Clubul ateistilor

Două fabule din fizică larg discutate
Următoarele două fabule sunt 2 ipoteze de lucru imaginative – fabule ştiinţifice – avansate de către fizicieni respectaţi. Ambele au primit atenţie deosebită dincolo de comunitatea fizicii şi ambele sunt descrieri ,,mind-boggling” ale lumii reale.

1. 10 la puterea 100 universuri
În 1995 fizicianul Hugh Everett a avansat fabuloasa explicaţie a lumii cuantice care a stat ulterior la baza best-seller-ului ,,Timeline” a lui Michael Crichton ,,Ipoteza universurilor paralele” a lui Everett se referă la o descoperire de tip puzzle din fizica cuantică: atâta timp cât o particulă nu este observată, măsurată, sau nu interacţionează nici într-un mod, se găseşte într-o stare curioasă care este o superpoziţie a tuturor stărilor posibile pe care le poate lua cuanta. Atunci când particula este observată, măsurată sau implicată într-o interacţiune, această stare de superpoziţie devine rezolvată: particula este atunci într-o singură stare, asemeni unui obiect ,,obişnuit”. Deoarece această stare de superpoziţie este descrisă de o funcţie de undă complexă, numită după numele lui Schrodinger, atunci când starea de superpoziţie este rezolvată se spune că funcţia de undă Schrodinger ,,colapsează”.
Problema aici este faptul că nu se poate spune care dintre posibilele stări va fi cea pe care o va lua particula. Alegerea particulei pare să fie indeterminată – complet independentă de condiţiile care au declanşat colapsarea funcţiei de undă. Ipoteza lui Everett afirmă că inderminaţia colapsării funcţiei de undă nu reflectă condiţiile reale din lume. Nu există nici o indeterminaţie implicată aici: fiecare stare ocupată de către particulă este deterministă în ea însăşi – pur şi simplu are loc în într-o lume de capul ei, propria sa lume!
Iată cum s-ar întâmpla colapsarea funcţiei de undă: atunci când cuanta este măsurată, există un număr de posibilităţi, fiecare dintre acestea este asociată cu un observator sau cu un dispozitiv de măsurare. Noi percepem doar una dintre aceste posibilităţi într-un proces de selecţie ce pare aleator. Dar, conform lui Everett, selecţia nu este la întâmplare, ea nu are loc prima dată: toate stările posibile ale cuantei sunt realizate de fiecare dată când aceasta este măsurată sau observată, doar că ele nu sunt realizate în aceeaşi lume. Multele stări posibile ale cuantei sunt realizate în tot atâtea universuri.
Să presupunem că atunci când este măsurată, o cuantă precum electronul are 50% probabilitate să o ia în sus şi 50% probabilitate să o ia în jos. Atunci nu avem doar un univers în care cuanta are o probabilitate 50/50 de a coborî sau urca ci 2 universuri paralele. Într-unul dintre acestea electronul o ia în sus şi în celălalt în jos. Avem de asemenea un observator sau un instrument de măsurare în fiecare dintre aceste universuri. Cele 2 rezultate există simultan în 2 universuri şi la fel şi observatorii sau instrumentele de măsură.
Desigur, că nu sunt doar 2 ci un mare număr de stări posibile pe care o particulă le poate ocupa atunci când stările de superpoziţie multiple se rezolvă într-o singură stare. În consecinţă, un mare număr de universuri trebuie să existe – posibil de ordinul a 10 la puterea a 100 – complete, cu observatori şi instrumente de măsurare. Deoarece nu suntem conştienţi de alte universuri decât de cel pe care-l observăm, aceste universuri trebuie să fie separate, izolate unul de altul
Fabula nr. 2: Universul holografic
Ipoteza mai recentă a universului holografic avansată de către fizicienii care studiază particulele, este şi ea ,,mind-boggling”. Ea spune că întregul univers este o hologramă – sau, cel puţin poate fi tratat ca o hologramă. Hologramele sunt reprezentări 3D ale obiectelor înregistrate cu o tehnică specială. O înregistrare holografică constă dintr-un pattern de interferenţă creat de către fascicule de lumină (se folosesc lasere monocrome şi oglinzi semitransparente). O parte a laserului trece prin oglindă şi o parte este reflectată şi baleiază obiectul care va fi înregistrat. Se expune o placă fotografică pattern-ului de interferenţă creat de către fasciculele de lumină. Acesta este un pattern 2D şi nu are semnificaţie în el însuşi, este doar o grămadă de linii. Cu toate astea conţine informaţie asupra contururilor obiectului. Aceste contururi pot fi re-create prin iluminarea plăcii cu un laser. Pattern-urile înregistrate pe placa fotografică reproduc pattern-ul de interferenţă al fasciculelor luminoase, astfel încât apare un efect vizual care este identic cu imaginea 3D a obiectului. Această imagine apare plutind deasupra şi dincolo de placa fotografică şi se deplasează în funcţie de unghiul din care este privită.
Ideea care stă la baza ipotezei universului holografic este aceea că informaţia care constituie universul este stocată la periferie, care este o suprafaţă bidimensională. Această informaţie 2D reapare în interiorul universului în 3 dimensiuni. Vedem universul în 3 dimensiuni chiar dacă ceea ce-l face să fie aşa este un pattern bidimensional. De ce este această idee subiectul unei intense discuţii şi cercetări?
Problema pe care conceptul de univers holografic o adresează vine din termodinamică. Conform acesteia (legea a II-a), dezordinea nu poate scădea niciodată într-un sistem închis. Asta înseamnă că dezordinea nu poate scădea în univers ca întreg deoarece atunci când luăm cosmosul în totalitate, acesta este un sistem închis: nu există nici un ,,afară” şi deci nimic spre care s-ar putea deschide. Dacă dezordinea nu poate scădea, ordinea – care poate fi reprezentată ca informaţie – nu poate creşte. Conform teoriei cuantice, informaţia care creează sau menţine ordinea trebuie să fie constantă, nu numai că nu poate creşte dar de asemenea nu poate nici scădea sau dispărea.
Dar ce se întâmplă cu informaţia atunci când materia colapsează în găuri negre? S-ar părea că găurile negre mătură în afară informaţia conţinută în materie. Ca răspuns la acest lucru, Stephen Hawking şi Jacob Bekenstein au arătat că dezordinea de la nivelul unei găuri negre este proporţională cu suprafaţa acesteia. În interiorul găurii negre există mult mai mult loc pentru ordine şi informaţie decât la suprafaţa sa. Într-un centimetru cub, de exemplu, este loc de 10 la puterea 99 volume Plank, dar doar de 10 la puterea 66 biţi de informaţie la suprafaţa sa (un volum Plank este un spaţiu mărginit de părţi, care măsoară 10 la –35 m – un spaţiu extrem de mic). Atunci când materia implodează într-o gaură neagră, o enormă cantitate de informaţie pare să fie măturată. Hawking era gata să afirme că aşa stau lucrurile dar asta ar fi sărit la gâtul aserţiunii teoriei cuantice care spune că în univers informaţia nu poate fi niciodată pierdută. Ieşirea din acest impas a apărut în 1993 atunci când lucrând independent, Leonard Susskind (Univ. Stanford) şi Gerard `t Hooft (Univ. din Utrecht) au venit cu ideea că informaţia din interiorul unei găuri negre nu este pierdută dacă ea este stocată holografic pe suprafaţa sa.
Matemativa hologramelor a găsit aplicaţii neaşteptate în 1998 atunci când Juan Maldacena (atunci la Univ. Stanford) a încercat să ia în considerare teoria stringurilor în condiţiile gravitaţiei cuantice. Maldacena a găsit că este mai uşor să se lucreze cu stringurile într-un spaţiu cu 5 dimensiuni decât într-unul cu 4. (Noi percepem spaţiul în 3 dimensiuni: 2 plane de-alungul suprafeţei şi unul sus-jos. A patra dimensiune ar fi într-o direcţie perpendiculară pe acestea, dar această dimensiune nu poate fi experimentată. Matematicienii pot adăuga orice număr de alte dimensiuni, din ce în ce mai multe scoase din lumea experimentării fizice). Soluţia părea evidentă: presupunerea că spaţiul 5D din interiorul unei găuri negre este realmente o hologramă a unui pattern de 4 dimensiuni de pe suprafaţa sa. Astfel se pot face calcule într-un mod mai lejer, fără probleme în 5 dimensiuni atunci când e vorba de un spaţiu de 4 dimensiuni.
Ar funcţiona o asemenea reducţie dimensională la scara universului luat ca un întreg? Teoreticienii stringurilor se luptă cu multe alte extra-dimensiuni şi au descoperit că luarea în calcul a 3 dimensiuni nu este de ajuns pentru a ajuta la cursa către o ecuaţie care să lege vibraţiile variatelor stringuri ale universului. Nici măcar 4 dimensiuni ale continuum-ului spaţiu-timp nu ajung. Iniţial teoriile de tip TOE au necesitat până la 20 de dimensiuni pentru a relaţiona toate vibraţiile împreună într-o armonie cosmică consistentă. Azi oamenii de ştiinţă găsesc că 10 sau 11 dimensiuni ar fi suficiente pentru acest lucru, arătând că vibraţiile s-ar produce într-un ,,hiperspaţiu” de dimensiune mai înaltă. Principiul holografic – aşa cum a ajuns să fie cunoscută ipoteza universului holografic – ar ajuta: se poate lua în calcul faptul că întregul univers este o hologramă multidimensională, conservată într-un număr mai mic de dimensiuni la periferia sa.
Principiul holografic poate face calculele din teoria stringurilor mai uşoare, şi poate face afirmaţii fabuloase despre natura lumii. Hooft a spus ulterior despre acest principiu holografic că în acest context holografia este mai degrabă o ,,problemă” decât un ,,principiu”, probabil speculând faptul că gravitaţia cuantică poate fi derivată dintr-un principiu mai adânc care nu se supune mecanicii cuantice.

Un număr de fenomene de anomalie ies la iveală în cosmologia fizică, în fizica cuantică, în biologia evoluţionară şi în cea cuantică precum şi în câmpul de cercetare al conştiinţei. Toate aceste anomalii creează incertitudini din ce în ce mai mari şi determină ca oamenii de ştiinţă care au o atitudine deschisă, să privească dincolo de graniţele ştiinţelor actuale.
În timp ce investigatorii conservatori insistă asupra faptului că singurele idei care pot fi luate în considerare în lumea ştiinţei sunt cele publicate în jurnale de ştiinţă stabilite şi reproduse în cărţi standard, cercetătorii curajoşi caută noi concepte fundamentale.
Ca rezultat, o grămadă de discipline devin din ce în ce mai pline de fabule adresate de cercetătorii curajoşi mainstream-ului: în fizica cuantică: - materie întunecată, energie întunecată, spaţii multidimensionale în cosmologie, particule care sunt instantaneu conectate prin tot spaţiul-timp de către nivele mai adânci ale realităţii; în biologie – iese la iveală faptul că materia vie prezintă o coerenţă de tip cuantic; în domeniul cercetării conştiinţei – conexiuni transpersonale independente de spaţiu-timp şi astea sunt doar câteva exemple.
Principalele feluri de anomalii care ies la iveală în ziua de azi n multe discipline sunt cele legate de COERENŢĂ ŞI CORELAŢIE.
Coerenţa este un fenomen binecunoscut în fizică: în mod obişnuit coerenţa se referă la lumină ca fiind compusă din unde care au o diferenţă constantă de fază. Coerenţa înseamnă faptul că relaţiile de fază rămân constante şi că procesele şi ritmurile sunt armonizate.
Sursele de lumină obişnuite sunt coerente pe o distanţă de câţiva metri dar laserele, microundele şi alte surse de lumină tehnologice rămân coerente pe distanţe mai mari.
Dar tipul de coerenţă descoperit azi este mult mai complex şi remarcabil decât forma standard, el indicând o reglare cvasi-instantanee a părţilor sau elementelor unui sistem, indiferent dacă sistemul este un atom un organism sau o galaxie.
Toate părţile unui sistem care manifestă o asemenea coerenţă sunt corelate astfel încât ceea ce se întâmplă unei părţi se întâmplă de asemenea la celelalte părţi.
O grămadă de fenomene din fizica cuantică, cosmologie, biologie evoluţionară, cercetarea conştiinţei pun evidenţă această coerenţă şi corelaţie a părţilor şi ele indică spre o ceva necunoscut anterior şi spre un nivel de unitate în natură.
Descoperirea acestei unităţi este esenţa următoarei deplasări de paradigmă din ştiinţă. Această nouă paradigmă oferă cea mai bună bază existentă vreodată pentru crearea unei vederi de ansamblu pe termen lung asupra naturii lumii.

Un catalog concis de puzzle-uri contemporane

1. Puzzle-urile din cosmologie
Azi, cu cât puterea instrumentelor de observare creşte se desfac din ce în ce mai multe mistere. Acestea au toate un element comun: ele pun în evidenţă o coerenţă fantastică prin tot spaţiul-timp.
Iată o prezentare a unor puzzle-uri care arată clar un cosmos în evoluţie structurat coerent:

1. ,,Planeitatea” universului
În absenţa materiei, spaţiul-timp reiese că e ,,plat” sau ,,euclidian” (spaţiu în care distanţa cea mai scurtă dintre puncte este o linie dreaptă) mai degrabă decât curbat (spaţiu în care distanţa cea mai scurtă dintre 2 puncte este o curbă). ,,Planeitatea” universului înseamnă faptul că Big Bang-ul care a dat naştere universului nostru, a fost fantastic de fin calibrat: dacă doar a miliarda parte din cantitatea de materie ar fi fost în plus sau în minus, atunci spaţiul-timp ar fi fost curbat chiar şi în absenţa matriei.

2. ,,Masa lipsă” din univers
Există mai multă atracţie gravitaţională în cosmos decât contribuţia materiei vizibile – deşi se crede că doar materia ar avea masă şi astfel ar exercita forţă de gravitaţie. Chiar şi atunci când cosmologii iau în calcul o varietate de materie ,,întunecată” (invizibilă optic), există încă o mare diferenţă de materie (deci masă) lipsă.

3. Expansiunea accelerată a universului
Galaxiile depărtate prind viteză cu cât se depărtează unele de altele deşi ar trebui conform teoriilor actuale să-şi încetinească acceleraţia odată ce gravitaţia învinge forţa dată de explozia iniţială - Big Bang.

4. Coerenţa unor raţii cosmice
Masa particulelor elementare, numărul particulelor elementare şi forţele care există între acestea sunt toate misterios ajustate în favoarea unor raţii precise care se tot repetă.

5. ,,Problema orizontului”
Galaxiile şi alte macrostructuri ale universului evoluează aproape uniform în toate direcţiile de observaţie (observaţii având ca referinţă Pământul) chiar şi atunci când este vorba de distanţe aşa de mari încât structurile nu ar putea fi conectate prin propagarea luminii şi deci nu ar putea fi corelate de către semnale purtate de lumină (conform teoriei relativităţii, nici un semnal nu poate călători cu viteză mai mare decât viteza luminii).

6. Calibrarea extrem de fină a constantelor universale
Parametri-cheie ai universului sunt uimitor de fin calibraţi pentru a produce nu numai raţii armonice recurente ci şi condiţiile (foarte improbabile altfel) de apariţie în cosmos a vieţii şi de evoluţie a acesteia.

Conform modelului standard de evoluţie cosmică, universul provine dintr-un Big-Bang care a avut loc acum 13,7 miliarde de ani. Big Bang a fost o explozie de instabilitate în ,,pre-spaţiul” universului: o mare fluctuantă de energii virtuale numită VACUUM.
O regiune a acestui vacuum – care este de fapt un plenum – a explodat creând astfel o minge de foc de o uriaşă temperatură şi densitate. În primele milisecunde a fost sintetizată toată materia care acum populează spaţiul cosmic. Perechile particulă-antiparticulă care au apărut, s-au ciocnit şi s-au anihilat reciproc şi doar a miliarda parte din totalul de particule create originar, care au supravieţuit, au contribuit la conţinutul de materie al acestui univers.
După aproximativ 200.000 ani, particulele s-au decuplat de la câmpul de radiaţie al mingii de foc primordiale, spaţiul devenind transparent şi apărând pâlcuri de materie ca elemente distincte.
Materia di aceste pâlcuri s-a condensat sub atracţia gravitaţională: au apărut primele stele la aproximativ 200 milioane de ani după Big Bang. Într-un spaţiu de un miliard de ani, au apărut primele galaxii.
Până destul de recent, scenariul evoluţiei cosmice părea ferm stabilit. Dar măsurători detaliate recente asupra radiaţiei cosmice de fond din domeniul microundelor – presupusă a fi o rămăşiţă de la Big Bang – arată că variaţiile acestei radiaţii fosile provin de la fluctuaţiile foarte mici din cadrul mingii de foc primordiale atunci când universul nostru avea vârsta de a trilioana parte dintr-o secundă şi aceste măsurători arată faptul că aceste mici fluctuaţii NU SUNT DISTORIUNI (FLUCTUAŢII) cauzate de către radiaţia provenită de la corpuri stelare.
Nu există o explicaţie rezonabilă în cadrul teoriei Big Bang-lui pentru ,,planeitatea” universului, pentru masa lipsă din el, pentru expansiunea accelerată a galaxiilor, pentru ,,problema orizontului”, pentru uniformitatea macrostructurilor prin tot spaţiul cosmic.
Problema ,,calibrării constantelor” este de-a dreptul covârşitoare: cei 30 sau mai mulţi parametri fizici ai universului sunt aşa de fin calibraţi încât împreună ei creează condiţiile (extrem de improbabile altfel) apariţiei vieţii şi evoluţiei acesteia progresiv către nivele mai înalte de complexitate.
Acestea toate sunt puzzle-uri care pun în evidenţă coerenţa şi ele ridică posibilitatea ca universul nostru să nu fi apărut în contextul unei fluctuaţii aleatoare a quantum vacuum-ului.
În schimb, universul s-a născut din pântecele unui aprioric ,,meta-univers” adică un METAVERS (,,meta” - ,,dincolo” în acest caz înseamnă un univers mai vast, mai fundamental care este ,,în spatele” sau ,,dincolo” de universul pe care-l observăm şi pe care-l locuim.)

Aceste puzzle-uri vor fi re-explicate mai pe larg într-un alt context mai cuprinzător, cu argumente bazate pe cele mai recente şi importante descoperiri experimentale

Topic	Deschis de	Replici	Vizualizari
ATEU PE CALEA CEA BUNA...SE POATE?	angeldeni	47	11.710
A masluit Biserica documente? hai sa vedem	Pixelut	3	4.064
Homosexualitatea vs. crestinism	ocean	260	29.110
Ateii si agnosticii! In ce masura pot vorbi in cunostinta de cauza	mora35	301	18.504
Care este biserica lui Isus? Pot sa fiu mantuit in orice biserica?	Elia	512	61.282

Clubul ateistilor Evaluare topic:

#1 Demiurgul

#2 Ravl

#3 OacOac

#4 Demiurgul

#5 OacOac

#6 Ravl

#7 Demiurgul

#8 dan-marius

#9 Amarena

#10 Demiurgul

Reclama

Impartaseste acest subiect:

Subiecte similare

Sterge post