A fénykép, amely megváltoztatta a világot

Van egy fénykép, amelyen a 20. század tudományának szinte minden nagy alakja együtt látható. Az 1927-es brüsszeli Solvay-konferencia résztvevői között ott ült Albert Einstein, Niels Bohr, Marie Curie, Max Planck, Werner Heisenberg, Erwin Schrödinger, Wolfgang Pauli, Paul Dirac és Louis de Broglie. A képen elegánsan öltözött tudósok néznek a kamerába, ám a nyugodt beállítás mögött a modern fizika egyik legnagyobb vitája zajlott.

A konferencia központi kérdése az volt, hogy milyen természetű a valóság. A klasszikus fizika addig azt sugallta, hogy ha egy rendszer állapotát pontosan ismerjük, elvileg a jövőjét is kiszámíthatjuk. A kvantummechanika azonban egészen más képet rajzolt a világról. A részecskék hullámként is viselkedhettek, egyes tulajdonságaik nem voltak egyszerre tetszőleges pontossággal meghatározhatók, a fizika pedig egyre gyakrabban valószínűségekről beszélt bizonyosságok helyett.

Einstein ezt nem tudta elfogadni végső leírásként. Bohr viszont úgy vélte, hogy a kvantummechanika éppen azért forradalmi, mert arra kényszerít bennünket, hogy újragondoljuk, mit értünk mérésen, megfigyelésen és fizikai valóságon. Kettejük vitája a modern tudomány egyik leghíresebb szellemi párharcává vált.

A könyv nem fizikakönyv a hagyományos értelemben. Nem képletek sorával akarja elmagyarázni a kvantummechanikát, hanem azoknak az embereknek a történetén keresztül mutatja be, akik megalkották. Max Planck eredetileg egy technikai problémára keresett megoldást, amikor bevezette az energiakvantum fogalmát. Einstein ebből kiindulva magyarázta meg a fotoelektromos hatást. Bohr új atommodellt alkotott, Heisenberg és Schrödinger pedig egészen eltérő úton jutott el ugyanannak az új fizikának a matematikai leírásához.

A történet azonban 1927-ben nem ér véget. A könyv végigköveti, mi történt a Solvay-konferencia szereplőivel Európa politikai összeomlása után. A náci hatalomátvétel tudósok egész nemzedékét kényszerítette emigrációba. A kvantumfizika eredményei közvetve elvezettek a maghasadás megértéséhez, majd az atombombához. Ugyanez a tudományos forradalom alapozta meg a félvezetőket, a tranzisztort, a lézert, a modern elektronikát és végső soron a számítógépes világot is.

A könyv bemutatja Schrödinger híres macskájának valódi jelentését, Heisenberg határozatlansági relációját, Einstein gondolatkísérleteit és azt is, miért félrevezető azt állítani, hogy Bohr egyszerűen „legyőzte” Einsteint. A kvantummechanika számítási módszerei rendkívüli pontosságúnak bizonyultak, az értelmezési vita azonban máig nem zárult le teljesen.

A 20. század második felében új kérdések jelentek meg. John Bell tétele és a kísérleti vizsgálatok megmutatták, hogy Einstein aggályai nem voltak hiábavalók: olyan problémákra irányították rá a figyelmet, amelyekből később a kvantum-összefonódás kutatása és a kvantuminformatika született. Napjaink kvantumszámítógépei, kvantumkommunikációs kísérletei és rendkívül érzékeny mérőeszközei részben ugyanazokra az alapelvekre épülnek, amelyekről száz évvel ezelőtt Brüsszelben vitáztak.

A fénykép, amely megváltoztatta a világot egyszerre tudománytörténet, életrajzi tabló és a 20. század szellemi történetének egy különleges fejezete. Zsenik, riválisok, emigránsok és háborúk történetén keresztül mutatja meg, miként született meg egy új világkép, amely nemcsak a fizikát alakította át, hanem a mindennapi életünket meghatározó technológiákat is.

A híres brüsszeli fényképen a modern kor megalkotói ülnek egymás mellett. Akkor még egyikük sem sejthette teljesen, milyen világ következik abból, amiről azon az októberi héten vitatkoztak.