Lee Smolin

Lee Smolin vuonna 2004

Lee Smolin (s. 1955) on yhdysvaltalainen fyysikko. Smolin epäilee nykyfysiikan valtavirtana olevaa säieteoriaa, ja myös kvanttiteoriaa, jonka muotoilua matemaattisiksi kaavoiksi hän ei pidä tyydyttävänä.

Koulutus, ura ja perhe

Smolin opiskeli Hampshire Collegessa merkittävän fyysikon Herb Bernsteinin ohjauksessa. Teoreettisen fysiikan tohtoriksi hän valmistui Harvardin yliopistosta. Hän toimi useissa yliopistoissa ja vieraili myös eurooppalaisissa yliopistoissa, kuten Oxfordissa, Cambridgessa ja Rooman yliopistossa. Sen jälkeen hän muutti Kanadaan työskentelemään teoreettisen fysiikan Perimeter Instituteen, jonka perustamisessa hän oli mukana.

Smolinin äiti Pauline Smolin on näytelmäkirjailija ja isänsä Michael Smolin on ympäristö- ja prosessi-insinööri. Hänen veljensä David M. Smolin on professorina Cumberlandin oikeustieteellisessä tiedekunnassa Samfordin yliopistossa Alabamassa. Hänen puolisonsa on juristi Dina Graser.

Teorioita

Smolin on esittänyt teorioita liittyen kvanttigravitaatioon. Kvanttigravitaation tarkoitus on yhdistää kaksi fysiikan pääteoriaa. Hänen mielestään silmukkakvanttigravitaatio ja säieteoria voivat olla saman teorian eri puolia. Smolin tunnetaan parhaiten ajatuksesta, jonka mukaan mustan aukon synty luo uuden maailmankaikkeuden jonnekin maailmankaikkeutemme taakse, meille tuntemattomiin ulottuvuuksiin.

Kirjassaan Kvanttipainovoima Smolin kuvaa kansantajuisesti yrityksiä yhdistää kvanttiteoria ja yleinen suhteellisuusteoria 1960-luvulta lähtien. Smolin tarkastelee esimerkiksi Wheeler–DeWitt-yhtälöä, jolle on aikaisemmin ollut vaiketa löytää ratkaisua, mutta jolle Smolin on löytänyt äärettömän määrän tarkkoja ratkaisuja.

Aika ja avaruus on ajateltu Newtonista lähtien jatkuviksi. Tämän Smolin kiistää ja väittää aika-avaruutta kvantittuneeksi: on olemassa sekä pienin aika, Planckin aika, että pienin pituus, Planckin pituus.

Säieteorian ja yleisen suhteellisuusteorian heikkoudeksi Smolin laskee riippuvuuden oletetusta tausta-avaruudesta. Hänen mukaansa ajan ja avaruuden pitää päinvastoin rakentua teoriasta. Näitä rakennuspalikoita ovat äärimmäisen pienet silmukat. Toisiinsa lomittuneet ja kietoutuneet silmukat muodostavat spinverkon. Nämä alkeispinta-alat ja -tilavuudet ovat vain Planckin mittojen kokoisia. Kaukaa katsoen niiden muodostama rakenne näyttää sileältä ja jatkuvalta, jollaisena me ajan ja avaruuden koemme.

Säikeet, jotka ovat Planckin pituuteen verrattuna suuria, saattavat vastata spinverkossa eteneviä aaltoja. Näin silmukkapainovoima muodostaisi tausta-avaruuden säikeille.

Smolinin mielipiteet ovat herättäneet laajaa väittelyä fyysikoiden keskuudessa. Eräs johtavista säieteoreetikoista Joseph Polchinski on arvostellut Smolinin teoksessaan The Trouble with Physics esittämiä ajatuksia.

Teoksia

• The Life of the Cosmos, 1999.
• Kvanttipainovoima. ((Three roads to quantum gravity: A new understanding of space, time and the universe, 2001.) Tieteen huiput) Suomentanut Risto Varteva. Helsinki: WSOY, 2002. ISBN 951-0-26895-X
• The Trouble With Physics: The Rise of String Theory, the Fall of a Science, and What Comes Next. Houghton Mifflin. 2006. ISBN 978-0-618-55105-7. ("Paras tieteestä maallikoille kirjoitettu kirja, jonka olen koskaan lukenut... Lue tämä kirja. Kaksi kertaa." Sunday Times)

Aiheesta muualla

• Polchinski's answer to Smolin's answer to Polchinski's review of Smolin's book (Arkistoitu – Internet Archive)
• Lee Smolinin kvanttigravitaatiosivusto Internet Archivessa
• A list of many of Smolin's published works (Arkistoitu – Internet Archive)
• A debate of the merits of string theory between Smolin and Brian Greene, from National Public Radio
• The Trouble with Physics Smolin's book website. Almost his new homepage.