La fisica, lo studio di ciò che osserviamo e la matematica, lo studio delle relazioni, sono intimamente intrecciati. Spesso dove uno va, l'altro segue rapidamente. Uno può posare il telaio, mentre l'altro ne esalta il tono e la trama. Roger Penrose, professore di matematica dell'Emerito Rouse Ball all'università di Oxford, ha tenuto conferenze sin dai primi anni '60. La sua passione è la teoria dei torsioni, un'alternativa allo spazio-tempo continuo contemporaneo associato alla teoria di Einstein e alla meccanica quantistica standard. La teoria del Twistor e altri cercano di definire una grande teoria unificante (la matematica) per combinare lo spaziotempo, la gravità e le proprietà probabilistiche dei quanti (l'osservato).
Penrose nel suo libro, tuttavia, non spinge il lettore nel profondo delle teorie senza alcuna fluttuazione. La teoria del torsione, la teoria delle stringhe e altre risiedono alla fine. L'inizio copre la matematica elementale. Usando un linguaggio qualitativo ed espressioni come "bello" ed "elegante", si ricollega ai greci e alla teoria dei numeri, quindi attraverso la geometria (triangoli simili) e numeri complessi (i) per finire con le funzioni. Naturalmente, le funzioni non sono esse stesse una destinazione, sono solo un punto di partenza per calcoli, superfici, varietà e spazi. Usando tutti i trucchi del mestiere del docente, Penrose fa un lavoro ammirevole nel fornire conoscenza esclusivamente dalle pagine. Diagrammi e grafici portano la visione a nozioni astratte di spazi infiniti, fasci, n-superfici e varietà. I layout per gli esperimenti mentali (ad esempio il viaggio dei fotoni verso Titano) trasmettono una visione semplice a molti argomenti. Problemi sparsi in tutto il libro, proprio come i compiti a casa, costringono il lettore ad approfondire alcuni punti di vista. E, naturalmente, molti riferimenti, sia agli articoli fondamentali di Newton sia ai recenti resoconti dei ricercatori di oggi, disseminano i paragrafi e ognuno di questi traccia in note espansive alla fine del capitolo. Dato questo aiuto, certamente non c'è motivo di annegare mentre guadare attraverso la complessità delle idee all'interno.
Per sì, le idee all'interno sono complesse. Anche se non si presuppone alcuna conoscenza preliminare, un certo addestramento formale in matematica o fisica aiuterebbe sicuramente il lettore. Il significato e il valore relativi delle superfici di Riemann, delle mappature conformi e delle funzioni olomorfe non sono prontamente evidenti per i principianti matematici, sebbene ciascuno di essi abbia importanza. Ma non sgomento, poiché poiché la matematica è la base, non è presentata per se stessa, piuttosto per il suo valore nel contribuire alla nostra conoscenza della fisica. Ad esempio, la matematica e la fisica appropriate hanno portato al rapporto tra energia e materia che ha portato al campo della scienza nucleare. Il calcolo quantistico sta procedendo sulla stessa linea. Questi sono discussi così come i buchi neri, la doppia onda e la natura delle particelle dei fotoni, la natura esoterica della gravità e il flusso entropico del nostro universo. Perché sono le qualità di questi elementi, come i loro attributi riflessivi o invarianti, che devono rispecchiarsi nelle relazioni matematiche che li modellano. Sebbene complessa, per coloro che amano questo argomento, la presentazione è corroborante, ben ritmata e approfondita.
Vi è, tuttavia, un ammesso tocco di pregiudizio in quanto Penrose è più contraddittorio che di supporto quando si tratta della direzione presa da alcuni dei ricercatori di oggi. Certamente non supporta la teoria delle stringhe. Recita molte brevi mancanze di questo, così come la sua teoria del twistor preferita. Altre teorie ottengono il loro contributo. In una sezione filosofica, si spinge fino a contemplare la revisione delle basi attuali per modellare la fisica o riesaminare il significato della realtà. È forse qui che ha origine il titolo del libro, ma il titolo sembra ancora un po 'fuori posto. Il tema di una strada non appare mai nel libro, né quello della realtà è molto incluso. Questo libro, tuttavia, fornisce una grande base matematica per perseguire l'indagine della fisica. Non sottrarsi all'aumento di difficoltà, vicoli ciechi o incognite complete. Con le citazioni e l'argomento progressivamente più attuale, un lettore può facilmente immergersi per saperne di più o forse per selezionare un'area per dare il proprio contributo.
Una grande teoria unificante è un po 'un santo graal per alcuni matematici e fisici. Il progresso continuo viene trombato attraverso le riviste e forse la teoria è proprio dietro l'angolo successivo. Per prepararti a questo, o forse per prendere in considerazione l'idea di dare il tuo contributo, leggi La strada per la realtà di Roger Penrose, un libro scritto in modo armonioso, finemente studiato, che mostra i contributi che la matematica sta dando in questa e in altre ricerche sulla fisica della natura.
Recensione di Mark Mortimer.
