika, sjedinjena je
sa kvantnom teorijom u takozvanu "kvantnu elektrodi namiku" koja opisuje sve elektromagnetne interakcije izmedu subatomskih testica. Ta teorija u sebi sadrzi i kvantnu teoriju i teoriju relativiteta. Ona predstavlja prvi i joS uvek najuspeSniji .kvantno-relativisticki" mo del savremene fizike.
1 F.Hoyle, Frontiers of Astronomy (Heinemann, London, 1970), str. 304.
nja tog polja; koncentracije energije koje nastaju i nesta- ju, gubeci na taj natin svoj individualni karakter i rasta
pajuCi se u polju koje lezi u njihovoj osnovi. Po retima Alberta AjnStajna:
Moremo prema tome smatrati da je materija sati- . ; njena od onih oblasti prostora u kojima je polje izu- : ; zetno intenzivno... Nema u ovoj novoj vrsti ftzike { mesta i za polje iza materiju, jer polje predstavlja
jedinu stvarnost2 • J
Poimanje fizickih stvari i pojava kao prolaznih ma- nifestacija jednog fundamentalnog entiteta koji lezi u njihovoj osnovi ne predstavlja samo osnovni element kvantne teorije polja, vee je takode i suStinski element istoenjatkog pogleda na svet. Kao i AjnStajn, i istoe njatki mistici smatraju taj entitet koji lezi u osnovi sve-
2 Citirano u knjizi: M. Capek, The Philosophical impact of Contemporary Physics (D.Van Nostrand, Prinston, Nju Dterzi, 1961), str. 319.
248 249
PARALELE Praznina i oblik
ga jedinom stvarno eu: sve njegove pojavne manifesta cije smatraju se prolaznim i iluzornim. Ova stvarnost istoenja kog mistika ne mote se poistovetiti sa fizi are vim kvantnim poljem, jer se smatra da ona predstavlja su tinu svih pojava ovog sveta i da je stoga izvan bilo
_kakvih pojmova i ideja. Kvantno polje s druge strane,
i predstavlja jedan jasno odredeni pojam koji obja njava
. -.Sarno neke fizicke pojave. No, bez obzira nato, intuicija_.
koja stoji u pozadini fizi arevog tumacenja subatomskog sveta, u terminima kvantnog polja, nalazi blisku parale
lu u intuiciji istoenja kog mistika koji svoje iskustvo tu ma i preko jedne krajnje stvarnosti na kojoj se sve za sniva. Nakon sto se pojavio pojam polja, fizicari poku
savaju da ujedine razlicita polja u jedno jedino funda
mentalno polje koje bi obuhvatilo sve fizicke pojave. Sam je Ajnstajn proveo poslednje godine svog .tivota tragajuei za jednim takvim ujedinjenim poljem. Mazda se hinduski brahman, kao i budisti ka dharmakaja i
taoisticki tao, mogu shvatiti kao ono krajnje ujedinjeno polje iz kojeg izviru ne samo fizi ke, vee i sve ostale pojave.
Po istocnjackom shvatanju, stvarnost koja lezi u osnovi svih pojava je izvan svih oblika i opire se svim opisima i odredenjima. Zato se za nju obicno kate da je bez oblika, prazna, da je ngtavilo. Ali tu prazninu ne treba shvatiti tek kao puko nepostojanje. Ona, sasvim obratno, predstavlja sustinu svih oblika i izvor svog zi vota. Tako upanisade kazu,
Brahman je zivot. Brahman je radost. Brahman je NiStavilo ...
Gle, zaista, radost isto je sto i Nistavilo. Zaista, N ista vu ilo isto je sto i radost3.
3 Chandogya Upanishad, 4.10.4.
Budisti izrazavaju istu ovu ideju kada krajnju stvar nost nazivaju sunjata - ..Praznost", iii ..Nistavilo" - i kad tvrde da je ona zivo NiStavilo koje rada sve oblike pojavnog sveta. Taoisti pripisuju tao-u slicnu beskona cnu i beskrajnu kreativnost i opet ga nazivaju praznim.
• Tao Nebesa je prazan i bez oblika • kate Kuan-ce 4, a
Lao Ce koristi nekoliko metafora da bi prikazao tu pra
znost. On tao obicno uporeduje sa praznom dolinom iii
sa posudom koja je vecno prazna i zato je u stanju da u
sebi sadrzi beskonacno mnogo stvari. -....
Uprkos tome sto koriste izraze kao sto su prazno i . nistavilo, istoenja ki mudarci jasno stavljaju do znanja
da, kada govore o brahmanu, sunjati iii tao-u, nemaju u
vidu obicnu prazninu, vee sasvim obrnuto, jedno Nista vilo koje poseduje neograniceni kreativni potencijal. Prema tome, Nistavilo istoenjackih mistika lako se moze uporediti sa kvantnim poljem u subatomskoj fizici. Kao
i kvantno polje, ono rada beskrajnu raznolikost oblika
koje odrzava u zivotu i na kraju ponovo upija u sebe. j
Kako kazu upanisade, -=--
Smireno, stujemo ga
Kao ono iz cega potekosmo
Kao ono u cemu cemo se rastvoriti, Kao ono sto diSemo5
Pojavne manifestacije misti nog Nistavila, nisu, kao ni subatomske cestice, staticne i postojane, vee di namicne i prolazne, nastajuCi i nestajuci u jednom ne-
4 Kuan-tzu, prevod W.A. Rickett (Hong Kong University Press, 1965) XIII, 36: jedno vrlo veliko socio-filozofsko delo, koje se po tradiciji pripisuje pozna tom drfavniku Kuan <::ungu iz sedmog veka pre n.e. ali radi se najverovatnije o delu viSe autora koje je sa kupljeno negde oko treceg veka pre n.e. ikoje odrafava razlitite fi lozofske §kole.
5 Chandogya Upanishad, 3.14.1.
250 251
PARALELE Praznina i oblik
prekidnom plesu kretanja i energije. Poput subatomskog sveta fizike, pojavni svet istocnja kog mistika je svet samsare - neprekidnog radanja i umiranja. BuduCi pro lazne manifestacije NiStavila, stvari ovog sveta ne pose duju nikakav fundamentalni identitet. To je narocito na gla eno u budisti koj filozofiji koja odri e postojanje bilo kakvoj materijalnoj supstanci i smatra, osim toga, da ideja o postojanom ..sopstvu", koje prolazi kroz je dan niz iskustava, predstavlja iluziju. Budisti su esto poredili ovu iluziju materijalne supstance i pojedinacnog sopstva sa pojavom vodenog talasa, u kojem nas cestice vode koje se krecu gore-dole navode da poverujemo da se jedan •komad" vode krece preko povr ine"'. Zanimlji
vo je primetiti da su fizi ari koristili istu tu analogiju u kontekstu teorije polja da bi istakli iluziju materijalne supstance koju stvara estica u kretanju. Tako Herman Vejl (Hermann Weyl) piSe:
Prema tome kako teorija polja tumaci materiju, ma terijalna estica kao to je elektron predstavlja tek jednu malu oblast elektricnog polja u kojoj snaga polja dostize ogromne veli ine, ukazujuci da je srazmerno velika energija polja sabrana u jednom veoma malom prostoru. Takav jedan energetski cvor, koji ni u kom slu aju nije jasno razgrani en u odnosu na ostatak polja, prostire se kroz prazan prostor kao to se vodeni talas kreee preko povr i ne jezera; ne postoji takva. stvar kao sto je jedna ista supstanca od koje bi se elektron uvek i u svako
doba sastojao7 •
U kineskoj filozofiji, ideja polja nije implicitna samo u poimanju tao-a kao praznog ibez oblika, a koji ipak rada sve oblike, vee je i eksplicitno izratena u poj mu ci-a. Ovaj izraz igrao je znaCajnu ulogu u skoro svim kineskim kalama filozofije prirode, a posebno je bio znaCajan u neo-konfucijanizmu, koli. koj je poku ala da objedini konfucijanizam, budizam 1 tamzam. ReC ci doslovno znaei ..para" iii ..etar", i u drevnoj Kini se koristila da bi oznaeila tivotni dah iii energiju koja pro
lima i pokrece kosmos. u ljudskom telu .putanje ci-a II
predstavljaju osnovu tradicionalne kineske medicine.
Cilj akupunkture je da podstakne protok c -a roz te ka nale. Protok ci-a Cini takode osnovu flmdmh pokreta tai-ci-cuan-a, taoistickog borilackog plesa.
Neo-konfucijanci su razvili pojam ci-a koji posedu je izuzetne sliCnosti sa pojmom kvantnog p lja. u savre menoj fizici. Kao i kvantno polje, ci se zami IJa kao ta nani i neopipljivi oblik materije koji ispunjava celoku pan prostor i koji je u stanju da se kondenzuje u cvrste materijalne objekte. Po reCima Can Caja:
Kada se ci kondenzuje, njegova vidljivost postaje ocita tako da tad postoje oblici (pojedinih stvari). Kad ;e rasprsi, njegova vidljivost vise nije ocita i nema nikakvih oblika. U vreme njegove kondenza cije mote 1i se red iSta drug? do da je ova.sa o privremena? Ali u vreme nJegovog raspr IvanJa
mote li se nepromi ljeno reCi da tada ne postoji11?
Prema tome Ci se kondenzuje i rasprsuje ritmiCno, donoseCi na svet sve oblike k.ii ee s na kraju utopiti u Nistavilu. Kako ponovo kate Can CaJ,
... .
Videti stranu 176.
7 H.Weyl, Philosophy of Mathematics a11d Natural Sde11ce
(Princeton University Press, 1949), str. 171.
8 Citirano kod Fung Ju-lana, lstorija k:inesk:e jilozojije (Nolit, Beograd, 1977) /Fung Yu-lan, A Short History of Chinese Philo sophy, (Macmillan, Njujork, 1958, str. 279
253
PARALELE
Velika praznina ne mote ada se ne sastoji od ci-a; taj Ci ne mote a da se ne kondenzuje kako bi uobJi (:io sve stvari, a te stvari ne mogu a da se ne rasprSe
da bi Gos jednom) uoblitile veliku prazninu 9.
Kao i u kvantnoj teoriji polja, polje - iii ci - ne samo da predstavlja sustinu koja lezi u osnovi svih ma terijalnih stvari, vee takode prenosi njihove medusobne interakcije u obliku talasa. Sledeti opis pojma polja u savremenoj fizici iz pera Voltera Tiringa (Walter Thir ring), i Nidemov opis kineskog shvatanja fizitkog sveta jasno pokazuju ovu veliku slitnot.
Savremena teorijska fizika ... postavila je nasa raz miSljanja o sustini materije u jedan drugatiji kon tekst. Ona je nas pogled sa vidljivog- testica -pre mestila na ono sto lezi ispod, na polje. Prisutnost materije je samo jedan poremecaj u savrSenom sta- nju polja na tom mestu; gotovo bi se moglo reci, neSto uzgredno, tek jedna .. nepravilnost". Shodno--c tome, ne postoje jednostavni zakoni koji opisuju
J sile izmedu elementarnih testica ... Poredak i sime-
l trija moraju se tratiti u polju koje leti u osnovi sve- , ga toga10. -
Kineski fizitki univerzum je u drevnim vremenima i srednjem veku predstavljao jednu savrSeno nepre
kinutu celinu. Ci kondenzovan u opipljivu materiju
nije bio podeljen ni u kakvom suWnskom smislu,
ali su pojedinatne stvari delovale i stupale u medu sobne odnose sa svim ostalim stvarima u svetu ... na jedan talasni i1i vibracijski natin koji je u kraj-
9 Ibid. str. 280.
10 W.Tbirring, .Urbausteine der Materie", Alma11ach der Osterreichische11 Akademie der Wissmschaften, tom 118 (1968),
str. 160.
254
Praznina i oblik
njoj liniji zavtsto od ritmitkog smenjivanja dve fundamentalne sile yina iyanga na svim nivoima. Pojedinatne stvari su prema tome imale sebi svoj stvene ritmove. I oni su bili ukljuteni... u opSte us-
trojstvo svetske harmonije 11• -•""-•
-)
'
S pojmom kvantnog polja, savremena fizika je pro
naSla neocekivani odgovor na staro pitanje da 1i se mate rija sastoji od nedeljivih atoma iii od kontinuuma koji
leti u osnovi sveta. Polje je kontinuum koji je sveprisu tan u prostoru, no, ipak, on u svom testitnom vidu po seduje diskontinuiranu ..zrnastu" strukturu. Ova dva, na prvi pogled protivre(:na pojma su na taj natin ujedinjena i smatra se da predstavljaju tek razlitite vidove jedne iste stvarnosti. Kao i uvek u jednoj relativistitkoj teori ji, ujedinjenje se odigrava na dinamitan natin: ta dva vida materije beskonatno prelaze jedan u drugi. Istoc
njatki misticizam naglaSava jedno slitno dinamitno je dinstvo izmedu NiStavila i oblika koje ono stvara. Po re
tima Lame Govinde:
Odnos oblika i praznine ne mote se shvatiti kao stanje medusobno iskljutivih suprotnosti, vee jedi- no kao odnos dva vida jedne iste stvarnosti, koji
postoje uporedo i koji su u neprekidnoj saradnji12 _ ,
Stapanje ovih suprotnih pojmova u jedinstvenu ce- linu u jednoj je budistitkoj sutri izra:teno ovim slavnim rocima:
11 J.Needbam, Scieuce a11d Civilisatio11 in Chi11a (Cambridge University Press, London, 1956), IV tom, str. 8-9.
12 Lama Anagarika Govinda, Fou11datiotu of 1ibetau Mysti
cism (Rider, London, 1973), str. 223.
l 255
PARALELE Praznina i oblik
Oblik je praznina, i praznina je zaista oblik. Prazni na nije razlitita od oblika, oblik nije razli6t od pra znine. Ono to je oblik to je praznina, ono to je
praznina to je oblik13.
Teorije polja u savremenoj fizici dovele su ne samo do novog shvatanja subatomskih testica, vee su takode na odlutujuei na6n izmenile na e pojmove o silama iz medu tih testica. Pojam polja prvobitno je bio vezan za pojam sile, i tak i u kvantnoj teoriji polja on se jo uvek povezuje sa silama izmedu cestica. Elektromagnetno po lje, na primer, mote se ispoljavati kao "slobodno polje" u oblikju putujucih talasa/fotona, iii mote igrati ulogu polja sila izmedu naelektrisanih testica. U ovom dru gom slutaju, ta se sila ispoljava kao razmena fotona iz medu testica koje su u interakciji. Elektritno odbijanje izmedu dva elektrona, na primer, posredovano je tim razmenama fotona.
Ovo novo poimanje sile mote izgledati te ko za ra zumevanje, ali ono postaje mnogo jasnije kada se proces razmene fotona prikate na prostorno-vremenskom dija gramu. Donji dijagram pokazuje dva elektrona koji se prbilitavaju jedan drugome, gde jedan od njih emituje foton (obeleten sa ) na tacki A, dok ga drugi elektron apsorbuje na tatki B. Kada prvi elektron emituje foton, on obrce svoj smer kretanja i menja brzinu (kao to se mote videti iz razlititog smera i nagiba njegove svetske linije), a isto to tini i drugi elektron kada apsorbuje fo ton. Na kraju, ta dva elektrona se razlecu, odbijajuci je dan drugog razmenom fotomi. Puna interakcija izmedu elektrona ukljutivace jedan niz razmena fotona tako da ce na kraju izgledati kao da elektroni odbijaju jedan dru goga duz pravilnih krivina.
13 Praj11a-paramita-hridaya Sutra, u knjizi-F.M. Muller (prir.) Sacred Books of the East (Oxford Univesity Press, London, 1890), XLIX tom, .Buddhist Mahayana Sutras".
medusobno odbijanje dva elektrona posredstvom razmene jednog fotona
U terminima klasitne fizike, rekli bismo da elektro- 1
ni jedni prema drugima ispoljavaju silu odbijanja. To
se, medutim, danas smatra vrlo nepreciznim natinom
opisivanja ove situacije. Nijedan od dva elektrona ne
..oseca" silu kada se priblize jedan drugome. Sve sto oni cine je da stupaju u interakciju preko razmenjenih foto-
na. Sila nije niSta drugo do zbirni makroskopski efekat
tih viSestrukih fotonskih razmena. Pojam sile, prema tome, nije viSe koristan u subatomskoj fizici. To je je dan klasitni pojam koji mi povezujemo (cak ikada je to nesvesno) sa njutnovskom idejom sile koja se oseca na daljinu. U subatomskom svetu ne postoje takve sile, vee samo interakcije izmedu cestica, posredovane poljima, to jest, drugim cesticama. Stoga fizitari viSe vole da go vore o interakcijama nego o silama.
256 257
PARALELE
Prema kvantnoj teoriji polja, sve interakcije odigra vaju se kroz razmenu cestica. U slucaju elektromagne tnih interakcija, razmenjene cestice su fotoni; nukleoni, s druge strane, stupaju i interakciju preko mnogo jace nuklearne site - iii ..jake interakcije" - koja se ispoljava kao razmena jedne nove vrste cestica koje se nazivaju
..mezoni". Postoje mnoge razlicite vrste mezona koji se mogu razmenjivati izmedu protona i neutrona. Sto su
nukleoni blizi jedan drugome, to su brojniji i teti mezo
ni koje oni razmenjuju. Interakcije izmedu nukleona su, dakle, povezane sa svojstvima razmenjenih mezona a, sa
svoje strane, medusobno stupaju u interakcije kroz raz menu drugih cestica. Iz tog razloga, necemo biti u sta nju da razumemo nuklearnu silu na fundamentalnom ni vou ukoliko ne razumemo ceo spektar subatomskih ce
stica.
U kvantnoj teoriji polja, sve interakcije cestica mogu se prikazati prostorno-vremenskim dijagramima i svaki dijagram je povezan sa matematickim izrazom koji nam omogucava da izracunamo verovatnocu odigrava-
258
Praznina i oblik
nja odgovarajuceg procesa. Tacnu korespondenciju iz medu dijagrama i matematickih izraza ustanovio je 1949. godine Ricard Fejnman (Feynman) i od tada su ti dijagrami poznati kao Fejnmanovi dijagrami. Kljucno svojstvo te teorije je stvaranje i uni tenje cestica. Na primer, foton na na em dijagramu nastaje u procesu emitovanja na tacci A, a nestaje kada bude apsorbovan na tacci B. Takav proces mote se zamisliti samo u je dnoj relativistickoj teoriji gde se cestice ne smatraju ne ungtivim objektima, vee pre dinamickim obrascima koji sadrze izvesnu koliCinu energije koja se mote iznova raspodeliti kada se stvore novi obrasci.
Stvaranje neke rnasivne cestice moguce je samo onda kada je obezbedena energija koja odgovara njenoj masi, na primer, u procesu sudara. U slucaju snaznih in terakcija, ta energija nije uvek na raspolaganju kao kada dva nukleona stupe u interakciju u atomskom jezgru. U takvim slucajevirna, dakle, ne bi trebalo da je moguea razmena masivnih mezona. A ipak do tih razmena zaista dolazi. Dva protona, na primer, mogu razmeniti jedan
..pi-mezon", i1i ,pion", cija masa iznosi otprilike jednu sedminu mase protona:
razmena jednog piona (.1r) izmedu dva protona (p)
259
PARALELE Praznina ioblik
Razlozi iz kojih mo:te doci do ovakvih procesa raz mene, uprkos ocitom nedostatku energije za stvaranje mezona, mogu se naci u ..kvantnom efektu" koji je po vezan sa principom nesigurnosti. Kao sto je ranije poka zano subatomski dogadaji koji se odigravaju u vrlo kratkom vremenskom intervalu odlikuju se velikom ne sigurnoscu energije. Razmena mezona, tj. njihova stva ranje i naknadno unistenje, predstavlja dogadaje te vrste. Oni se odigravaju u tako kratkom vremenu da je nesigurnost energije dovoljna da bi dopustila stvaranje mezona. Ti mezoni nazivaju se ..virtuelnim" cesticama. Oni su razliCiti od ..stvarnih'' mezona stvorenih u proce su sudara, jer mogu da postoje samo u vremenskom pe riodu koji dopusta princip nesigurnosti. Sto su mezoni te:ti (tj. sto je viSe energije potrebno za njihova stvara nje), to je krace vreme dozvoljeno za proces razmene. To je razlog zbog kojeg nukleoni mogu razmenjivati tes ke mezone jedino kada su vrlo blizu jedan drugome. Razmena virtuelnih fotona, s druge strane, more se odi
da i sam emituje virtuelnu cesticu i da je, nedugo zatim, ponovo apsorbuje. Pod uslovom da stvoreni mezon isce zne u vrernenu koje mu dopusta princip neodredenosti, ne postoji nista sto bi iskljucivalo jedan takav proces. Na sledecoj slici prikazan je odgovarajuci Fejnmanov dijagram za neutron koji emituje i ponovo apsorbuje je dan pion.
'I
I
I
I
In
/
gravati i na beskonacnim udaljenostima, jer se fotoni,
buduci da su bez mase, mogu stvoriti s beskonacno rna lim kolicinama energije. Ova analiza nuklearnih i elek
tromagnetnih sila omogucila je Hidekiju Jukavi da 1935 ne samo predvidi postojanje piona, dvanaest godina pre nego sto je eksperimentalno potvrden, vee takode i da
priblizno proceni njegovu masu iz dometa muklearne
sile.
/
.....;/
U kvantnoj teoriji polja, prema tome, sve se inte rakcije predstavljaju kao razrnene virtuelnih cestica. Sto je sna:tnija interakcija, tj. sto je sna:tnija ..sila" izmedu cestica, to je veca verovatnoea takvih procesa razmene; to ce se cesce razmenjivati virtuelne cestice. Medutim, uloga virtuelnih eestica ne ogranicava se samo na te in terakcije. Na primer, jedan nukleon je itekako sposoban
..
Videti stranu 185.
jedan neutron (n) koji emituje i reapsorbuje jedan pion
Verovatnoea za takvu .interakciju-sa-samim-so bom • veoma je visoka za nukleone zbog njihove sna:tne interakcije. To znaci da nukleoni, u stvari, sve vreme emituju i apsorbuju virtuelne cestice. Virtuelni mezoni moraju da isceznu vrlo brzo nakon sto su stvoreni, to znaci da se ne mogu mnogo udaljiti od nukleona. Oblak mezona je prema tome vrlo mali. Njegova vanjska
260 261
PARALELE Praznina i oblik
oblast naseljena je Jakim mezonima (pre svega pionima), dok su te:t.i mezoni ograniceni na unutra nje delove oblaka buduCi da moraju biti apsorbovani nakon mnogo kraeeg vremena.
Svaki nukleon je okruten jednim takvim oblakom virtuelnih mezona koji tive izuzetno kratko vreme. Me dutim, virtuelni mezoni mogu postati pravi mezoni pod specijalnim okolnostima.
Kada u neuklon udari neka druga cestica koja se krece velikom brzinom, jedan deo energije kretanja te cestice mote se preneti na virtuelni mezon da bi ga oslo bodio iz oblaka. To je nacin na koji se u sudarima veli kih energija stvaraju stvarni mezoni. S druge strane, kada se dva nukleona toliko medusobno priblite da se njihovi mezonski oblaci preklope, neke od virtuelnih ce stica se ne moraju vratiti da bi ih apsorbovao onaj nu kleon koji ih je prvobitno i stvorio, vee mogu .preskoei ti" do drugog nukleona da bi ih on apsorbovao. Na taj nacin dolazi do procesa razmene koji sacinjavaju snatne interakcije.
Ova slika jasno pokazuje da su interakcije izmedu cestica i, prema tome, i sile koje vladaju izmedu njih, odredene sastavom njihovih virtuelnih oblaka. Domet interakcije, to jest, udaljenost izmedu cestica na kojoj ee interakcija otpoeeti, zavisi od irine prostiranja virtuel nih oblaka, a precizni oblik interakcije zavisiee od svoj stava cestica koje su prisutne u oblacima. Prema tome, elektromagnentne sile proisticu iz prisustva virtuelnih fotona .unutar" naelektrisanih cestica, dok snatne inte rakcije izmedu nukleona proisticu iz prisustva virtuelnih piona i drugih mezona .unutar" nukleona. U teoriji po lja, sile koje deluju izmedu cestica Cine se kao da su unutra nja svojstva samih cestica. Sada se smatra da sila i materija, dva pojma koja su tako o tro razdvajana u
grckom i njutnovskom atomizmu, svoje zajednicko po • reklo imaju u dinamicnim obrascima koje nazivamo ce ( sticama.
Takvo shvatanje sila svojstveno je i istoenjackom misticizmu koji kretanje i promenu smatra su tinskim i samosvojnim svojstvima svih stvari. .Sve stvari koje ro tiraju", kate Can Cai misleei na nebo, ,poseduju spon tanu silu i stoga im njihovo kretanje nije nametnuto spo Ija"15; au Ji Dingu citamo,
Prirodni zakoni nisu site koje su spoljaSnje stvari ma, vee predstavljaju harmoniju kretanja koja im je
prirodena 16.
-,
Ovaj stari kineski opis po kojem site predstavljaju harmoniju kretanja unutar stvari Cini se posebno prikla- dnim u svetlu kvantne teorije polja, gde se sile izmedu :.•, cestica sagledavaju kao odrazi dinamicnih obrazaca (vir- •1 tuelnih oblaka) svojstvenih tim cesticama. .-:
Teorija polja u savremenoj fizici nagoni nas da na- pustimo klasicno razlikovanje izmedu materijalnih cesti- l1 ca i praznine. Ajn tajnova teorija gravitacije i kvantna t
teorija polja pokazuju da se cestice ne mogu razdvojiti ' od prostora koji ih okrutuje. S jedne strane one odredu- ju strukturu tog prostora, dok ih sa druge strane, ne mo temo smatrati izolovanim entitetima, vee ih moramo shvatiti kao kondenzacije jednog kontinuiranog polja koje ispunjava celokupan prostor. U kvantnoj teoriji po-
lja, to polje se smatra osnovom svih cestica i njihovih medusobnih interakcija. - -
15 Citirano u knjizi J.Needhama, nav. delo, II tom, str. 62.
16
Komentar heksagrarna Yu, u knjizi: R. Wilhelm, The I
Ching or Book of Changes (Routledge & Kegan Paul, London, 1968), Str. 68.
262 263
'PARALELE Praznina i oblik
Polje postoji uvek i svugde; ono nikad ne more biti uklonjeno. Ono je nosilac svih materijalnih poja va.Ono je ..praznina" iz koje proton stvara pi-me zone. Postojanje i iScezavanje cestica samo su obli
ci kretanja polja17•
Razlikovanje izmedu materije i praznog prostora moralo je na kraju biti napu teno kada je postalo oeigle dno da virtuelne cestice mogu nastati spontano iz pra znine, i vratiti se ponovo u nju, bez prisustva bilo kojeg nukleona iii neke druge cestice snatne interakcije. Evo jednog .,vukuumskog dijagrama" za takav proces: trice stice - proton (p), antiproton (p), i pion ( ) - nastaju iz nicega i nestaju ponovu u vakuumu. Prema teoriji polja, ovakvi dogadaji odigravaju se stalno. Vakuum je daleko od toga da bude prazan. Upravo obrnuto, on sadrti neo graniceni broj cestica koje nastaju i iScezavaju bez kraja i konca.
vakuumski dijagram
To je dakle ono to u savremenoj fizici predstavlja najblitu paralelu NiStavilu istoenjackog misticizma. Kao i istoenjacko Ni tavilo, ..fizicki vakuum" - kako se nazi va u teoriji polja - nije neko stanje puke praznine, vee sadrti mogucnost za sve oblike sveta cestica. Ti oblici, sa svoje strane, nisu nezavisni fizicki entiteti, vee samo prolazne manifestacije NiStavila koje leti u osnovi sve ga. Kako kaze sutra, .. Oblik je praznina, i praznina je zaista oblik".
Odnos izmedu virtuelnih cestica i vakuuma u su ti- ni je dinamican; vakuum je istinski jedno ..tivo NiStavi
lo", koje pulsira beskrajnim ritmovima stvaranja i uni -_ tenja. Mnogi fizicari vide otkrice dinamicnog kvaliteta
vakuuma kao jedno od najvatnijih nalaza savremene fi- _J
zike. Praznina je iz svoje uloge prazne posude za fizicke
pojave, izrasla u dinamicnu veliCinu od najveceg znaca-
ja. Rezultati savremene fizike stoga kao da potvrduju
reci kineskog mudraca Can Caja:
Kad znate da je Veliko NiStavilo puno ci-a, shvati cete dane postoji takva stvar kao to je praznina 18.
17 W.Thirring, nav. delo, str. 159. 18 Citirano kod J.Needhama, nav. delo, IV tom, str. 33.