De 3000 de ani omul încearcă să înțeleagă universul! Noi am evoluat de la cosmologiile geocentrice ale lui Ptolemeu și strămoșilor lui (Aristotel etc.), prin cosmologia heliocentrică a lui Copernic și Galilei, la imaginea modernă în care Pământul este o planetă de mărime medie, în marginile unei galaxii-spirală obișnuite. Am străbătut un drum extrem de lung într-un timp extrem de scurt (ținând cont de vârsta universului): cam pe la anul 500 î.Cr., Thales, se crede, a susținut pentru prima dată ideea că fenomenele complexe pot fi reduse la principii fără a se recurge la mitologii sau teologie. Scurtă istorie a timpului, bestsellerul lui Stephen Hawking, s-a vândut în peste 10 milioane de exemplare. Hawking glumea că editorul lui l-a avertizat înainte să scrie cartea că fiecare ecuație matematică pe care o introduce va scădea numărul de cititori la jumătate! Astfel, singura ecuație care apare în Scurtă istorie este E=mc².

Știm că ne aflăm la capătul legilor finale ale naturii, dar nu știm cu exactitate câți dintre noi au citit-o.

Începutul Scurtei istorii e la fel de halucinant ca imaginația lui Einstein legată de lumină: Are universul un început? Va ajunge timpul la un sfârșit? Poate că într-o zi răspunsurile la aceste întrebări vor părea tot atât de evidente ca și mișcarea Pământului în jurul Soarelui – sau poate tot atât de ridicole ca un turn de broaște țestoase. Până atunci, am stabilit că:

Teoria relativității pune capăt ideii de timp absolut. Ea ne forțează să acceptăm că timpul nu este complet separat și independent de spațiu, ci se combină cu acesta formând un obiect numit spațiu-timp.

De exemplu, dacă Soarele ar înceta să lumineze chiar în momentul de față, el nu ar afecta obiectele de pe Pământ deoarece ele s-ar găsi în regiunea din afara conului evenimentului corespunzând stingerii Soarelui. Am ști asta numai după 8 minute, timpul necesar luminii să ajungă de la Soare la noi. Lumina pe care o vedem de la galaxiile îndepărtate le-a părăsit acum milioane de ani, iar în cazul obiectelor celor mai îndepărtate pe care le vedem, lumina le-a părăsit acum circa opt miliarde de ani. Astfel, când privim universul îl vedem așa cum era în trecut!

Legea mișcării a lui Newton a pus capăt ideii de poziție absolută în spațiu. Hawking dă ca exemplu paradoxul gemenilor: unul dintre gemeni se duce să trăiască pe vârful unui munte, iar celălalt locuiește la malul mării. Primul va îmbătrâni mai repede decât al doilea. În acest caz, diferența de vârstă va fi foarte mică, dar ea ar fi mult mai mare dacă unul dintre gemeni pleacă într-o călătorie cu o navă spațială care se deplasează cu o viteză apropiată de viteza luminii.

Imaginea modernă a universului datează doar din 1924, când astronomul american Edwin Hubble a demonstrat că galaxia noastră nu era singura. Acum știm că galaxia noastră este numai una din câteva sute de miliarde care se pot vedea cu telescoapele moderne, fiecare galaxie conținând câteva sute de miliarde de stele! A fost destul de surprinzătoare descoperirea că galaxiile se îndepărtează de noi! Acest lucru a însemnat că universul nu putea fi static, așa cum s-a crezut înainte, ci că se află în expansiune. Descoperirea expansiunii universului a rămas una dintre marile revoluții intelectuale ale secolului XX.

O ipoteză emisă de George Gamow (student al lui Alexander Friedmann) stipula că universul timpuriu trebuie să fi fost fierbinte și dens, incandescent (ipoteză continuată de Hawking și Penrose, care au demonstrat că la începutul timpului trebuie să fi fost un punct de densitate infinită și curbură infinită a spațiu-timpului – pentru un fizician, asta înseamnă că teoria lui Einstein nu mai e valabilă în acel punct, deci nu poate fi folosită pentru a spune cum a început universul, ci doar cum a evoluat; de fapt, într-un astfel de punct nici una dintre legile cunoscute ale științei nu mai funcționează). E ca și cum o monedă cu un diametru de 1 cm s-a dilatat cu un factor de 1000000000000000000000000000000 (1 urmat de treizeci de zerouri) în 0,00000000000000000000000000000000001 secunde (zero urmat de treizeci și patru de zerouri și apoi 1 – da, le-am numărat!). Bob Dicke și Jim Peebles, care lucrau la ipoteza lui Gamow, au argumentat că ar trebui să putem vedea strălucirea universului timpuriu, deoarece lumina unor zone foarte îndepărtate ar ajunge la noi abia acum (deci o lumină veche de zece sau douăzeci de miliarde de ani!).

Colapsul universului nu ar trebui să ne îngrijoreze; el nu va avea loc cel puțin încă alte zece miliarde de ani, iar dacă nu am colonizat spațiul cosmic între timp, omenirea va fi murit de mult, stinsă odată cu Soarele nostru (care mai are combustibil pentru încă cinci miliarde de ani). În lunga istorie a universului, multe stele trebuie să-și fi ars tot combustibilul și să fi suferit un colaps. De aceea, numărul găurilor negre poate fi mult mai mare decât numărul stelelor vizibile (anume, ar putea exista peste o sută de miliarde de găuri negre numai în galaxia noastră!).

Deoarece matematica nu poate trata realmente cu numere infinite, afirmă Hawking, teoria relativității prezice că există un punct în univers unde teoria însăși nu mai funcționează. Un astfel de punct este ceea ce matematicienii numesc o singularitate (creierul meu este prea limitat deocamdată pentru a înțelege de ce „în apropierea singularităților nude poate fi posibilă călătoria în trecut” – în acest sens, e ilustrativă scena din Interstellar, cu „gaura de vierme”). După Hawking, nu e necesar ca evenimentele de dinainte de Big Bang să intre într-un model științific al universului, ele pot fi eliminate teoretic, deoarece nu pot avea consecințe. Prin urmare, se consideră că timpul a început odată cu Bing Bang (timpul înțeles ca dimensiune a spațiului).

În mai puțin de jumătate de secol s-a transformat imaginea omului despre univers, formată în milenii.

Hawking a argumentat de asemenea posibilitatea ca spațiu-timpul să fie finit, dar să nu aibă limite, ceea ce ar înseamna că universul nu a avut un început, un moment al creației (cum a propus Georges Lemaître) – anume, universul este complet autonom. Chiar așa, dacă Dumnezeu ar fi creat universul într-un mod atât de neînțeles, de ce a ales să-l lase să evolueze conform unor legi pe care le-am putea înțelege?

Pentru Hawking, omul este doar o abatere la scară mică de la omogenitatea universului, precum galaxiile și stelele. La o adică, cele mai vechi inscripții se referă la rația zilnică de bere alocată fiecărui cetățean!

Diagrama anatomică a unui Caenorhabditis elegans (mascul), cu accent pe sistemul de reproducere. Acest vierme este, de fapt, transparent. via Wikipedia

Și totuși, dacă Soarele ar fi avut o masă cu numai 20% mai mare sau mai mică (!), Pământul ar fi fost mai fierbinte decât este acum Venus sau mai rece decât este acum Marte. Zona locuibilă din sistemul nostru solar este foarte îngustă. Din fericire, Pământul se află în interiorul ei! Am luat ființă beneficiind de pe urma unui reglaj cosmic extrem de fin și a întâmplării! Nu există nici un „plan inteligent” al cărui proiectant este Dumnezeu. Marele Anonim este Nimeni. Are dreptate Stephen Hawking: în trecut, acolo unde știința nu mai era capabilă să înțeleagă un lucru, o băga pe aia cu Dumnezeu. Dumnezeu a fost o minciună perpetuată inclusiv de o știință incapabilă să clarifice până la capăt „misterul creației” (să nu ignorăm faptul că cei mai mari oameni de știință au fost și credincioși!).

Viermele cilindric Caenorhabditis elegans este alcătuit din doar 959 de celule – omul din miliarde de miliarde de celule! Cred că gândirea lui Dumnezeu trebuie căutată în acest vierme!

Știința se confruntă acum cu o mare dificultate: cum să combine mecanica cuantică și gravitația. Din punctul de vedere al lui Hawking, universul poate fi înțeles numai printr-o teorie cuantică a gravitației. Scopul final al științei este de a da o teorie care să descrie întregul univers. Fiindcă, până acum, am progresat elaborând teorii parțiale, care au trebuit ajustate pentru a se potrivi cu faptele, prin alegerea unor valori arbitrare în cadrul teoriei. Știința progresează cu o atare viteză încât, asemenea anectodei din 1920 cu Eddington, un expert în relativitatea generalizată, care a replicat unui ziarist „Încerc să mă gândesc cine este a treia persoană care înțelege relativitatea generalizată!”, abia dacă putem îndrăzni să credem că trei persoane sunt la curent cu ultimele evoluții științifice. Iarăși, filozofia a murit pentru că nu a putut să țină pasul cu știința – din ce în ce mai tehnică și matematică. Din această cauză, crede Hawking, în toate universitățile se predau lucruri deja depășite.

Pentru oamenii de știință, dacă începutul universului a fost guvernat de legi ale naturii, nu mai e nevoie de vreun zeu care să-l fi pus în mișcare.

________________

Foto © (exceptând diagrama) www.thechronicle.ro, 2016

Comentarii

comentarii