Universul

 Dintre toate lucrurile despre care am scris pana acum, despre subiectul "Univers" am cea mai mare retinere (zic "cea mai mare" pentru ca am avut si despre altele, dar nu atat de puternic), desi imi vine cel mai natural: am fost fascinat de univers inca din clasa a 4a cand ma intrebam daca universul este infinit si daca nu, cum ar arata limita lui, daca ar fi un semn acolo care zice "aici se termina universul" sau daca ar fi un zid de caramida de care nu ai putea trece. Chiar si atunci, la 11 ani, aceste optiuni mi se pareau ridicole. Dar la fel de ridicola mi se parea si ideea ca ar fi infinit: "cum adica infinit?" Mi se parea genul de raspuns pe care adultii il dau ca sa nu fie nevoiti sa raspunda la "cum arata limita lui", ca sa nu ajunga in paradoxul cu zidul de caramida de "la margine".

Si spun ca "am o retinere" pentru ca este un subiect complicat: sunt foarte multe detalii, lucrurile nu sunt neaparat intuitive, sunt proprietati matematice ce trebuie luate in serios, nu avem o cunoastere completa a legilor naturii, datele observationale nu sunt perfecte, inca nu intelegem ce sunt si daca exista energia intunecata si materia intunecata si asa mai departe. Desi stim foarte multe, as zice, despre univers, inca sunt o sumedenie de mistere neelucidate: care este originea universului, de ce universul a plecat dintr-o stare atat de ordonata cu entropie scazuta, daca universul este sau nu ciclic, daca universul este sau nu plat (ceva mai interesant decat daca Pamantul este sau nu plat), daca este singurul univers sau nu si asa mai departe. Prin urmare nu stiu cum ar putea fi toate aceste lucruri abordate intr-un singur articol despre univers insa am sa incerc sa le expun asa dupa cum imi vin, "natural". Pe langa lucrurile uzuale am sa mai vorbesc si despre cateva detalii si concepte mai putin cunoscute insa care cred ca sunt interesante.

OK, deci ce putem spune despre univers in prezent? Stim ca are o varsta de 13.8 miliarde de ani de la Big Bang si ca are un diametru de 93 de miliarde de ani lumina (o raza de 46.5 miliarde de ani lumina). Insa cum stim toate aceste lucruri si de cand suntem constienti de asta? Nu de foarte mult timp: atunci cand Einstein a dezvoltat teoria generala a relativitatii, noua paradigma a gravitatiei ce o inlocuia pe vechea expresie a gravitatiei a lui Newton, in 1915 - omenirea nici macar nu stia ca exista alte galaxii. Se stia ca exista "nebuloase" insa se credea ca ele se afla in actualul "univers". Si spun "univers" intre ghilimele pentru ca atunci credeam ca tot ceea ce este universul este galaxia in care ne aflam, galaxia Calea Lactee. Abia mai tarziu, cand am avut telescoape indeajuns de puternice, am putut vedea ca ceea ce denumiseram "nebuloase" erau de fapt alte "universuri-insula" adica alte galaxii precum a noastra.

Interesant este ca atunci cand Einstein a formulat relativitatea generala teoria prezicea ori un univers in contractie ori un univers in expansiune, insa datele observationale aratau ca universul este static - in fond, daca universul era doar galaxia in care ne aflam evident ca universul parea static: galaxia nu este nici in contractie nici in expansiune. Abia in 1928 observatiile lui Edwin Hubble au determinat ca universul se afla in expansiune: spectrul galaxiilor indepartate era mutat spre rosu - un semn din efectul Doppler al faptului ca respectivele galaxii se indeparteaza de noi. Mai mult, viteza (relativ la noi) cu care acestea se indeparteaza este direct proportionala cu distanta pana la ele, de unde avem si rata de expansiune a universului, in jur de 72 km/s/megaparsec (unde un megaparsec este 3.26 milioane de ani lumina).

Folosind aceste observatii si facand timpul sa curga invers putem ajunge la concluzia ca tot ceea ce se afla in univers a avut aceeasi origine (desi lucrurile sunt mai complicate de atat) - la un anumit moment din timp tot ceea ce putem vedea se afla "unul peste altul". Problema este ca observatiile nu se potriveau cu calculele - dupa calcule, unele stele ar fi fost mai batrane decat universul insusi si Pamantul mai batran decat Soarele. Abia dupa ce am inteles mai bine procesele nucleare si dupa ce am descoperit si faptul ca universul se afla in expansiune accelerata (in 1998) piesele au inceput sa se potriveasca si sa nu mai avem valori fara sens - Pamantul are 4.55 miliarde de ani, Soarele tot cam pe acolo (vreo 5 miliarde de ani) iar Universul are 13.8 miliarde de ani.

Cum ramane cu "forma" universului? Este universul plat sau are vreo alta forma? Si ce inseamna ca un univers tridimensional sa fie "plat"? Cum adica "plat"? 

Daca desenam un triunghi pe o foaie de hartie plata suma unghiurilor acelui triunghi este 180 de grade. Exact asta inseamna si intr-un univers plat: daca desenezi virtual un triunghi in univers pe distante mari, daca suma unghiurilor acelui triunghi virtual este 180 de grade atunci universul este plat; daca nu, poate fi "deschis" (ca o "sha") sau inchis (ca o hipersfera). Daca este inchis atunci rezolvam si problema cu "cum poate fi universul finit, e vreun zid de caramida care il inchide?" - nu, in schimb este ca suprafata Pamantului insa in trei dimensiuni: pe suprafata Pamantului in orice directie te-ai duce, daca vei merge indeajuns de departe vei ajunge de unde ai plecat. Similar intr-un univers sferic, finit: mergand in linie dreapta intr-o singura directie vei ajunge de unde ai plecat - nu e nicio "limita" a spatiului "undeva", ci pur si simplu ajungi de unde ai plecat.

Ce determina geometria universului, daca este infinit si plat (sau deschis) sau finit si sferic? Cantitatea de energie din univers (mai exact densitatea de energie sau, si mai exact, raportul dintre densitatea de energie observata si densitatea critica de energie, un raport denumit "omega" - daca omega este 1 (adica cele doua valori sunt egale) atunci universul este plat). Daca chiar trebuie sa stiti, densitatea critica de energie este de in jur de 5 atomi de hidrogen pe metru cub.

Apropo, exista si posibilitatea ca universul sa fie finit si plat - in acest caz universul este similar cu un joc de Pac-Man - finit si plat, mergand spre marginea din stanga a ecranului si depasind-o iesi inapoi pe ecran din partea dreapta - un univers plat insa finit. Practic, in acest caz, marginea din stanga a universului corespunde cu marginea din dreapta, sunt acelasi lucru. In prezent nu stim foarte clar daca universul este plat sau nu si cu atat mai putin daca este finit sau infinit. Cele mai bune date indica faptul ca este plat (si in geometria curenta a universului contribuie atat materia obisnuita, barionica, cat si energia intunecata si materia intunecata) - insa ar putea sa fie sferic si foarte mare (astfel incat pe distanta universului observabil sa para plat, la fel cum Pamantul pare plat pe distante de pana in 4 km). Daca este sferic este (daca imi aduc aminte bine numerele) de cel putin 100 de miliarde de trilioane de ori mai mare decat universul observabil (10^23 ori mai mare) pentru a se potrivi cu actualele observatii care il indica "foarte plat". La fel de bine ar putea fi plat si infinit sau plat si finit, precum in jocul Pac-Man.

Cum ramane cu compozitia universului? Din datele actuale, universul este compus din 5% materie obisnuita, 25% materie intunecata si 70% energie intunecata. Acei 5% materie obisnuita reprezinta tot ceea ce stim: protoni, neutroni, electroni, quarci, bosoni Higgs, gluoni, fotoni, practic orice se afla in modelul standard al particulelor si toate obiectele din univers, de la virusuri la stele, galaxii si gauri negre (desi in cazul gaurilor negre este putin mai complicat, gaurile negre sunt facute din spatiu timp curbat, nu din materie - nu exista "materie" in gaurile negre). Evident, intrebarea ramane "ce facem cu ceilalti 95% din compozitia universului?" Ce este materia intunecata? Ce este energia intunecata? Ce proprietati au aceste lucruri si cum le-am putea detecta?

In cazul materiei intunecate exista multe posibilitati: poate fi ceea ce se cheama "WIMPs" - Weakly Interacting Massive Particles - un alt gen de particule care interactioneaza slab. Aici "slab" nu inseamna opusul lui "puternic" ci "prin intermediul fortei slabe nucleare" - adica prin bosoni W+, W- sau Z. WIMPs sunt favoriti ca potentiala explicatie pentru dark matter pentru ca se potrivesc foarte bine in modelul teoretic, ceea ce se cheama "the WIMP miracle" - acesti WIMPs sunt prezisi de modelele supersimetrice ale modelului standard al particulelor, din modelul supersimetric reiesind un tip de particula care se cheama un LSP - Lightest Supersymmetric Particle - cea mai usoara particula supersimetrica. Daca Natura este supersimetrica (adica daca fiecare boson si fermion din modelul standard are asociat un partener supersimetric) atunci acesti LSPs (niste particule supersimetrice ce nu se pot descompune mai departe in altele mai usoare) pot actiona drept materia intunecata.

Alte propuneri pentru materia intunecata? Axioni (o particula ipotetica inventata de Frank Wilczek, laureat Nobel - denumirea de "Axion" provine de la detergentul cu acelasi nume - Wilczek era in supermarket, la cumparaturi, atunci cand i-a venit ideea cu aceste particule si cum era la standul de detergent, s-a gandit ca numele de "Axion" s-ar potrivi numai bine noii-teoretizate particule). Mai exista un model, cel al lui Justin Khouri, in care materia intunecata este un superfluid al carui comportament depinde de temperatura - in interiorul galaxiilor este peste un anumit prag si are un anumit comportament, insa intre galaxii este sub respectiva temperatura limita si are un alt comportament, unul de superfluid. O alta propunere este modificarea gravitatiei, ceea ce se cheama "MOND" - Modified Newtonian Dynamics. In aceasta propunere, gravitatia Newtoniana, clasica, este modificata astfel incat sa se potriveasca cu observatiile - in fond, poate ca materia intunecata nu exista ci avem o teorie gresita (sau incompleta) a gravitatiei - MOND vine cu o solutie la acest lucru. Problema este ca MOND functioneaza in interiorul galaxiilor, fiind in concordanta cu observatiile, insa nu mai functioneaza in clusterele de galaxii, pe scara mai mare (de unde si propunerea lui Khouri cu materia intunecata drept superfluid).

De ce avem nevoie de ipoteza cu materia intunecata? Pentru ca fara ea universul nu ar fi plat, asa cum il observam (fara contributia materiei intunecate la densitatea de energie a universului) si rotatia stelelor din periferia galaxiilor nu ar fi precum o observam - ar trebui sa se miste mult mai lent decat ceea ce observam. In plus, exista un cluster denumit "Glontul" in care efectul de lentila gravitationala se afla la periferie si nu unde se afla materia, in centru. Asta indica faptul ca masa acelui cluster este la periferie, desi acolo nu este nimic vizibil - se speculeaza ca spre deosebire de materia obisnuita care s-a strans in centru, materia intunecata a trecut una prin alta precum un superfluid si a ajuns in periferie, adica exact ceea ce observam ca efect de lentila gravitationala (lentila gravitationala este atunci cand o imagine este deformata de curbura spatiotemporala data de prezenta materiei/energiei intr-o zona din spatiutimp). Mai nou se vorbeste despre faptul ca materia intunecata nu exista si ca cel mai probabil nu avem o expresie corecta a gravitatiei, cel putin pe distante foarte mari. In orice caz, discutia despre materia intunecata este una complicata si cu multe potentiale variante de rezolvare. Daca intr-adevar exista insa respectiva particula/camp interactioneaza doar gravitational nu vom putea sa o descoperim pentru ca gravitatia este mult prea slaba pentru a putea fi utilizata observational - nu vom sti niciodata ce este materia intunecata.

A, si inca ceva: termenul de "materie" intunecata este unul pur si simplu arbitrar - nu stim daca este "materie" sau altceva - exista si ipoteza unei "forte intunecate" care sa guverneze "materia intunecata", inclusiv "fotoni intunecati", daca asta are sens.

Cum ramane cu "energia intunecata"? Aici lucrurile sunt mai directe insa potential si mai misterioase: energia intunecata este, cel mai probabil, constanta consmologica. Constanta cosmologica a fost initial introdusa de catre Einstein pentru a face universul static - dupa cum am spus, atunci cand Einstein a formulat relativitatea generala, propria lui teorie prezicea un univers ori in expansiune ori in contractie, pe cand ceea ce stia Einstein drept univers (adica galaxia noastra) era static. Asa ca Einstein a impus o constanta cosmologica ce contracara efectul gravitatiei de a strange totul laolalta - constanta cosmologica actiona precum o gravitatie repulsiva. Daca in gravitatia newtoniana forta gravitationala actioneaza doar atractiv si depinde de energia respectivului sistem, in relativitatea generala gravitatia depinde in continuare de energia acelui sistem insa si de presiune - daca presiunea este una negativa si este importanta, atunci gravitatia poate actiona repulsiv, nu doar atractiv (acesta este un detaliu utilizat mai tarziu in teoria inflatiei de catre creatorul acesteia, Alan Guth).

Practic, daca energia intunecata este constanta cosmologica, atunci energia intunecata este energia vidului. Ideea este simpla: daca elimini orice fel de particula, radiatie, materie, orice - dintr-o zona din spatiu - te-ai astepta ca acea zona din spatiu sa aiba energie zero. Insa nu este asa - incertitudinea cuantica determina ca "zero point energy" sa nu fie zero - campurile cuantice fluctueaza cu o valoare diferita de zero. Acea valoare diferita de zero, desi foarte mica, duce la expansiunea accelerata a universului - actioneaza precum constanta cosmologica introdusa de Einstein si combate efectul atractiv al gravitatiei - duce la expansiunea universului, nu la contractia lui. Efectul este valabil doar pe distante foarte mari - Pamantul nu se afla in expansiune, galaxia noastra nu se afla in expansiune, nici clusterul local de galaxii nu se afla in expansiune. Doar obiectele intre care se afla zone mari de spatiu gol se departeaza unele de altele, per total universul aflandu-se in expansiune accelerata.

A se nota faptul ca universul nu se "extinde in ceva" - pur si simplu distantele dintre clusterele de galaxii devin din ce in ce mai mari. In plus, desi viteza luminii prin spatiu nu poate fi depasita, spatiul in sine se poate expanda cat de repede doreste, nu este nicio limita. Si, de fapt, daca universul se afla in expansiune, oricat de mica ar fi, pe distante indeajuns de mari rata de expansiune va depasi viteza luminii - vorbim despre o "rata" de expansiune, nu despre o "viteza" de expansiune. Daca ne uitam la valoarea constantei lui Hubble vedem ca aceasta este de ~70 km/s/megaparsec, nu 70 km/s - avem de-a face cu o rata, nu cu o viteza (asta pentru cei care se intreaba cum este posibil ca "viteza" de expansiune sa depaseasca viteza luminii).

Ok, acum ca am clarificat toate aceste lucruri ce alte chestii mai interesante si mai putin cunoscute putem aborda? Cum ramane cu Big Bangul? A avut universul un inceput? A avut loc Big Bangul?

Aici trebuie sa fim foarte atenti: cand vorbim despre Big Bang de fapt vorbim despre doua lucruri separate: unul dintre ele este modelul Big Bang: cum a evoluat universul de la cele mai timpurii momente ale sale pana in prezent. Acest model este foarte bine descris la nivel teoretic si sustinut de o tona de probe observationale: radiatia de fond, raportul de elemente chimice observate, in concordanta cu nucleosinteza, proprietatile observate ale radiatiei de fond, observatiile prin telescoape a galaxiilor indepartate, observatia expansiunii universului si asa mai departe. Modelul Big Bang este foarte solid. Al doilea lucru la care oamenii se refera cand zic "Big Bang" il reprezinta "singularitatea Big Bang" - punctul de origine al universului. Despre singularitate nu putem zice aproape nimic - putem spune ca este ceea ce relativitatea generala prezice daca insistam sa ducem universul pana in momentul zero. Insa nu stim daca a existat un "moment zero" (inca ceva: o singularitate nu este un "loc in spatiu" ci un "moment in timp" - atat Big Bangul cat si singularitatile din interiorul gaurilor negre sunt momente in timp). In plus, faptul ca avem o singularitate in care dam peste infinitati este modul relativitatii de a spune "vorbesc prostii si nu ar trebui sa ma luati in serios, aici". Parerea mea este ca singularitatea Big Bang nu exista si ca trebuie inlocuita de cu totul altceva - la acele dimensiuni, in care universul este comprimat intr-un punct, gravitatia (asa slaba cum este la scara la care traim noi) devine foarte puternica si trebuie inlocuita cu o varianta cuantica a sa - o varianta cuantica pe care noi nu o avem in prezent. Doar atunci cand vom unifica mecanica cuantica cu gravitatia intr-un regim de energie ridicata vom putea spune ceva despre "ce s-a intamplat la momentul zero" al universului si daca un astfel de moment a existat sau daca are sens sa vorbim despre asa ceva.

Acum haideti sa vedem daca universul a avut vreo cauza. Suna a o problema fara sens: cum adica "sa fi avut vreo cauza?" In fond, nu cunoastem nimic in lumea naturala care sa nu aiba o cauza... sau cunoastem? In mod surprinzator, se intampla in jurul tau, chiar acum, lucruri fara cauze. O sumedenie de lucruri fara o cauza. OK, care ar fi un exemplu? Ce se intampla in jurul tau, chiar acum, fara sa aiba o cauza? Raspunsul este unul simplu: lumina. Lumina este emisa atunci cand un electron aflandu-se intr-o "stare excitata" sau pe un strat superior de energie emite un foton (de o anumita lungime de unda si deci cu o anumita energie) si coboara pe un strat inferior de energie. Care este cauza acestei emisii a respectivului foton? Niciuna. Nu are nicio "cauza" pentru care emite acel foton - pur si simplu acel lucru "se intampla" - este o proprietate cuantica ce nu are nevoie de o "cauza".

Similar, universul in sine ar fi putut pleca "din nimic", fara o cauza. Atunci cand zic "din nimic" ma refer la o dimensiune zero - urmand legile mecanicii cuantice, universul in sine ar fi putut fluctua, fara o cauza, dintr-o dimensiune zero intr-o dimensiune "mica", de exemplu de marimea unei pietricele. Daca universul a avut proprietatea ca energia sa-i fie distribuita uniform, atunci efectul gravitational al acelei distributii de energie a avut proprietate repulsiva, intocmai precum constanta cosmologica introdusa de catre Einstein si precum actuala energie intunecata, insa mult, mult, mult, mult, mult (etc) mai puternica. O astfel de distributie a energiei in acel "miez" de univers, rasarit din nimic, fara o cauza, s-ar fi dublat ca dimensiune la fiecare sutime de miliardime de miliardime de miliardime de secunda (la fiecare 10^-37 secunde) - dand start inflatiei. 

Practic, in acest scenariu universul pleaca din nimic, fara o cauza, drept o fluctuatie cuantica. Fluctuatia nu este doar a campurilor cuantice (precum se intampla in prezent in universul nostru) ci si a spatiutimpului insusi prin intermediul regulilor gravitatiei cuantice.

Treaba sta in felul urmator: Natura permite fluctuatii in care perechi de particula-antiparticula "imprumuta energie" de la Natura si se materializeaza dupa care se anihileaza reciproc foarte foarte rapid si "returneaza energia" imprumutata de la Natura. Aceste fluctuatii dau ceea ce denumim "particule virtuale" si au efecte masurabile - sunt luate in calcul atunci cand facem masurari cuantice si modele teoretice ale acestora. Cu cat fluctuatia respectiva imprumuta mai multa energie de la Natura, cu atat fluctuatia este mai scurta intr-o maniera foarte precisa - practic poti imprumuta putina energie pentru un timp mai lung sau foarte multa energie pentru un timp foarte scurt. 

Insa in cazul universului, cel mai probabil natura energiei imprumutate, chiar si pentru extrem de putin timp, a fost astfel incat sa duca la inflatie - universul s-a umflat foarte foarte repede si nu a mai colapsat.

O explicatie si mai buna a motivului pentru care universul exista este faptul ca are energie zero. Daca imprumuti energie zero de la Natura, atunci acel obiect cu energie zero poate exista o infinitate de timp pentru ca respecta relatia dintre energia imprumutata si perioada pe care acea energie este imprumutata. Cum energia imprumutata este zero, legile fizicii (sau Natura) premite respectivului obiect cu energie zero sa "traiasca" un timp infinit. Dar cum ar putea Universul sa aiba energie zero? In fond, tot ceea ce ne inconjoara - materie, radiatie, materie intunecata si energie intunecata - toate aceste lucruri au energie pozitiva. Cum, deci, ar putea universul avea energie totala zero astfel incat fluctuatia care l-a creat sa nu trebuiasca sa se anihileze imediat si sa returneze energia imprumutata Naturii?

Acest lucru este posibil daca universul este sferic si inchis. Un astfel de univers are proprietatea ca energia pozitiva din materie si radiatie este contrabalansata perfect de energia negativa din campul gravitational - practic cele doua se anuleaza reciproc - daca ai o cantitate de energie "+5" in materie si radiatie, campul gravitational asociat cu acea materie si radiatie are o energie "-5", energia totala fiind zero si deci fluctuatia respectiva putand trai infinit de mult. In acest model, motivul pentru care universul exista - si tot ceea ce vedem - este ca de fapt universul nu exista. Universul are energie zero si este ca si cum nu exista - universul nu incalca nicio lege de conservare, nicio lege de incertitudine, nimic - exista pentru ca e ca si cum nu ar exista.

In final, cum ramane cu descriptia cuantica a universului? Ce este universul de fapt si care este natura spatiului si a timpului in ultimele reprezentari din gravitatia cuantica? Stim ca relativitatea prezice singularitati, atat la Big Bang cat si in gaurile negre - ce se intampla daca luam in serios reprezentarile cuantice?

In modelul meu favorit al gravitatiei cuantice universul insusi este o functie de unda, un vector in spatiul Hilbert. Tot ceea ce universul contine este determinat de functia sa de unda. In plus, daca universul are energie zero, precum am propus mai sus, atunci functia sa de unda este statica - nu evolueaza in timp. Universul nu face absolut nimic - atat timpul cat si spatiul sunt proprietati emergente, nu fundamentale.

Spatiul rasare din entanglement: un grad mare de quantum entanglement inseamna "aproape" iar un grad mic de quantum entanglement inseamna "departe". Spatiul, distantele - toate aceste lucruri sunt date de nivelul de entanglement. Din ultimele studii despre spatiu se pare ca intr-adevar asa stau lucrurile: exista o legatura intre ER si EPR (adica intre gaurile de vierme si entanglement). Se pare ca motivul pentru care particulele din mecanica cuantica au proprietatea de entanglement este faptul ca, in mod secret, acestea sunt conectate prin gauri de vierme - din perspectiva lor este ca si cum ar fi una langa alta.

Daca pentru spatiu este oarecum usor de imaginat cum ar putea rasari ca proprietate emergenta din entanglement, pentru timp este putin mai complicat. In cazul universului cu energie zero, timpul este o superpozitie a tuturor configuratiilor universului. Practic, ne putem imagina toate potentialele configuratii ale universului - organizari de particule, spatiu gol, etc. Sa luam un exemplu practic: exista o configuratie a universului in care te afli asezat pe un scaun. O configuratie in care te afli la bucatarie. O configuratie in care te afli la metrou. Si asa mai departe. Pentru fiecare dintre aceste configuratii exista si o configuratie a ceasurilor care indica ora (sau a dezintegrarii radioactive a unor atomi, sau a pozitiei unui cuart, sau a tensiunii dintr-un ceas cu arc si asa mai departe). Nu conteaza ce fel de ceas este, ce conteaza este ca poate fi definit printr-o configuratie sau proprietate a atomilor sai. Ne putem imagina ca pentru configuratia cand te afli asezat pe scaun configuratia ceasului arata "12:00". Pentru configuratia cand te afli la bucatarie configuratia ceasului arata "12:02". Pentru configuratia cand te afli la metrou configuratia ceasului arata "12:27". Si asa mai departe.

In acest caz, timpul este superpozitia tuturor acestor configuratii: toate exista (ma abtin sa zic "in acelasi timp"). Universul in sine este functia de unda ce descrie toate aceste configuratii si care nu face absolut nimic - doar exista. Spatiul si timpul rasar precum am descris mai sus din aceasta configuratie statica data de functia de unda a universului, iar reprezentarea clasica in care spatiul si timpul apar drept fundamentale exista fara o cauza, rasarita din nimic, fiind una dintre potentialele configuratii ale functiei de unda a universului".

Astfel avem o explicatie pentru totul: ce este universul, de ce exista, cum evolueaza, care este reprezentarea lui de fapt si asa mai departe.

In final vreau sa mai zic o chestie interesanta, printre cele mai interesante lucruri pe care le stiu: dualitatea Maldacena. Juan Maldacena este un fizician argentinian care studiaza gravitatia cuantica si teoria corzilor. Dualitatea Maldacena (sau anti-deSitter Conformal Field Theory (adS/CFT) correspondence) este o treaba complicata din teoria corzilor insa care poate fi exprimata pe scurt astfel: un univers in 5 dimensiuni cu gravitatie este echivalent matematic cu unul in 4 dimensiuni fara gravitatie. De ce este asta important? Pentru ca, in acest model, orice volum in 5 dimensiuni cu gravitatie poate fi reprezentat pe o suprafata in 4 dimensiuni in care nu exista gravitatie. Asa, si? Cum intr-un univers fara gravitatie informatia nu se poate pierde rezulta ca nici intr-un univers cu gravitatie informatia nu se poate pierde - ea ramane mereu pe holograma care defineste respectivul univers.

Astfel stim ca informatia nu se pierde in gaurile negre (cel putin intr-un univers anti-deSitter, adica un univers cu constanta cosmologica negativa). In universul nostru avem parte de o constanta cosmologica pozitiva (cea care cel mai probabil duce la expansiunea accelerata a universului) si nu stim daca Dualitatea Maldacena este valabila si pentru un univers ca al nostru, insa pentru universuri anti-deSitter acest lucru este valabil. 

Este unul dintre cele mai tari lucruri pe care le stiu - stiind ca in versiunea cu o dimensiune in minus si fara gravitatie informatia nu se pierde si stiind ca cele doua, cu si fara gravitatie, sunt perfect echivalente - stim ca informatia nu se pierde in gaurile negre - o treaba foarte importanta pentru felul in care intelegem legile naturii.

OK, ma opresc aici. Sunt prea multe lucruri de spus si deja am scris un articol gigant. Ce este de retinut este ca reprezentarea cuantica, nu cea clasica, a universului trebuie sa primeze. Si, asa dupa cum intelegem in prezent, chiar daca nu complet, universul este o functie de unda statica (ma abtin din nou sa fac apel la timp si sa zic "eterna") in care spatiul si timpul sunt proprietati emergente si care exista fara o cauza. Si asta este tot.

Comentarii

Postări populare de pe acest blog

Petrecere de Craciun

Moartea, partea a doua

Answering the Vertiginous Question