CAPITOLUL 1
Limitele realității
Despre lumile paralele
Dacă în copilărie aș fi avut în camera mea doar o oglindă, visele mele cu ochii deschiși ar fi fost foarte diferite. Dar aveam două oglinzi. Și în fiecare dimineață când deschideam dulapul să-mi iau hainele, cea din ușa dulapului se alinia cu cea de pe perete, creând o serie aparent nesfârșită de reflecții a tot ce se afla între ele. Fascinant. Era o încântare să privesc imagine după imagine în planurile de sticlă paralele, extinzându-se cât vedeai cu ochii. Toate reflecțiile păreau să se miște la unison – dar știam că asta era doar o limită a percepției umane; la o vârstă fragedă învățasem despre viteza finită a luminii. Așa că urmăream cu ochii minții călătoriile dus-întors ale luminii. Creștetul capului meu, mișcarea brațului se repetau fără zgomot între oglinzi, fiecare imagine reflectată atingând-o pe următoarea. Câteodată îmi imaginam o ipostază a mea lipsită de respect, care refuza să se supună regulii, întrerupând progresia constantă și creând o nouă realitate care să le influențeze pe următoarele. În timpul pauzelor de la școală, mă gândeam uneori la lumina pe care o răspândisem în acea dimineață, încă ricoșând la nesfârșit între oglinzi, și mă alăturam uneia dintre ipostazele mele reflectate, intrând într-o lume paralelă imaginară, făcută din lumină și condusă de fantezie.
Categoric, imaginile reflectate nu au o minte proprie. Dar aceste tinerești zboruri ale imaginației, cu realitățile lor paralele imagina te, rezonează cu o temă din ce în ce mai des întâlnită în știința modernă – posibilitatea existenței altor lumi pe lângă cea pe care o cunoaștem. Prezenta carte explorează aceste posibilități, fiind o călătorie bine gândită în știința universurilor paralele.
Univers și universuri
A fost o vreme când „univers” însemna „tot ceea ce există”. Totul. Toată afacerea. Noțiunea de mai mult de un univers, mai mult de un tot, ar fi părut o contradicție în termeni. Totuși, o serie de progrese teoretice a modificat încet-încet interpretarea „universului”. Sensul cuvântului depinde acum de context. Uneori, „univers” înseamnă încă absolut tot. Câteodată se referă doar la acele părți ale întregului la care cineva ca dumneavoastră sau ca mine ar putea, în principiu, să aibă acces. Alteori se aplică unor spații separate, parțial sau în totalitate, temporar sau permanent, inaccesibile nouă; în acest sens, cuvântul face din universul nostru un membru dintr-o colecție mare, poate infinit de mare.
Cu autoritatea diminuată, „univers” a făcut loc altor termeni care captează pânza mai largă pe care poate fi pictată realitate a în totalitatea ei. Lumi paralele, sau universuri paralele, sau universuri multiple, sau universuri alternative, sau metavers, megavers sau multivers – toate sunt sinonime și sunt numai o parte din cuvintele folosite pentru a denumi nu doar universul nostru, ci o gamă de alte universuri care ar putea exista undeva.
Veți observa că termenii sunt oarecum vagi. Ce anume constituie o lume sau un univers? Ce criterii disting zone care sunt părți distincte ale unui singur univers de cele clasificate ca universuri de sine stătătoare? Poate într-o zi vom înțelege multiplele universuri destul de bine ca să avem răspunsuri precise la aceste întrebări. Deocamdată vom evita lupta cu definițiile abstracte, adoptând abordarea folosită cu succes de judecătorul Potter Stewart pentru definirea pornografiei. În timp ce Curtea Supremă de Justiție din S.U.A. se chinuia să stabilească un standard, Stewart a declarat: „ O recunosc când o văd”.
Până la urmă, etichetarea unei zone sau alteia ca univers paralel este doar o problemă de limbă. Ceea ce contează, adevărata problemă, este dacă există zone care pun sub semnul întrebării convenția, sugerând că ceea ce noi am considerat mult timp a fi singurul univers este doar o componentă a unei realități mult mai mărețe, poate mult mai stranii și, în cea mai mare parte, ascunse.
Tipuri de universuri paralele
Un fapt izbitor (și unul dintre motivele care m-au făcut să scriu această carte) este că multe dintre progresele majore din fizica teoretică fundamentală – fizica relativistă, fizica cuantică, fizica cosmologică, fizica unită, fizica computațională – ne-au făcut să ne gândim la un tip sau altul de univers paralel, într-adevăr, capitolele care urmează trasează un arc narativ prin nouă variațiuni pe tema multiversului. Fiecare consideră universul nostru ca parte a unui tot neașteptat de întins, dar complexitatea acestui tot și natura universurilor membre diferă mult de la o variațiune la alta. În unele teorii, universurile paralele sunt separate de noi prin întinderi enorme de spațiu și timp; în altele, se află la milimetri distanță; iar în altele, chiar noțiunea de locație a lor se dovedește mărginită, lipsită de sens. O gamă similară de posibilități apare când e vorba despre legile ce guvernează universurile paralele. în unele teorii, legile sunt aceleași ca în universul nostru; în altele, par diferite, dar au un fond comun; dar există și teorii în care legile au o formă și o structură care nu seamănă cu nimic din ce am văzut noi vreodată. Este umilitor și incitant în același timp să ne imaginăm cât de vastă poate fi realitatea.
Unele dintre primele incursiuni științifice în lumile paralele au fost inițiate în anii 50 de cercetători care studiau aspecte ale mecanicii cuantice, o teorie elaborată pentru a explica fenomene ce aveau loc în universul microscopic al atomilor și al particulelor subatomice. Mecanica cuantică a spart tiparul cadrului precedent, mecanica clasică, stabilind că previziunile științei sunt în mod necesar probabilistice. Putem prevedea șansa de a obține un rezultat, putem prevedea șansa de a obține un altul, dar, în general, nu putem prevedea ce se va întâmpla de fapt. Această bine-cunoscută deviere de la normele stabilite de sute de ani de gândire științifică este destul de surprinzătoare. Dar există un aspect și mai uimitor al teoriei cuantice, care s-a bucurat de mai puțină atenție. După decenii în care mecanica cuantică a fost studiată îndeaproape și după acumularea unei multitudini de date care îi confirmă previziunile probabilistice, nimeni nu a putut să explice de ce, oricare ar fi situația dată, se obține numai unul dintre numeroasele rezultate posibile. Când facem experimente, când examinăm lumea, toți suntem de acord că întâlnim o singură realitate definită. Totuși, la mai mult de un secol de la începutul revoluției cuantice, nu există niciun consens în rândul fizicienilor din lume în privința modului în care acest fapt de bază este compatibil cu expresia matematică a teoriei.
De-a lungul anilor, această breșă în cunoaștere a stat la baza multor propuneri creative, dar cea mai uimitoare a fost una dintre cele de la început. Poate, spunea acea sugestie, ideea familiară că orice experiment dat are un rezultat și doar unul este greșită. Matematica de la baza fizicii cuantice – sau, cel puțin, o perspectivă asupra matematicii – sugerează că se obțin toate rezultatele posibile, fiecare în propriul său univers distinct. Dacă un calcul cuantic prevede că o particulă poate fi aici sau poate fi acolo, atunci într-un univers este aici, iar în altul este acolo. Și în fiecare astfel de univers există o copie a dumneavoastră, martor la un rezultat sau la altul, considerând – incorect – că realitatea dumneavoastră este singura realitate. Când realizați că mecanica cuantică stă la baza tuturor proceselor fizice, de la fuziunea atomilor din soare până la tirurile neurale din care sunt alcătuite gândurile, vastele implicații ale propunerii devin dare. Ea spune că nu există drumuri nestrăbătute. Și totuși, fiecare astfel de drum – fiecare realitate – este ascunsă de toate celelalte.
Această abordare amăgitoare de tip Multe Lumi a mecanicii cuantice s-a bucurat de mult interes în ultimele decenii. Dar cercetările au arătat că este un cadru subtil și spinos (așa cum vom vedea în capitolul 8); deci chiar și azi, după mai mult de jumătate de secol de studii, propunerea rămâne controversată. Unii profesioniști în mecanica cuantică pretind că deja s-a dovedit că este o teorie corectă, în timp ce alții afirmă cu tot atâta siguranță că baza ei matematică nu e coerentă.
În ciuda nesiguranței oamenilor de știință., această primă versiune a universurilor paralele a rezonat cu teme ale lumilor separate sau ale istoriilor alternative care au fost explorate în literatură, televiziune și film, incursiuni creative care continuă și astăzi. (Printre preferatele mele, încă de când eram copil, se numără cartea Vrăjitorul din Oz, filmul O viață minunată, episodul Orașul învecinat cu eternitatea din Star Trek, povestirea lui Borges Grădina cărărilor ce se bifurcă și, mai recent, filmele Sliding Doors [Uși glisante] și Run Lola Run [Fugi, Lola, fugi]. Împreună, acestea și multe alte opere ale culturii de masă au ajutat la integrarea conceptului de realități paralele în spiritul epocii și sunt responsabile de sporirea fascinației publicului pentru subiect. Dar mecanica cuantică este doar unul dintre numeroasele moduri în care o concepție despre universurile paralele emerge din fizica modernă. De fapt, nici nu va fi primul pe care îl voi discuta.
În capitolul 2, voi începe cu o cale diferită spre universurile paralele, poate cea mai simplă dintre. toate. Vom vedea că, dacă spațiul se extinde la infinit – afirmație care este în concordanță cu toate observațiile și care face parte din modelul cosmologic susținut de mulți fizicieni și astronomi –, atunci undeva (probabil foarte departe) trebuie să existe zone în care copii ale mele și ale dumneavoastră și a tot ce ne înconjoară trăiesc versiuni alternative ale realității de aici. Capitolul 3 se va aventura mai adânc în cosmologie: teoria inflaționară, o abordare care susține ideea unei enorme și foarte rapide expansiuni a spațiului în primele momente din existența universului, generează propria versiune de universuri paralele. Dacă teoria este corectă, așa cum sugerează cele mai exacte observații astronomice, explozia care a creat regiunea spațiului în care ne aflăm noi ar putea să nu fi fost singura. Mai degrabă, chiar în acest moment, expansiunea inflaționară din zone îndepărtate ar putea crea univers după univers și ar putea face asta la nesfârșit. Mai mult, fiecare din aceste universuri își are propria întindere spațială infinită și, prin urmare, conține un număr infinit din lumile paralele întâlnite în capitolul 2.
În capitolul 4, voi discuta despre teoria corzilor. După o scurtă trecere în revistă a chestiunilor de bază, voi prezenta o dare de seamă asupra acestei abordări ce încearcă să unifice toate legile naturii. După această privire de ansamblu, în capitolele 5 și 6 vom explora progresele recente făcute de teoria corzilor, progrese care sugerează trei noi tipuri de universuri paralele. Unul este scenariul membranei, care susține că universul nostru este una dintre potențial numeroasele „plăci” care plutesc într-un spațiu cu mai multe dimensiuni, cam ca o felie de pâine dintr-o franzelă măreață, cosmică. Dacă avem noroc, este o abordare care poate oferi o signatură observabilă la Marele Accelerator de Hadroni din Geneva, Elveția, în viitorul nu foarte îndepărtat. Un al doilea tip de univers provine din membrane care se ciocnesc unele de altele, distrugând tot ce conțin și inițiind un nou și fierbinte început de tip Big Bang în fiecare. Ca în cazul bătăii din palme a două mâini gigantice, acest lucru s-a putea repeta – membranele se pot ciocni, se pot îndepărta, se pot atrage gravitațional și apoi ciocni din nou, un proces ciclic care generează universuri paralele nu în spațiu, ci în timp. Al treilea scenariu este cel al „peisajului” teoriei corzilor, bazat pe numărul enorm de posibile forme și mărimi ale dimensiunilor spațiale suplimentare cerute de teorie. Vom vedea că, luat împreună cu Multiversul Inflaționar, peisajul corzilor sugerează existența unei vaste colecții de universuri în care se realizează fiecare formă posibilă pentru dimensiunile suplimentare.
în capitolul 6, vom vedea cum aceste considerații explică unul dintre cele mai surprinzătoare rezultate bazate pe observații din ultimul secol: spațiul pare să fie plin de o energie difuză uniformă, care ar putea foarte bine să fie o versiune a infamei constante cosmologice a lui Einstein. Această observație a stat la baza multora din cercetările recente asupra universurilor paralele și este răspunzătoare pentru una dintre cele mai încinse dezbateri asupra naturii explicațiilor științifice acceptabile. Capitolul 7 extinde această temă punând, la modul mai general, întrebarea dacă studiul universurilor care ar exista dincolo de al nostru poate fi înțeles corect ca o ramură a științei. Putem verifica aceste idei? Dacă le folosim pentru a rezolva probleme care altfel ar rămâne nerezolvate, facem un progres sau doar măturăm aceste probleme sub un covor cosmic ce rămâne în mod convenabil inaccesibil? Am căutat să expun esențialul perspectivelor aflate în conflict, subliniind, în același timp, propria mea părere că, în anumite condiții specifice, universurile paralele se Încadrează fără niciun echivoc în domeniul științei.
Mecanica cuantică, cu versiunea sa de tip Multe Lumi asupra universurilor paralele, este subiectul capitolului 8. Voi aminti pe scurt trăsăturile esențiale ale mecanicii cuantice, apoi mă voi axa pe cea mai formidabilă problemă a sa: cum să obținem rezultate clare dintr-o teorie a cărei paradigmă de bază permite coexistența unor realități incompatibile una cu alta într-o ceață amorfă, dar probabilistică, precisă din punct de-vedere matematic. Vă voi conduce cu atenție prin raționamentul care, căutând un răspuns, propune ancorarea realității cuantice în propria ei bogăție de lumi paralele.
Capitolul 9 ne duce și mai departe în realitatea cuantică, conducându-ne la ceea ce eu consider a fi cea mai stranie dintre toate sugestiile făcute în legătură cu universurile paralele. Este o sugestie care a apărut treptat, de-a lungul a treizeci de ani de studii teoretice ale proprietăților cuantice ale găurilor negre. Cercetările au culminat în deceniul trecut cu un rezultat uimitor venit dinspre teoria corzi lor și sugerează, în mod remarcabil, că tot ce trăim noi nu este decât o proiecție holografică a proceselor care au loc pe o suprafață îndepărtată ce ne înconjoară. Puteți să vă ciupiți, și ceea ce simțiți va fi real, dar oglindește un proces paralel care are loc într-o realitate diferită, îndepărtată.
În sfârșit, în capitolul ia, posibilitatea și mai fantezistă a universurilor artificiale ocupă centrul scenei. întrebarea dacă legile fizicii ne dau capacitatea de a crea noi universuri va fi prima pe care ne-o vom pune. Apoi vom trece la univers uri create nu cu hardware, ci cu software – universuri care ar putea fi simulate pe un computer superavansat – și vom investiga dacă putem avea încredere că nu trăim în simularea altcuiva. Aceasta va duce la propunerea cea mai lipsită de restricții legată de universurile paralele, care își are punctul de plecare în comunitatea filosofică: aceea că fiecare univers posibil este realizat în ceea ce cu siguranță este cel mai măreț dintre toate multiversurile. Discuția va duce în mod firesc la o cercetare a rolului matematicii în dezvăluirea misterelor științei și, în fond, a capacității noastre, sau a lipsei capacității noastre, de a înțelege mai profund realitatea.
Ordinea cosmică
Subiectul universurilor paralele se bazează mult pe speculații. Niciun experiment sau observație nu a stabilit că vreo variantă a ideii este realizată în natură. Deci intenția mea în această carte nu este să vă conving că facem parte dintr-un multivers. Eu nu sunt convins - și, în general, nimeni nu ar trebui să fie – de nimic care nu e dovedit de date consistente. Acestea fiind zise, mi se pare și curios, și fascinant că numeroase progrese din fizică, urmărire suficient de departe, ajung la variațiuni pe tema universurilor paralele. Nu că fizicienii ar sta pregătiți cu plasele multiversurilor în mână, căutând să prindă orice teorie în trecere care ar putea să se potrivească, oricât de puțin, cu o paradigmă a universurilor paralele. Mai degrabă, toate propunerile legate de universurile paralele pe
Pag. 11 – 17 |
Adevăr Divin
