https://frosthead.com

Fenomeni, komentari i bilješke

U loše sam dane šalio o tome da je svemir djelo diplomiranog studenta koji, iskreno, ne radi sve tako dobro. Model dalekovidnosti, pomislio sam. No sada je neočekivana podrška stigla od Edwarda R. Harrisona, kozmologa sa Sveučilišta u Massachusettsu, Amherst. On piše u Tromjesečnom časopisu Kraljevskog astronomskog društva da, naš su svemir možda stvorili inteligentna bića u drugom svemiru. Ta tvrdnja ne objašnjava kako je cijela stvar započela. To pitanje samo pomiče korak natrag: odakle potječe svemir u kojem su živjela ta inteligentna bića? Ali Harrisonova ideja objasnila bi neke vrlo čudne stvari o našem svemiru, poput toga koliko je to točno životno.

Povijest svemira ovako je sažeta: "Vodik je lagan plin bez mirisa, koji se, ako se dovoljno vremena, pretvori u ljude." Kada je započeo naš svemir, sastojao se uglavnom od vodika. Taj se plin kondenzira u galaksije zvijezda, u čijim se jezgrama toplina i tlak stapaju atome u teže elemente, uključujući i one potrebne za život. Neke od tih zvijezda eksplodirale su, izvlačeći teške elemente u svemir. Formirale su se nove zvijezde i planete, uključujući i našu vlastitu. Na jednoj od tih planeta pojavio se život. Harrison tvrdi da se ništa od toga nije moglo dogoditi ako sve fizičke konstante (brzina svjetlosti, naboj i masa elektrona i slični brojevi) nisu bili u pravu. Promatrajući rad dugog niza kozmologa, Harrison rezimira ono što je postalo poznato kao antropijsko načelo: svemir je takav kakav je jer postojimo. Objašnjava: "U svemiru koji sadrži svjetlucave zvijezde i kemijske elemente bitne za postojanje organskog života fizičke su konstante nužno precizno podešene (ili fino podešene). Lagana odstupanja od promatranih vrijednosti mogu rezultirati svemirom bez zvijezda i beživotom."

Razmotrimo, na primjer, Newtonovo otkriće da je gravitaciona sila između bilo koje dvije čestice određena njihovim masama, razmakom između njih - i gravitacijskom konstantom, brojem koji uvijek ostaje isti. Da je gravitaciona konstanta manja, taj izvorni vodikov plin nikada ne bi bio dovoljno komprimiran da stvori temperature i pritiske potrebne za paljenje, a zvijezde bi bile tamne kugle od plina. Da je veća, zvijezde bi gorele i izgarale mnogo prije nego što je život imao priliku započeti s bilo kojeg planeta koji bi ih mogli orbitirati.

Harrison ne nudi ništa manje od prirodne selekcije svemira. Po njegovim riječima: "Inteligentni život u svemirima roditelja stvara svemire potomaka, a u potomcima koji su potomačni za život, novi se život razvija na visokoj razini inteligencije i stvara daljnje svemire. Svemiri neprimjereni za nastanjivanje nemaju inteligentni život i ne mogu se reproducirati."

Kao i u biološkoj evoluciji, tijekom reprodukcije mogu se dogoditi male promjene osnovnih konstanti. Oni mogu biti nasumični, kao u Darwinovoj evoluciji, ili programirani, kao u genetskom inženjeringu. Sljedeća će generacija, dakle, više ili manje odgovarati postati dom inteligentnog života.

Harrison napominje da je ljudska inteligencija dosta napredovala u posljednjih milijun godina i pita se koliko ćemo dalje dobiti u sljedećem milionu. Možda ćemo do tada biti dovoljno pametni da sami stvorimo svemire. Možda neće potrajati toliko dugo. Rano u povijesti našeg vlastitog svemira, neki postulati, bilo je razdoblje izvanredne ekspanzije zvane inflacija. Edward Farhi i Alan Guth s MIT-a, Jemal Guven sa Sveučilišta u Meksiku, možda su smislili način korištenja inflacije kako bi napravili svemir u laboratoriju. Evo njihovog recepta:

Stvorite malu crnu rupu od materije s masom od, recimo, 10 kilograma (22 kilograma) na način da se unutrašnjost "odmah napuha", rezimira Harrison, "ne u našem svemiru, već u prostornom prostoru s vremenom poput mjehurića koji povezan je s našim svemirom putem pupčane vrpce crne rupe. " (Ne pitajte.) Crna rupa će ispariti, prekidajući vezu između našeg svemira i novog. Ne brinite ako se pravi nered, Harrison savjetuje: loše napravljeni oni vjerojatno nikad neće imati život u njima.

Čak i ako možete stvoriti svemir, zašto biste to učinili? Harrison nudi tri razloga, uzlaznim redoslijedom koji nam je važan. Prvo, samo ako to učinite, dokazat ćete da zaista znate kako. Drugo, možda ćete moći izgraditi onu koja je inteligentniju čak i gostoljubiviju od ove. Treće, možda ćete se moći preseliti u nove svemire koje stvarate. Kao što ćemo vidjeti, ovo posljednje moglo bi biti važno za naš opstanak.

Drugi svemiri su možda već vani. Hrabre duše koje proučavaju kvantnu mehaniku blisko govore o alternativnim svemirima. Oni sugeriraju da svaki put kad bilo koja osoba ili nešto napravi, nastaje novi svemir. Postoji ona poznata u kojoj se događaj dogodio, i nova u kojoj se to nije dogodilo. Teoretski fizičari govore o beskonačnom broju paralelnih svemira složenih poput listova papira u ream, zasebnih svjetova u kojima bi i sami zakoni fizike mogli biti različiti. (Druga analogija je ogromna konglomeracija mjehurića sapuna koji lebde u zraku, a svaki mjehurić je zaseban svemir. Neobičnom slučajnošću to je način na koji se čini da su galaksije raspoređene u našem svemiru.) Dugo su se teoretičari pitali ako bi bilo moguće koristiti „crvotočine“ za brzo putovanje iz jednog dijela našeg svemira u drugi dio, ili iz našeg svemira u drugi svemir ( Smithsonian, studeni 1977). Ideja je postala poznata iz znanstvene fantastike, posebno u televizijskoj seriji Star Trek: Deep Space Nine, u kojoj se zaplet koncentrira oko svemirske stanice smještene na jednom ulazu u crvotočnu rupu.

Kip S. Thorne, Feynmanov profesor teorijske fizike na CalTech-u, dugo je razmišljao o crvotočinama. Podnaslov njegove najnovije knjige, Black Holes & Time Warps: Einsteinova nečuvena zaostavština, bilježi reakciju većine fizičara - i običnih čitatelja - na takve ideje. U jednom se poglavlju on pita hoće li dovoljno napredna civilizacija moći konstruirati crvotočine iz jednog dijela našeg svemira u drugi kako bi olakšala brza međuzvjezdana putovanja. On odgovara da bi se to moglo učiniti korištenjem gravitacijskih fluktuacija vakuuma. Oni su definirani kao "slučajna, vjerojatna kolebanja u zakrivljenosti prostora uzrokovana tegljačem u kojem susjedna područja prostora neprestano kradu energiju jedna od druge, a zatim je vraćaju natrag".

Godine 1955. John Archibald Wheeler, tada u Princetonu ( Smithsonian, kolovoz 1981.), utvrdio je da su u prostoru koji je 20 faktora 10 manji od atomskog jezgra fluktuacije vakuuma toliko nadmoćne da, prema Thorneovim riječima, " znamo da se 'ključa' i postaje mrlja kvantne pjene. " Budući da je kvantna pjena posvuda, nastavlja Thorne, možemo zamisliti visoko naprednu civilizaciju koja ulazi u nju, izvlačeći crvotočanicu veličine Wheelerovog prostora i povećavajući je kako bi je makrokreature mogle koristiti veličine nas samih.

Michio Kaku, profesor teorijske fizike na Gradskom koledžu Gradskog sveučilišta u New Yorku, ide još više u svojoj nedavnoj knjizi Hyperspace . Kaku nas pokušava barem malo ugoditi s idejom da prostor ima više od tri dimenzije. Sjeća se da je kao dijete promatrao šarane kako plivaju u plitkom bazenu i shvatio da nemaju poimanje svijeta iznad površine ribnjaka. Kasnije prelazi na klasični Flatland: Romance of Many Dimensions by a Square, knjigu koju je 1884. napisao svećenik Edwin Abbot. U knjizi dvodimenzionalna bića žive na ravnoj površini. Nemaju pojam visine. Upravo tako, piše Kaku, imamo problema s idejom više od tri prostorne dimenzije. Ali to ne znači da ne postoje.

"Hipersvemir", prema Kakuu, znači samo prostor s više od tri prostorne dimenzije. Jednom kada je to dopušteno, kaže, puno problema u fizici se odmah otklanja. Nespojivosti relativističke i kvantne fizike nestaju, nastavlja on. Ako se hiperspace pokaže da je stvaran, putovanje kroz hiperspace može se pokazati i ostvarivim.

OK, razgovarajmo o praktičnim prednostima. Razmotrit ćemo samo jednu, najveću potencijalnu isplatu od svih. I pisci znanstvene fantastike i ozbiljni znanstvenici dugo su razmišljali da će doći dan, ako preživimo dovoljno dugo, kada ćemo morati napustiti Zemlju, pa čak i Sunčev sustav. Sada imamo nešto novo za razmišljanje: napustiti ovaj svemir kada postane nenaseljiv. Ako se Svemir širi zauvijek, na kraju će završiti hladno i mrtvo, Kozmički šapat. Ako se prestane širiti i ponovno se uruši u veliku krišku, završit će u eksplozivnoj bijesu. Koliko znam, ne očekuje se da se to dogodi desetinama milijardi godina, ali Hej! dobro je biti spreman. Kad se to dogodi, izgledaju nam Harrison, Thorne i Kaku, trebali smo naučiti kako lagano zakoračiti iz ovog svemira u drugi. Ili napravite novi.

U romanu Toma Wolfea "Požar neistine", trgovac obveznicama na Wall Streetu koji je, čini se, svijet imao za rep, mislio o sebi kao "gospodaru svemira". Samo jedan svemir? Mali krumpir, kažem. Sve više izgleda kao da postoji puno svemira, možda nebrojivi univerzumi. I moja šala i pretpostavka profesora Harrisona mogu se pokazati istinitom: nećete moći dobiti doktorat dok ne stvorite svemir.

Fenomeni, komentari i bilješke