Fysiikka, sen tutkiminen, mitä havainnoimme, ja matematiikka, suhteiden tutkimus, ovat kiinteästi kietoutuneet toisiinsa. Usein sinne, minne toinen menee, toinen seuraa nopeasti perässä. Toinen voi tehdä kehyksen työstä, kun taas toinen täydentää sävyä ja tekstuuria. Roger Penrose, Oxfordin yliopiston matematiikan emeritusprofessori Rouse Ball, on luennoinut ainakin 1960-luvun alusta lähtien. Hänen intohimonsa on twistorteoria, vaihtoehto nykyaikaiselle jatkuvalle avaruusajalle, joka liittyy Einsteinin teoriaan ja standardiin kvanttimekaniikkaan. Twistor-teoria ja muut pyrkivät määrittelemään suuren yhdistävän teorian (matematiikan) yhdistämään aika-avaruuden, painovoiman ja kvanttien (havaitun) todennäköisyysominaisuudet.
Penrose ei kirjassaan kuitenkaan työnnä lukijaa teorioiden syvään päähän ilman kelluntaa. Twistor-teoria, merkkijonoteoria ja muut ovat aivan lopussa. Alku kattaa alkuainematematiikan. Käyttämällä kvalitatiivista kieltä ja ilmaisuja, kuten 'kaunis' ja 'elegantti', hän viittaa takaisin kreikkalaisiin ja lukuteoriaan, sitten geometrian (samankaltaiset kolmiot) ja kompleksilukujen (i) kautta funktioihin. Funktiot eivät tietenkään ole itsessään määränpää, vaan ne ovat vain hyppypiste laskennalle, pinnoille, jakoputkille ja tiloille. Kaikkia luennoitsijan ammatin temppuja käyttäen Penrose tekee ihailtavaa työtä välittäessään tietoa pelkästään sivuilta. Kaaviot ja kaaviot tuovat näkemyksen abstrakteihin käsitteisiin äärettömistä avaruuksista, nipuista, n-pinnoista ja monista. Ajatuskokeiden asettelut (esim. fotonien matka Titaniin) välittävät yksinkertaisen näkemyksen moniin väitteisiin. Kirjassa siroteltu ongelmat, kuten kotitehtävät, pakottavat lukijan syventymään tiettyihin näkökulmiin. Ja tietysti lukuisat viittaukset, olivatpa ne sitten Newtonin merkittäviä artikkeleita tai nykypäivän tutkijoiden viimeaikaisia kertomuksia, roskaavat kappaleet, ja jokainen niistä johtaa laajoihin huomautuksiin luvun lopussa. Tämän avun ansiosta ei todellakaan ole syytä hukkua kahlaamalla sisäisten ideoiden monimutkaisuuden läpi.
Sillä kyllä, sisällä olevat ideat ovat monimutkaisia. Vaikka aiempaa tietoa ei olekaan oletettu, muodollinen matematiikan tai fysiikan koulutus auttaisi varmasti lukijaa. Riemannin pintojen, konformisten kartoitusten ja holomorfisten funktioiden suhteellinen merkitys ja arvo eivät ole helposti ilmeisiä matematiikan noviisille, vaikka jokaisella on merkitystä. Mutta älä huolestu, sillä koska matematiikka on perusta, sitä ei esitetä sen itsensä vuoksi, vaan sen arvon vuoksi fysiikan tietämyksemme lisäämisessä. Esimerkiksi sopiva matematiikka ja fysiikka johtivat energian suhteeseen aineeseen, mikä johti ydintieteen alalle. Kvanttilaskenta etenee samoilla linjoilla. Näitä käsitellään samoin kuin mustia aukkoja, fotonien kaksoisaalto- ja hiukkasluonnetta, painovoiman esoteerista luonnetta ja universumimme entrooppista virtausta. Sillä juuri näiden elementtien ominaisuudet, kuten niiden heijastavat tai muuttumattomat attribuutit, täytyy heijastua niitä mallintaviin matemaattisiin suhteisiin. Vaikka esitys onkin monimutkainen, tästä aiheesta pitäville, esitys on virkistävä, nopeatempoinen ja perusteellinen.
On kuitenkin tunnustettu vinoutuma siinä, että Penrose on enemmän ristiriitainen kuin tukeva, kun on kyse joidenkin nykyajan tutkijoiden ottamasta suunnasta. Hän ei todellakaan kannata merkkijonoteoriaa. Hän lausuu tästä monia puutteita sekä oman suosikkinsa, twistorteoriansa. Muut teoriat tulevat voimaan. Filosofisessa osiossa hän menee niin pitkälle, että hän harkitsee fysiikan mallintamisen nykyisten perusteiden tarkistamista tai todellisuuden merkityksen uudelleentarkastelua. Tästä ehkä kirjan nimikin juontaa juurensa, mutta silti otsikko tuntuu hieman väärältä. Tien teemaa ei koskaan esiinny kirjassa, eikä todellisuuden teemaa ole juurikaan mukana. Tämä kirja tarjoaa kuitenkin erinomaisen matemaattisen perustan fysiikan tutkimuksen jatkamiselle. Se ei välttele vaikeuksia, umpikujia tai täydellisiä tuntemattomia. Viittausten ja asteittain ajankohtaisemman aiheen ansiosta lukija voi helposti sukeltaa oppiakseen lisää tai ehkä valita alueen oman panoksensa mukaan.
Suuri yhdistävä teoria on hieman pyhä malja joillekin matemaatikoille ja fyysikoille. Jatkuvasta edistymisestä puhutaan lehdissä ja ehkä teoria on aivan seuraavan kulman takana. Valmistautuaksesi tähän tai harkitaksesi oman panoksen tekemistä, lue Tie todellisuuteen Roger Penrosen sujuvasti kirjoitettu, hienosti suunniteltu kirja, joka näyttää matematiikan panoksen tässä ja muissa luonnonfysiikan etsinnöissä.
Lue lisää arvosteluja tai osta kopio verkossa Amazon.com-sivustolta.