Fysikk, studiet av det vi observerer, og matematikk, studiet av forhold, er sammenflettet. Ofte der den ene går, følger den andre raskt. Den ene kan legge rammearbeidet, mens den andre gir ut tone og tekstur. Roger Penrose, Emeritus Rouse Ball-professor i matematikk ved Oxford University, har holdt foredrag siden i det minste tidlig på 1960-tallet. Hans lidenskap er twistor teori, et alternativ til den samtidige kontinuerlige romtiden knyttet til Einsteins teori og standard kvantemekanikk. Twistor teori og andre ser ut til å definere en storslått samlende teori (regnestykket) for å kombinere romtid, tyngdekraft og de sannsynlige egenskapene til kvanta (den observerte).
Penrose i sin bok skyver imidlertid ikke leseren inn i den dype enden av teoriene uten noen flyt. Twistor teori, streng teori og andre er bosatt helt på slutten. Begynnelsen dekker elementær matematikk. Ved å bruke kvalitativt språk og uttrykk som ‘vakkert’ og ‘elegant’, forholder han seg til grekere og tallteori, deretter videre gjennom geometri (lignende trekanter) og komplekse tall (i) for å ende opp med funksjoner. Selvfølgelig er funksjoner ikke i seg selv et mål, de er bare et avkjøringspunkt for kalkulatur, overflater, grenrør og mellomrom. Ved å bruke alle triksene fra foreleserens handel, gjør Penrose en beundringsverdig jobb med å levere kunnskap utelukkende fra sidene. Diagrammer og grafer gir visjon til abstrakte forestillinger om uendelige rom, bunter, n-overflater og mangfold. Oppsett for tankeeksperimenter (f.eks. Fotonreiser til Titan) formidler et enkelt syn på mange argumenter. Problemer som er strødd gjennom hele boka, omtrent som lekseroppgaver, tvinger leseren til å fordype seg nærmere i visse synspunkter. Og selvfølgelig, strålende referanser, enten det gjelder sædartikler av Newton eller nylige beretninger fra dagens forskere, kaster avsnittene og disse hver til spansomme notater på slutten av kapittelet. Gitt denne hjelpen, er det absolutt ingen grunn til å drukne mens du vasser gjennom kompleksiteten til ideene innen.
For ja, ideene innen er komplekse. Selv om det ikke antas ingen forkunnskaper, vil viss formell trening i matematikk eller fysikk absolutt hjelpe leseren. Den relative betydningen og verdien av Riemann-overflater, konforme kartlegginger og holomorfiske funksjoner er ikke lett synlige for den matematiske nybegynneren, selv om hver av dem har betydning. Men ikke forferdelse, for ettersom matte er grunnlaget, blir den ikke presentert for sin egen skyld, snarere for dens verdi i å bidra til vår kunnskap om fysikken. For eksempel førte passende matematikk og fysikk til forholdet mellom energi og materie som førte til området kjernevitenskap. Kvanteberegningen fortsetter på samme måte. Disse diskuteres så vel som sorte hull, fotonens doble bølge og partikkelnatur, den esoteriske tyngdekraften og universets entropiske strømning. For det er egenskapene til disse elementene, som deres reflekterende eller ufravikelige attributter, som må speiles i de matematiske relasjonene som modellerer dem. Skjønt kompleks, for de som liker dette emnet, er presentasjonen forfriskende, godt tempo og grundig.
Det er imidlertid et innrømmet snev av skjevhet ved at Penrose er mer selvmotsigende enn støttende når det gjelder retningen tatt av noen av dagens forskere. Han er absolutt ikke støttende for strengteori. Han resiterer mange korte komster av dette så vel som sin egen favoritt, twistor-teori. Andre teorier får sin tilslutning. I et filosofisk avsnitt går han så langt som å overveie å gjennomgå de nåværende grunnlagene for å modellere fysikken eller revidere betydningen av virkeligheten. Det er kanskje her tittelen på boka stammer fra, men fremdeles virker tittelen litt malplassert. Temaet for en vei dukker aldri opp i boka, og virkeligheten er heller ikke mye inkludert. Denne boken gir imidlertid et stort matematisk grunnlag for å forfølge undersøkelsen av fysikk. Det skvetter ikke fra å oppdra vanskeligheter, blindveier eller fullstendig ukjente. Med sitatene og det gradvis mer aktuelle emnet, kan en leser lett dykke inn for å lære mer eller kanskje velge et område for å gi sitt eget bidrag.
En stor samlende teori er litt av en hellig gral for noen matematikere og fysikere. Kontinuerlig fremgang trompetteres gjennom tidsskriftene, og kanskje er teorien rett rundt neste hjørne. For å være forberedt på dette, eller kanskje vurdere å gi ditt eget bidrag, kan du lese Veien til virkeligheten av Roger Penrose, en glatt skrevet, finmålt bok som viser bidragene som matematikk gir i dette og andre søk i naturens fysikk.
Anmeldelse av Mark Mortimer.
