Ez a cím úgy hangzik, mintha Douglas Adams Galaxis útikalauz stopposoknak című könyvéből bukkanna fel. Vagy akár ez lehetne a következő kötet címe. De lehet, hogy épp oly megrendítő lesz a számunkra, mint a Vogon flotta.
2007. november 6-án Greenwich-i középidő szerint 14:25-kor a fenti címmel töltöttek fel egy mindössze 31 oldalas dokumentumot a Cornell egyetem tudományos eredményeket és elméleteket publikáló szerverére. A dokumentum – amely az arXiv:0711.0770v1 katalógus számot kapta – néhány napon belül a tudományos világot alaposan felbolygatta. Alig egy héttel később már a tekintélyes New Scientist is foglalkozott dolgozattal. A rövid dokumentum nem egyebet ígért, mint a világegyetemet leíró egyenletet.
Ez így akár vicc is lehetne. Sőt, ha az írás szerzőjét is megnézzük, egyre erősebb lehet mindenkiben a kétely. Ugyanis Garrett Lisi, ez a harminckilenc éves figura igazi Rejtői karakter. Fizikából szerezte a doktorátusát a kaliforniai egyetemen. De nem a szakmájában helyezkedett el a PhD megszerzése után, hanem igazi kaliforniaiként inkább csajozós pályát választott. Tanársegédi állását otthagyva hawaiira költözött szörfözni és szörfözést tanítani. Ha jön a hideg, elmegy a Colorado hegyei közé snowboard-oktatónak, majd ismét visszatér Hawaiira túravezetőnek. Szóval nem az a tipikus elméleti fizikus.
Bár az élet vidámabb oldalát választotta, mégsem hagyott fel tanult szakmájával. Kutatott, elméleteket gyártott, időnként publikált is. És nem a legkönnyebb szakterületeken. De inkább csak hobbiszinten. Néha még oktat is fizikát. Mindezeket teszi annak ellenére, hogy már tanulmányai során számos szakmai elismerést vívott ki.
Ennek a különc figurának egyik kedvenc területe, az elméleti fizika legfontosabb kérdése, a négy alapvető kölcsönhatás egyesítése. A Standard Modell segítségével már sikerül a négyből hármat (elektromágneses, erős és gyenge) egyesíteni, de a gravitáció még mindig kilóg a sorból. Ennek magyarázatár a jött létre a húrelmélet, amely sajnos még nem nyert megerősítést.
Lisi elnyert egy ösztöndíjat és elkezdett ezzel a problémával foglalkozni. Fél éven keresztül gürcölt és gyártotta a szemetet. Azonban márciusban egy tudóscsoport bejelentette, hogy sikerült leírnia az E8 nevű matematikai struktúrát.
Egy kis kitérő: az E8
Ez már az a területe a fizikának, amely nem embernek való. A Lie csoportok többdimenziós, folyamatosan szimmetrikus objektumok, amelyek kitüntetett szerepet kapnak a fizikában. Ötöt ismerünk, ezek a G2, F4, E6, E7, és az E8. Az E8 tartalmazza az előző négyet is. A következőket ne is nagyon próbáljuk megérteni vagy elképzelni. Az E8 alapja egy 8 dimenziós objektum, amely 248 pontból áll. Az ezt leíró táblázat 453060x453060 elemből áll. Azonban ezek az elemek nem számok, hanem egyenletek. Ez 205 milliárdnyi elem, 60 gigabájtnyi adat. De ennek „egy szeletét” le tudjuk képezni a mi kis kétdimenziós papírunkra.
Az E8 egyik ábrázolása
4 éven keresztül dolgozott rajta 17 matematikus. Két évbe telt, amíg az alapvető matematikát sikerült komputerprogrammá alakítani. Egy évig tartott a számítások optimatizálása, és ezután már csak egy szuperszámítógép kellett, amely 77 óra alatt végzett a munkával.
Térjünk vissza Lisihez. Észrevette, hogy az E8-at leíró egyenletek egy része megegyezik azokkal, amelyekre ő jutott. Ő a felismerés pillanatában nem volt olyan elegáns, mint Arkhimédesz: heureka helyett belőle a „szent szar” (Holy Crap) kifejezés szakadt ki.
Az E8 nyolcdimenziós szerkezetének 248 pontjába elkezdte beírni a 40 ismert részecske különböző kvantumtulajdonságú változatait. Azonban maradt húsz üres hely, amelybe feltételezett részecskéket írt be. Egy szimulációs program segítségével elkezdte az E8-at forgatni, és kétdimenziós metszeteket állított elő. Ezek jól visszaadták az ismert részecske családokat és kölcsönhatásokat. Összeállt az egységes elmélet.
A tudóstársadalmat megosztotta az elmélet. Az egyik fele csodálja az egyszerűségét és elegáns könnyedségét, az új Einsteinnek kiáltva ki Lisit. Mások kritikával illették az elméletet, szerintük az ötlet nem új, és zavarja őket a húsz új részecske.
Maga Lisi is óvatosan nyilatkozik munkájáról. Ez egy „Mindent vagy semmit” helyzet. Vagy bizonyításra kerül az elmélet, vagy megy az egész a kukába. De külön büszke rá, hogy húrelmélet nélkül alkotta meg elméletét, amelyet ő maga nem is tart sokra. És matematikailag is jóval egyszerűbb.
Évtizedekig is eltarthat, hogy kiderüljön, megállja-e a helyét az elmélet. Rengeteg számítás és ellenőrzés vár a fizikusokra. Rengeteg olyan pont van az elméletben, amelyen megdőlhet az egész. De az egész teória egyszerűsége és szépsége bizakodásra ad okot.
Talán a CERN gigászi részecskegyorsítója fogja megadni a választ, ha felfedez párat a hiányzó feltételezett húsz részecskéből. Hiszen annak idején azt hittük, az atom oszthatatlan.
Garrett Lisi előadása angol nyelven:
