Un „Big Bang” al fizicii cuantice: Universul este un gand, o constiinta colosala

Timp de cel putin 200 de ani, stiinta ne spune ca orice idei de spiritualitate ar putea reprezenta resturile unui „trecut superstitios”. Dar, adevarul e ca fizica nu este atat de antagonista cu religiile si spiritualitatea, asa cum ar crede multi.

In 1964, lumea stiintifica a fost literalmente socata de o noua teorie, dar foarte putini la momentul respectiv au inteles exact despre ce e vorba. Aceasta a fost poate „descoperirea cea mai profunda din stiinte”. Teoria din 1964 a fost ulterior confirmata si reprodusa in laboratoarele din intreaga lume in numeroase ocazii, iar astazi nu exista nicio indoiala ca ea a fost initial una corecta. E vorba de „teoria lui Bell”, care incearca sa gaseasca o noua cale in a intelege mai bine lumea de astazi.

Incepand cu secolul al XVI-lea, odata cu inventarea telescopului de catre Galileo Galilei si observarea spatiului cosmic, s-a nascut fizica clasica, sub forma unui empirism rational. Genii ca Newton sau Einstein au consolidat aceasta stiinta, care parea ca poate explica Universul in care traim. Dar poate explica chiar totul?

Misterul luminii: materie sau unda?

Unii oameni de stiinta au observat inca de la bun inceput ca exista unele lucruri care par ca nu prea se potrivesc. In 1801, de exemplu, fizicianul britanic Thomas Young a efectuat „experimentul dublei fante” intr-o incercare de a deduce adevarata natura a luminii. Inainte de aceasta, s-a presupus ca lumina este compusa din particule mici de materie, dar rezultatul experimentului Young parea sa indice cu claritate faptul ca lumina e, de fapt, o unda. S-a presupus, in consecinta, ca undele de lumina ar avea nevoie de un mediu pentru a se propaga, mediu ce poarta numele de „eter”. In ciuda numeroaselor incercari de detectare, eterul nu a fost descoperit nici pana acum.

Nasterea fizicii cuantice

In 1900, fizicianul american Max Planck a dezvoltat un model matematic care a demonstrat ca lumina parea sa existe sub forma unor „pachete” de materie. Planck numit aceste pachete drept „cuante”, dupa latinescul „quantus”, care se traduce ca „o multime”. Descoperirea lui Planck a dat nastere a ceea ce noi numim astazi fizica cuantica – adica, studiul acelui grup de particule infinit de mici, care alcatuiesc materia.

Totusi, de atunci, in ciuda eforturilor unor mari fizicieni (Bohr, Broglie, Schrodinger etc.) marea problema in fizica a ramas natura luminii: este lumina compusa din particule sau din unde? Nimeni nu poate raspunde clar.

Apare si teoria Big Bang-ului

Intre timp, s-au inregistrat progrese remarcabile in directia opusa: explorarea in adancurile Universului. In 1929, analizand cu atentie „deplasarile in rosu” (frecventele luminii observate) ale galaxiilor indepartate, astronomul american Edwin Hubble a demonstrat ca Universul nostru se extinde. Un Univers in expansiune era o dovada contrara teoriei privind starea de echilibru a Universului, adica un Univers in esenta constant si etern. Constatarea lui Hubble, de asemenea, a sugerat ca Universul nostru, intrucat se afla in expansiune, trebuie sa fi avut un inceput, adica, un moment in care toata materia se afla concentrata intr-un singur punct, care apoi s-a extins. Astfel, a luat nastere ceea ce noi numim astazi teoria Big Bang a Universului. Teoria Big Bang-ului postuleaza ca Universul a aparut dintr-o „singularitate” (un punct de densitate infinita); totusi, aici avea dreptate umoristul Terry Pratchett care glumea odata spunea „La inceput era un nimic, care a explodat”.

Conform Big Bang-ului, in urma cu 13,8 miliarde de ani, exista un punct incredibil de mic si de cald al materiei. Acesta s-a umflat, s-a extins si apoi s-a racit in timp, permitand formarea elementelor usoare, cum ar fi hidrogenul si heliul. Din cauza unei distributii usor inegale a materiei prin Univers, atractia gravitationala a inceput apoi sa consolideze aceste elemente in nori, care au format ulterior stelele, planetele si galaxiile.

Un soc pentru fizicieni: particulele nu se supun cauzei si efectului!

Insa, acest punct de vedere este unul mecanic, pentru ca presupune ca Universul este unul determinist, lipsit de vointa sau de constiinta, supunandu-se doar unor legi mecanice, conform cauzei si efectului. Dar, enigma luminii a continuat sa afecteze aceasta teorie a determinismului fizicii, a legii cauzei si efectului. In 1927, de exemplu, fizicianul german Werner Heisenberg a facut un experiment, incercand sa masoare viteza exacta si pozitia unei particule, in scopul de a-i prezice viitorul pozitiei sale – un proces care ar fi fost in intregime in parametrii acceptati ai fizicii newtoniene. Dar, Heisenberg a descoperit ca acest lucru nu a putut fi realizat. Fizicianul britanic Stephen Hawking ne spune ca principiul incertitudinii al lui Heisenberg indica fara echivoc ca „cu cat se incearca cu mai multa precizie masurarea pozitiei particulei, cu atat mai putina precizie se poate masura viteza si vice-versa”. Aceasta constatare a trimis o unda de soc in lumea fizicii.

Principiul lui Heisenberg ii fac pe fizicieni sa se intoarca la magie

Intr-un sens foarte real, principiul lui Heisenberg a dat o lovitura fizicii newtoniane. Pentru ca, daca starea exacta a Universului era imposibil sa se masoare in orice moment dat, atunci orice stare a Universului, fie inainte, fie dupa, era de asemenea, imposibila de calculat. Determinismul, principiul cauzei si efectului nu mai puteau stau la baza fizicii clasice; atunci, cu ce ar trebui ele sa fie inlocuite?

Plecand de la aceasta constatare, unii fizicieni, inclusiv Heisenberg, au inceput sa interpreteze natura duala a lumii (particula-unda) astfel: particulele de lumina devin particule atunci cand sunt observate si raman unde atunci cand nu sunt observate. Acest lucru, desigur, este o afirmatie extraordinara, aducand aminte mai degraba de vechile superstitii, de magie. Ceea ce Heisenberg si colegii sai sugereaza este faptul ca lumea nevazuta a mecanicii cuantice nu este un taram material, ci mai degraba un taram potential. Asadar, fizicieni ca Heisenberg sustin ca baza Universului fizic pare a fi una imateriala, non-fizica. Si, intrucat baza realitatii fizice provine dintr-o sursa potentiala, non-materiala, atunci ce reprezinta aceasta din urma? Daca nu-i ceva fizic, ce e?

Universul nu are nicio locatie, iar baza sa este una imateriala

In 1964, teoria fizicianului John Stewart Bell a prins contur. Aceasta a demonstrat ca Universul este, de fapt, nelocalizat (un efect nelocalizat este o interactiune care nu implica vreo forta, nici vreun transfer de semnale si se intampla instantaneu, indiferent de distanta dintre obiecte). Si nu doar atat: in mod repetat, teoria lui Bell a fost testata in laborator si s-a dovedit a fi exacta. Stiinta acum este foarte clara: noi traim intr-un Univers care nelocalizat. Asa cum spunea fizicianul Brian Greene de la Columbia University: „Acesta este un rezultat cutremurator. Acesta este tipul de rezultat care ar trebui sa ne ia respiratia”.

Interactiunile non-localizate sunt astfel construite in tesatura Universului, incat nu le putem observa. Dar asta nu inseamna ca nu putem observa efectele lor. Caci, dupa cum explica Herbert: „Situatia actuala pare a fi urmatoarea: teoria cuantica este superluminica (mai rapida decat viteza luminii), realitatea cuantica este superluminica, dar aparentele cuantice nu sunt (…) Din moment ce teoriile cuantice ale constiintei presupun ca toate cauzele individuale ale evenimentelor cuantice se afla in lumea mentala si teoria lui Bell demonstreaza ca toate cauzele unor evenimente cuantice trebuie sa fie conectate superluminal, atunci ar trebui sa ne asteptam sa gasim niste evenimente mentale, care se comporta ca si conexiunea Bell”.

Universul este un gand

Cosmosul material, mecanicist, la care se referea fizica la inceputuri nu mai este o realitate; Universul nu este alcatuit din sute de miliarde de galaxii, aflate la distante colosale, aparent fara nicio legatura intre ele. El mai degraba pare a fi o adevarata „opera de arta”, fiind capabil de comunicare infinita si instantanee. Aceasta inseamna ca Universul in sine pare a semana mai degraba cu un organism unitar si constient.

Marele fizician britanic, Sir James Jeans, spunea odata: „Universul incepe sa arate mai mult ca un gand maret decat ca o masina mareata”. Iar acest punct de vedere incepe sa fie impartasit de cat mai multi fizicieni din zilele noastre…