Interviu Cristian PRESURĂ: „În lumea mea, problemele fizicii sunt problemele fundamentale ale cunoaşterii”

Dialog exclusiv Lapunkt între Cristian PRESURĂ şi Cristian Pătrăşconiu.

Cînd aţi ştiut că nu mai e cale de întoarcere pentru dumneavoastră şi că, din acel moment, viaţa dumneavoastră se va lega în multe şi solide feluri de fizică?

Cine spune că nu mai e cale de întoarcere? Viaţa mi se pare o alergare pe dealurile copilăriei, cu suişuri şi coborîşuri, cu bucle, reîntoarceri în acelaşi punct şi pierderi în păduri necunoscute. Fizica e doar o parte din viaţă, pentru că îmi arată unde sunt, dar nu îmi spune şi cine sunt.  Dar am înţeles că e o parte importantă, de când am citit „Fizica modernă” a lui Richard Feynman (tradusă în română). Atunci am văzut că pot înţelege, cu mintea mea, atomii lumii înconjurătoare.

Spuneţi că fizica vă arată unde sînteţi. Şi unde sînteţi?

Sunt pe o planetă de atomi, împrăştiaţi acum cîteva miliarde de ani de o supernovă învecinată. Sunt, la propriu, ca şi dumneavoastră, praf de stele.

Cine spune – chiar şi unui fizician – „cine este”? Ce discipline sau ce „părţi din viaţă?

Identitatea noastră este un concept asumat, ce are valoare nulă în fizică. Petre Ţuţea îmi spune că sunt român, părintele Tadei din Serbia îmi spune că sunt gândurile pe care le am, iar Constantin Noica îmi spune ca sunt ideea pe care o port în mine. Ia să vedem ce discipline am enumerat: istorie, religie, filozofie.

În opoziţie cu ce anume ar putea să fie „fizica povestită”?

Cu „fizica calculată”. De fapt, adevărata fizică este mereu cea „calculată cu creionul”, cea plină de formule matematice, integrale şi derivate de nu ştiu ce ordin, cu sute de simboluri şi zeci de coeficienţi. „Fizica povestită” aduce o parte a acestei „fizici calculate” în imediata apropiere a înţelegerii noastre, dar nu o poate substitui.

Ca să faci fizică la modul performant, de ce apreciaţi că este, în mod obligatoriu, nevoie?

Matematica, în primul rând. Apoi, de imaginaţie şi inteligenţă. În rest, sunt celelalte atribute ale performerilor: rebeliune, ambiţie şi putere de muncă.

Rebeliune faţă de?

Rebeliune faţă de înaintaşi, faţă de semeni, faţă de tine însuţi, faţă de Dumnezeu, de fapt nu contează… Ceea ce contează este atitudinea de rebeliune, care te ţine în priză, care te munceşte şi care te aduce pe tărâmuri neumblate de alţii.

Cum aţi gîndit să spuneţi, în această carte poveştile despre fizică? Ce „şcoală de povestitor” aţi decis să urmaţi pentru a spune, în acest fel şi nu altfel, poveşti ale fizicii?

„Fizica povestită” urmează şcoala clasică, dacă pot spune aşa. Ea are ambiţia de a aborda toate subiectele fizicii fundamentale, până la cele care sunt astăzi subiect activ de cercetare (teoria corzilor relativiste, să zicem). Am scris-o nu repovestind alte cărţi de popularizare, ci recalculând ecuaţiile celor mai importante teorii ale fizicii fundamentale. Am rezolvat eu, mai întâi, ecuaţiile, după aceea am inventat povestea. Ca rezultat, povestea este „impregnată” într-o măsură destul de mare de logica din spatele ecuaţiilor, şi ea foloseşte multe exemple clasice, învăţate în timpul studenţiei sau descoperite în cărţile „maeştrilor”. Toate acestea sunt trecute prin filtrul personal, care se regăseşte des în poveste.

În discipline sau domenii spirituale, maestrul e o prezenţă extraordinar de importantă. Cum stau, în această privinţă, lucrurile în ştiinţe, în mod special – în fizică? Cine e sau cine poate fi „maestru”? Ce face ce? Ce nu mai poate face el de la un punct încolo?

În fizică, „maestrul” este acel profesor care se coboară de pe soclul lui şi îţi arată că şi el a fost ca tine, sau chiar mai este. Îţi arată cum faci un calcul simplu, fără să te simţi ruşinat, pentru că nici el nu ştia să îl facă, atunci cînd era ca tine. Îţi arată slăbiciunile lui şi îţi deschide prietenia, dincolo de diferenţa de ani. În felul acesta îţi dai seama, aproape dintr-o dată, că şi tu poţi face descoperiri. Înveţi de la el să faci calculele într-un mod riguros, să cauţi esenţa şi simplitatea oricărui argument, să îndrăzneşti să gândeşti dincolo de ecuaţii, chiar dacă apoi te întorci la ele. Şi, mai ales, să fii modest, pentru că tot ceea ce eşti, ai primit de la alţii.

(împreună cu profesorul Dragos Constantinescu, de la Rm. Valcea. Cristian Presură: „Dânsul e cel care m-a învăţat să iubesc matematica. El a făcut şi încă mai face lucruri minunate în Vâlcea. Este cunoscut ca „Profu de mate'”, cîntând cu chitara lui, matematica pe note”)

Dar, în fizica de performanţă, „echipa” – cît e de importantă? Întreb aceasta şi pentru că, observ de pe margine, multe din ultimele Premii Nobel – bunăoară – se dau unor echipe…

După mine, există puţine „echipe” în fizică. Dacă luaţi orice articol, o să găsiţi cinci sau şase nume. Asta nu înseamnă că ei au lucrat strâns împreună. De cele mai multe ori, ei au lucrat independent: unul a preparat probele, altul a făcut măsurătorile şi altul a interpretat rezultatele. Este adevărat, orice fizician îşi doreşte un partener de discuţie, şi asta se întîmplă deseori. De multe ori însă, trebuie să răzbată singur în turnul lui, pentru că, de fapt, nu interesează pe nimeni ce face el.

Dintre toate poveştile pe care le ştiţi şi pe care le spuneţi din şi despre fizică, există una anume care are, faţă de restul, un  vîrf de barcă avans în ierarhia dvs afectivă?

Îmi e greu să spun care, pentru că poveştile trebuie ajustate audienţei. Să numesc povestea bosonului Higgs, că e de actualitate, şi am avut tangenţă personal cu ea. Ce se întîmplă: în fizică, bosonul Higgs s-a numit, mult timp, bosonul „Higgs-Anderson”. Al doilea nume este cel al lui Phil Anderson, laureat al premiului Nobel pentru supraconductibilitate. Phil Anderson a lucrat în acelaşi domeniu în care eu mi-am dat doctoratul, cel de „fizica stării condensate”, şi eu l-am cunoscut personal, pentru că ne vizita des laboratorul din Olanda. Deşi a avut o contribuţie crucială în teoria noului boson, numele lui Anderson nu este cunoscut. Iată povestea lui, cu menţiunea că urmează cuvinte ciudate din fizică, pe care însă le puteţi ignora. Prin anii 60′, Phil Anderson studia supraconductorii. Materialele astea au o proprietate ciudată: câmpul magnetic nu poate pătrunde în ei. Fizicienii aveau  deja explicaţia fenomenului, numai că Phil Anderson era „jucăuş”. El a explicat fenomenul printr-o manieră extrem de neconvenţională. După Anderson, un foton virtual (particula câmpului magnetic), intră în supraconductor, capătă masa de repaus nenulă, şi atunci are un timp de viaţă scurt. Dispărând fotonul virtual din supraconductor, dispare şi câmpul magnetic. Interesant, au spus colegii lui din breaslă, şi nimic mai mult… Peter Higgs căuta însă, pe vremea aceea, un mecanism prin care particulele cunoscute (electronul, de exemplu, şi mai ales o particulă ce se numeşte bosonul W) să capete masa de repaus nenulă, aşa cum avea fotonul lui Anderson în supraconductori. Citindu-l pe Anderson şi-a dat seama că mecanismul era deja formulat, şi că el doar trebuia să îl adapteze lumii din jur. După Higgs, lumea din jur este un fel de supraconductor al lui Anderson, iar particulele (ca electronii) capătă masa de repaus nenulă tocmai pentru că se comportă ca fotonii lui Anderson. „Supraconductorul” în care trăim a căpătat numele de „câmp Higgs”, iar acum cîţiva ani, fizicienii l-au confirmat definitiv în laborator. Higgs a căpătat notorietatea, iar Anderson a rămas, în special, în amintirea studenţilor lui.

Veţi mai spune şi alte poveşti – într-un volum complementar?

Am câteva cărţi pe masa de lucru. Următoarea sper să o termin anul acesta. Va urma apoi o alta despre ciudăţeniile lumii cuantice, şi o a treia despre creier şi conştiinţă (în care expun multe dintre lucrurile învăţate în cariera profesională). În toate aceste cărţi cobor garda rigorii ştiinţifice în prezentare, pe care am păstrat-o ridicată în „Fizica Povestită”. Nu pentru a spune lucruri false, ci pentru a facilita şi mai mult povestea. Vedeţi dumneavoastră, toate articolele ştiinţifice, pe care le-am scris în cariera mea, au rigoarea cerută, ele urmează o întrebare şi bătătoresc toate căile de răspuns. Din păcate, în ele nu folosesc cuvinte ca „frumos”, sau  „dramă”, pentru că articolele nu vor fi publicate. Toată drama existenţei trebuie ştearsă în articolele ştiinţifice, şi trebuie trimisă doar povestea atomilor morţi, descrişi de ecuaţii cât mai precise. Din păcate, stilul acesta riguros al prezentării mi-a intrat în piele şi trebuie să fac un efort să îl diminuez, păstrând însă esenţa lui. „Fizica povestită” e un prim pas. Cu următoarele lucrări sper să reuşesc şi mai mult să dau libertate gândurilor mele, să permit unor cuvinte ca „frumos”, sau „durere” să faca parte din lumea materială a fizicii, acolo unde nu au, matematic, nici un drept de a exista, să dau frâu liber expresiei unor analogii care, chiar daca sunt doar parţial adevărate, sunt foarte puternice. De exemplu, „supraconductorul” în care ne aflăm, aşa-numitul câmp Higgs, este ca un fel de fluid vîscos care încetineşte mişcarea obiectelor ce se află în el, cum ar fi electronul. Fără el, electronul ar fi avut masa de repaus nulă şi ar fi mers cu viteza luminii. În campul Higgs, datorită acestei vîscozităţi, ne va fi greu să accelerăm electronul. Spunem atunci că el are o masă inerţială mare, aşa cum spunem despre orice obiect masiv pe care ne e greu să îl împingem, iar electronul nu va atinge niciodată viteza luminii. Analogia câmpului Higgs cu fluidul vâscos este o imagine vie, eficientă, căreia i-am dat glas, ştiind însă că suferă de limitările oricărei analogii, şi am pierdut din rigurozitate. De fapt, la nivel matematic, ecuaţiile de mişcare cuantică ale electronului mai primesc un termen adiţional, ce poate fi interpretat ca masa de repaus pentru el.

De ce – o spuneţi chiar dvs – cuvinte precum „frumos” sau „durere” nu îşi au locul în fizică? Şi cum îşi pot face loc acolo, cum le veţi face loc?

Pentru că ele fac parte din universul nostru subiectiv (interior). Universul acesta este construit din senzaţii (filozofii numesc asta „qualia”). Iar senzaţiile au la origine procese obiective (exterioare) ca semnalele neuronale. Misterul este că nimeni nu ştie să explice cum apar aceste senzaţii subiective din lumea proceselor neuronale. Cu alte cuvinte, puntea de legătură dintre universul exterior (obiectiv)  şi cel interior (subiectiv) este „în aer”. Atîta timp cât fizica nu poate defini această punte de legătură, elementele lumii subiective (frumuseţea, durerea) nu pot ajunge în lumea obiectivă, nu au voie să traverseze puntea înapoi.

În ce sens spuneţi, în finalul „Fizicii povestite”, că „probleme fundamentale ale fizicii sînt cel mai greu de abordat în fizica actuală”?

După mine, fizica este ştiinţa ultimă a lumii (aceasta, recunosc, este o definiţie personală). Dacă vreau să explic viaţa, tot fizică este, pentru că încerc să reduc toate procesele biologice la legile fundamentale ale fizicii (electromagnetismul, relativitatea, etc.). Dacă încerc să explic durerea sau plăcerea, şi nu am elementele necesare în fizică (pentru că un atom nu simte nici o durere, ca să dau un exemplu), atunci am o criză. Sunt probabil mai rău ca Apostolul Toma, cu metrul şi ampermetrul, l-aş măsura şi pe Dumnezeu. Sufar de ceea ce filozofii numesc „fizicalism”, adică boala de a explica totul prin procese fizice. De aceea, în lumea mea, problemele fizicii sunt problemele fundamentale ale cunoaşterii, ale căror limite le recunosc. Dacă fizica spune că spaţiul şi timpul au apărut la Big Bang, poate spune şi cum au fost create legile după care universul să apară, în primul rând? Nu, desigur. De ce au apărut în lume obiecte, spaţiu în care ele să se manifeste, suflete care să simtă durerea la contactul cu colţurile meselor?  De ce nu altceva? Iată o altă întrebare la care fizica nici nu îşi poate imagina cum ar putea răspunde. În sensul acesta, problemele fizicii sunt probleme filozofiei, chiar şi problemele dramei existenţei. Dar, recunosc, sunt la o extremă, pentru că lumea îşi imaginează că fizica se ocupă doar de lumea moartă; ori, după mine, ea se ocupa de tot.

Unde e începutul poveştilor despre fizică pentru dumneavoastră?

În lumea din jur, fără îndoială. În lumina de stele, ce vine cu spectrul lor ce le trădează viaţa, dar şi cu dorul depărtării cosmice. În focul care arde, care trădează cuantificarea nivelelor de energie ale atomilor. În obiectele care cad, care trădează nu numai mecanica lui Newton, dar şi curbura spaţiului-timpului, descrisă de Einstein. Să vă dau un exemplu. V-aţi întrebat de ce două corpuri cad la fel de repede în vid? Pentru că ele stau, de fapt, pe loc! Cum aşa? Einstein ne spune că spaţiul e relativ. Cel mai „natural” sistem de referinţă nu este cel fix cu Pământul, ci unul care cade liber, odată cu obiectele. În acest sistem, obiectele sunt în repaus, iar noi suntem într-o rachetă cosmică ce accelerează în sus, a cărei podea este suprafaţa Pămîntului. Cei interesaţi de fizică, recunosc aici principiul echivalenţei. Cu adevărat, cred că, plecând de la orice proces al naturii, se pot explica toate legile ei, atâta doar că arta  asta e greu de stăpânit, iar eu mă simt un novice.

Aţi scris multe texte, aţi publicat în româneşte o carte, dar sînteţi şi inventator – unele dintre invenţiile dvs sînt brevetate. Ce vă atrage mai mult: „partea teoretică” sau „partea practică”? Sau, am putea nuanţa: cum vă atrag cele două, cum le împăcaţi pe cele două?

Îmi plac ambele, însă sufletul meu „bate” la misterele fizicii fundamentale. Partea practică m-a ajutat să rămîn cu picioarele pe pământ, însă mintea mea visează să se rupă şi să zboare în lumea pură a ideilor, dacă o fi existând aşa ceva.

Cum aţi învăţat fizica? Şi, mai precis: cum aţi învăţat să învăţaţi bine fizica?

Păi, cine zice că am învăţat „bine” fizica? Am în bibliotecă un volum, cartea lui Steven Weinberg – mii de pagini, o biblie a teoriei cuantice a câmpurilor. Cu sinceritate vă spun, mă bucur atunci când înţeleg pasaje din ea, însă nu sunt în stare să o urmăresc pe de-a întregul. L-am întrebat odată pe domnul fizician Mircea Pentia (autor, şi el, al unei cărti de teoria cuantică a cîmpurilor)o chestie pe care nu o înţelegeam din teoria asta, şi el mi-a spus să o calculez, pentru că numai astfel o voi înţelege. Are dreptate, fizica se învaţă, în primul rînd, cu creionul matematicii.

Dar să povestiţi fizica? Cum aţi învăţat aşa ceva?

Încă nu am învăţat. Recent, am făcut un curs de mentorat cu Eugen Istodor, să mai învăţ. Dar încă nu mă simt natural decît rareori. Aş vrea ca frazele mele să rezoneze ca notele lui Chopin, să se potrivească  precum rima unei poezii, dar nu sunt acolo. Îl admir pe Carl Sagan, care ştia să pună la un loc povestea, cuvîntul, imaginea şi muzica, creînd o adevărată simfonie a cunoaşterii ştiinţifice.

Şi mai departe, imediat mai departe pentru dumneavoastră?

Am mai multe proiecte, aşa cum se cuvine unei vârste adulte, creatoare. Ţin să remarc unul anume. Pe pagina de Facebook a lucrării „Fizica povestită” (https://www.facebook.com/stiintaclub) adaug  împreună cu colegii mei fizicieni, în fiecare zi, cîte o ştire de ştiinţă. Ea este explicată pe înţelesul tuturor, în doar câteva cuvinte. Îi rog pe cei interesaţi să viziteze pagina şi, dacă le place, să distribuie mai departe aceste ştiri scurte.

Din unghiul dvs de vedere: în raport cu ştiinţa şi, în mod aparte, în raportare la fizica (la ce poate oferi aceasta), ce erori mari sau greşeli absolute poate face un om? Altfel spus: ce credeţi că nu ne pot spune ştiinţele, căror curiozităţi adînc umane nu le poate oferi fizica un răspuns adecvat?

Le văd ca două întrebări. Fizica este un exponent al ştiinţei, iar ştiinţa ne învaţă să trecem critic, prin filtrul minţii noastre, informaţia din jur. Pare trivial, dar istoria e plină de exemple cînd acest lucru nu s-a întîmplat… Deci, să nu facem greşeala să nu gîndim! Răspunsul la cea de-a doua întrebare este următorul – ştiinţele, cum sunt definite acum, nu pot oferi răspunsuri la următoarele două mistere: „Cum de poate exista ceva mai degrabă decît nimic?” şi „Cum de se poate simţi ceva (precum durerea)?”.  Prima întrebare este problema materiei, a doua este problema conştiinţei. Poate că în alte universuri există mistere dincolo de „a fi” (materia) şi „a fiinţa” (conştiinţa). Sau poate că noi înşine vom evolua către o nouă astfel de paradigmă. La întrebările de mai sus însă, ştiinţa are mîinile amputate.

Cum evaluaţi ceea ce se întîmplă acum (acum, dar şi în ultimele decenii) în fizică, în lume, la cel mai înalt nivel? Ce putem spune că are loc – o revoluţie, ceva fără precedent, ceva ieşit din comun?

Părerea mea: fizica fundamentală este în criză. În afara unor puţine lucruri (energia şi materia întunecată, masa de repaus nenulă a neutrinilor, etc.), toată fizica este scrisă în ecuaţiile lui Higgs (fizica particulelor elementare, am dat doar un nume) şi Einstein (teoria relativităţii). Iar fizica aceasta a fost scrisă acum mai mult de o jumătate de secol! De atunci, nu facem decît să îl verificăm cînd pe unul, cînd pe altul. Drama e că ecuaţiile lor sunt aşa de bune, încît se verifică aproape mereu. Pentru a avansa fizica avem nevoie de experimente care să îi contrazică şi, din păcate, experimentele astea nu se pot face azi decît cu investiţii de miliarde de euro. Chiar şi aşa, progresele sunt frustrant de încete. De aceea, nu văd, personal, o revoluţie pe termen scurt. Supriza poate veni de la un geniu, că asta face el, încurcă istoria şi predicţiile.

Stephen W.Hawking a pus această întrebare (şi a dat şi răspunsul său la ea): „ce ar însemna dacă am descoperi teoria ultimă a universului”? Care ar fi, fie şi doar ca joc intelectual, răspunsul dumneavoastră cel mai consistent la această întrebare?

Ar însemna că suntem morţi şi că ne aflăm faţă în faţă cu Dumnezeu. Sau nu. În cazul al doilea, vom fi extrem de frustraţi, pentru că avem o ecuaţie care descrie toţi atomii din univers, inclusiv pe noi, însă nu ştim de ce este ecuaţia asta şi nu alta!

Faţă de problemele în raport cu care fizica are legitimitate şi aparat(e) –fie ele conceptuale, fie de experiment – să se exprime, care este, din punctul dvs de vedere, problema cea mai misterioasă, cea care –deşi formulată – dă cele mai mari bătăi de cap? Problema la care sîntem poate cel mai departe de un răspuns ştiinţific?

Cred că e problema unificării mecanicii cuantice (teoria particulelor) cu teoria relativităţii. (teoria spatiului cosmic). Cele două teorii sunt verificate, dar nu se potrivesc între ele. Cum, o să spuneţi, dar nu e o contradicţie aici? Dacă nu se potrivesc, cum au putut fi verificate amîndouă, fără contradicţii? Adevărul e că acţionează în zone complet opuse. Prima  teorie (mecanica cuantică) acţionează pe scări microscopice (particulele şi atomii), iar cea de-a doua teorie (relativitatea), acţionează pe scări macroscopice (stelele). Pentru a vedea experimental nepotrivirea dintre ele, pentru a le şlefui la graniţa lor, în aşa fel încît să se potrivească, avem nevoie de experimente la scara de mijloc (care se numeşte mezoscopică). De exemplu, trebuie să măsurăm atît comportarea cuantică a unui măr, cît şi curbura spaţiului generată de acel măr (aşa cum zice teoria relativităţii). Pentru un măr, n-am fost în stare nici de una, nici de alta! Suntem nişte amărîti, din punctul acesta de vedere. Şi atunci? Unii fizicieni se uită la alte extreme din cosmos, cum ar fi orizontul găurilor negre, acolo unde ambele fenomene (cuantice şi relativiste) trebuie să apară. Asta face  Stephen W.Hawking, dar asta face şi prietenul meu Octavian Micu, de la Institutul de Ştiinţe Spaţiale. Cu tot respectul pentru ei, le dau şanse mici de reuşită, pentru că găurile negre sunt la depărtări uriaşe şi aparatura de care avem nevoie trebuie să fie foarte sensibilă. Pe de altă parte, nici nu văd alte metode mai promiţătoare. Poate să se ridice cîţiva dintre tinerii ce citesc aceste rînduri, să face acele două experimente cu mărul, ar fi cu adevărat urmaşii lui Newton, Higgs şi Einstein!

www.humanitas.ro: „CRISTIAN PRESURĂ s-a născut în 1971 la Voineasa şi a urmat studiile facultăţilor de electrotehnică şi fizică. A lucrat la Institutul de Fizică Atomică, unde s-a ocupat de instalaţii electrice şi a studiat proprietăţile laserilor cu medii active solide. În 2002 a obţinut doctoratul în fizică la Universitatea Groningen, Olanda, unde a caracterizat proprietăţile optice ale sistemelor corelate de electroni. Rezultatele sale s-au concretizat în lucrări publicate în reviste de specialitate: Physical Review B, Physical Review Letters şi Science. În prezent este cercetător la compania Philips, Olanda. S-a specializat în domeniul senzorilor medicali. Împreună cu echipa sa, a inventat şi introdus pe piaţă primul ceas capabil să măsoare pulsul sportivilor numai pe baza senzorilor optici. A publicat mai multe zeci de lucrări şi brevete de invenţie. Cristian Presură are o activitate intensă de popularizare a ştiinţei în limba română, scriind articole pentru ziare şi reviste. Este membru al asociaţiei cercetătorilor români Ad Astra şi fondator al asociaţiei Ştiinţă pentru Toţi, prezentă la adresa stiinta.club.”