Top 10 mari enigme ale Cosmosului

01.10.2010 | 189 Comentarii

Candva, pe cand oamenii credeau ca Pamantul e plat, aceiasi oameni credeau ca bolta cereasca e cu adevarat o “bolta” – o cupola solida, tintuita cu stele, dincolo de care se gaseste… ma rog, ce-si imaginau ei ca se gaseste a variat in cursul timpului, de la o cultura la alta, si asa s-au nascut religiile, filosofia…Astazi, datorita unor mai nou-aparute stiinte precum astronomia, astrofizica si altele, stim ca “bolta” nu exista: ceea ce se intinde deasupra si dedesubtul Pamantului (despre care, intre timp, am aflat ca e rotund, sau aproape) e Universul – ceva imens, coplesitor, o alternanta de enorme portiuni de vid cu mult mai mici portiuni de materie, solida, gazoasa, lichida ori plasmatica, organizata sub forma unui numar colosal de corpuri ceresti, totul intinzandu-se pana… Pana unde? Nu stim.

Nu stim cu exactitate daca Universul e finit sau infinit, iar ideea unui Univers care nu se termina niciunde ne ravaseste si ne ameteste, pe noi, care, in lumea noastra mica, suntem obisnuiti ca orice lucru sa aiba margini si sfarsit. Si acesta e, poate, cea mai tulburatoare intrebare pe care ne-o punem despre lume.

Dar nu e singura. De cand omul a capatat constiinta, s-a tot intrebat, probabil, ce sunt acele puncte luminoase presarate pe cerul noptii si ce se afla dincolo de ele. Iar raspunsurile au adus dupa ele si mai multe intrebari. Dupa milioane de ani de privit cerul, milenii de religie si secole de cercetari stiintifice, Universul are inca atat de multe taine, incat stradania omeneasca de a le deslusi pare asemeni celei de a numara firele de nisip dintr-un desert sau picaturile de apa din mare.

Dar, dintre multele mistere pe care ni le pune in fata Lumea, iata 10 care, de multa vreme, ne bantuie cel mai tare intelectul si ne rascolesc imaginatia: mistere despre timp, despre spatiu, despre materie, despre fenomene naturale si despre formele de viata (inclusiv omul) care populeaza acest straniu si neinteles Univers.

10. Inteligenta extraterestra

Intrebarea e una simpla: exista si alte fiinte inteligente in univers, altele decat oamenii si altunde decat pe Pamant? Raspunsul, in schimb, nu-i deloc usor de dat. Precum poanta unui banc (nepotrivit pentru a fi scris integral aici): unii zic ca da, altii zic ca nu.

Mai toata lumea tinde sa creada ca exista forme de viata pe alte corpuri ceresti din Univers, si cum e in firea noastra sa dorim ce-i mai bun si, in antropocentrismul nostru, consideram ca omul e cel mai bun produs din gama formelor de viata de pe Terra, pare firesc sa vrem sa gasim, in primul rand, niste fiinte asemenea noua, macar ca nivel al inteligentei.

Dar sa vedem ce zic niste reprezentanti ai comunitatii stiintifice, savanti seriosi care chiar au reflectat profund asupra problemei.

Carl Sagan: din moment ce exista deja o forma de viata inteligenta (omul), atunci, indiferent cat de rar ar aparea asa ceva in lume, ar trebui totusi sa mai gasim ceva asemanator, avand in vedere cat de urias e Universul.
Francis Drake: se pot calcula sansele de a gasi viata inteligenta pe alta planete, cu ajutorul unei ecuatii (complicate rau); Drake a estimat ca - iarasi, data fiind vastitatea Universului - chiar daca numai o planeta dintr-un miliard ar gazdui o forma de viata dotata cu inteligenta, tot ar putea exista inca 6 miliarde de planete cu asemenea specii.
Enrico Fermi: daca e asa de probabil sa existe fiinte inteligente pe alte planete, cum se face, totusi, ca n-am detectat pana acum nici un semn care sa indice existenta lor? (Or avea motivele lor sa se fereasca de noi…)
Stephen Hawking: ideea existentei extraterestrilor este perfect rationala, insa intalnirea cu ei s-ar putea dovedi devastatoare pentru specia umana, asa ca poate n-ar trebui sa ne straduim atata sa intram in contact cu ei.

Intre timp, vastul program SETI (Search for Extra-Terrestrial Intelligence) si ufologii amatori cerceteaza de zor cerurile, in speranta de a recepta, candva, mult-asteptatul salut de bun-gasit din partea extraterestrilor.

9. Antimateria

Teoretic, antimateria exista. Practic, nimeni nu se poate lauda ca a gasit-o in spatiu.

Ceva mai detaliat (dar nu mult): in teorie, unul si acelasi eveniment creeaza, concomitent, atat materie, cat si antimaterie. E un fel de teorie yin-yang aplicata la fizica particulelor: de pilda, unui barion - o particula compusa din trei particule elementare numite quarci - ii corespunde un antibarion, format din trei anti-quarci. (Cele mai cunoscute tipuri de barioni sunt protonii si neutronii, din care sunt alcatuite nucleele atomilor. Parca-parca va mai amintiti ceva, de la fizica din liceu, nu-i asa?)

Se presupune, logic, ca Big Bang, evenimentul cosmic care a dat nastere Universului, ar fi creat in numar egal particule si antiparticule.

Ca Universul e plin de materie si materia e alcatuita din particule, asta vedem. Dar unde e cantitatea aceea egala de antimaterie, care ar trebui sa coexiste cu materia? Mister total: Universul e plin de barioni, dar antibarionii nu sunt nici pe departe cati ar trebui sa fie. Si nu avem o teorie care sa explice asta in mod satisfacator.

8. Constiinta

Mintea omeneasca… ce miracol! Dincolo de metafora, s-ar putea ca "miracol" sa fie totusi un termen potrivit pentru a caracteriza mintea umana, caci inainte de toate, e ceva inexplicabil. Sau, poate, doar neexplicat inca, pe deplin.

Problema preocupa omenirea de multa vreme si, in ciuda progreselor facute in neurologie, tot nu stim cum e posibil ca dintr-o masa de celule care secreta niste substante chimice si transmit impulsuri electrice sa ia nastere ganduri.

Sa fie vorba doar despre niste raspunsuri conditionate, cum sustin unele teorii ale savantilor behavioristi?

Sa fie un efect secundar al modului in care functioneaza creierul? Pai atunci, se intreaba unii, oare intr-o buna zi nu vor vrea si calculatoarele sau robotii - ajunsi la un anumit grad de inteligenta artificiala - sa fie considerate persoane si sa li se recunoasca niste drepturi?

Dar, de fapt, chiar exista o constiinta umana sau, in simularea in care traim, suntem facuti sa credem ca exista? (Ati constatat ca aici vorbesc adeptii acelei teorii a conspiratiei conform careia viata noastra, viata omenirii, nu-i decat o uriasa simulare, un proiect de realitate virtuala, iar noi nu suntem constienti ca suntem doar personajele unui joc pe computer, la scara planetara.)

Oare constiinta e independenta de "gazda", supravietuieste ea mortii corpului fizic in al carui creier s-a adapostit pentru o vreme? (In "Primul val", un serial americano-canadian de fictiune, constiintele unor fiinte extraterestre inteligente - si invadatoare - , numite Gua, erau tinute in niste mici sfere argintii, ce calatoreau spre Terra prin gaurile de vierme - un fel de scurtaturi ale spatiului -, pentru a fi implantate in trupuri special proiectate, cu aspect uman, dar cu puteri speciale, conferite de AND-ul extraterestru adaugat la fabricare. Ce imaginatie au unii!)

Mintea umana, e, deci, un mister maret si ametitor. Mai e mult pana sa ne dam seama ce este, cum ia nastere, cum si daca moare. Asta daca nu inchide cineva simularea si atunci n-o sa ne mai batem capul.

7. Materia neagra/Energia neagra

Studiem Universul din ce in ce mai profund, cu instrumente tot mai performante, deslusim tot mai bine infatisarile materiei existente in el, dar, dupa cat se pare, ceea ce vedem (sau ne dam seama ca exista, fiindca isi semnaleaza prezenta intr-un fel) reprezinta doar vreo 4% din ceea ce se afla acolo. Restul e… materie neagra.

Nu se vede, nu se simte… dar e acolo, spun savantii. Mai mult, acestei materii negre ii este asociat si un tip special de energie pe care, de asemenea, nu-l putem percepe/inregistra direct. Energie neagra, i s-a spus; un nume potrivit, caci negrul simbolizeaza necunoscutul. Noi, oamenii, fiinte vizuale prin excelenta (vazul e, pentru om, simtul prevalent, 80% din informatia despre lumea din o jur o primim pe cale vizuala) nu putem vedea in intuneric, deci ceea ce e negru, intunecat, ramane pentru noi misterios si ascuns.

6. Timpul

Incercati sa dati o definitie a timpului fara sa folositi nici un termen care sa se refere la timp! Puteti? Nu-i cazul sa va simtiti jenati, practic, nimeni nu poate. O definitie a timpului e una dintre marile pietre de incercare pentru savantii si filosofii de acum si dintotdeauna.

Timpul, e, oare, o dimensiune (precum dimensiunile spatiului) ? E o insusire a materiei? E o iluzie? E adevarat ca timpul nu exista daca nu-l masoara cineva? Si alte intrebari dintr-astea, spargatoare de capete. Mister total.

5. Inceputul Universului

Aici avem, e drept, o teorie larg cunoscuta - chiar destul de larg acceptata - cea a Big Bang-ului, o brusca si masiva imprastiere exploziva a intregii materii si energii existente azi in Univers, pornind dintr-un singur punct (in care era condensat totul), imprastiere care continua si azi si e numita expansiunea Universului. Big Bang a generat spatiul, materia si timpul. Asta s-a intamplat, dupa spusele multor specialisti, acum 13,7 miliarde de ani.

Si aici incep nelamuririle: cum e posibil sa apara "ceva" si mai ales ceva asa de mare ca Universul - din "nimic"? Daca Universul cuprinde totul, adica si timpul, cum putem vorbi despre "inainte" de Big Bang si "dupa"? Ce a declansat Big Bang-ul?

Cred ca fiecare savant pozitivist are momente cand ii invidiaza pe adeptii creationismului: aceia nu-si mai bat capul, spun si cred ca Dumnezeu a facut totul si cu asta basta. Macar de-ar fi asa de simplu…

4. Sfarsitul Universului

Orice lucru care are un inceput trebuie sa aiba si un sfarsit, nu? Asa gandim, noi oamenii, conditionati de durata limitata a vietii noastre si obisnuiti sa impartim timpul (dar ce este Timpul?) in perioade care incep si se termina: atatia ani de gradinita, atatia de scoala, atatia pana la pensie…

Evident, oamenii au ajuns sa-si puna intrebarea cand va disparea Universul si cum se va petrece sfarsitul sau. Intrebarea, insa, nu primeste, in prezent, decat un raspuns cu totul nesatisfacator: nu se stie cand va inceta sa existe Universul. Despre anumite galaxii, sisteme solare sau stele se pot face predictii, dar despre Univers, in totalitatea sa… Modelele de predictie s-au bazat, intotdeauna, pe tendintele trecute si prezente; or, de vreme ce nu stim limpede nici ce intampla in prezent prin tot Universul, cum am putea prevedea ceea se va intampla?

Oricum, ca sa nu ramanem chiar asa, fara nimic, iata cateva teorii privind modul in care se va sfarsi Universul.

Expansiunea va continua la nesfarsit, pana cand, din multimea de planete, comete, stele si alte corpuri ceresti nu va mai ramane decat un nor de materie difuza, un masa uniforma de pulbere de stele…
Gravitatia va pune stapanire, in cele din urma, pe intreg Universul, va coplesi totul, facand ca totul sa-si incetineasca rotirea, pana cand Universul va recadea in sine, reducandu-se la un singur punct… de unde, candva, dupa cine stie cat timp (ce-i aia Timp?) ar putea aparea, printr-un nou Big Bang, un nou Univers.
Particulele barionice - care, sa reamintim, sunt particule compuse, deci susceptibile sa se desfaca in elementele componente - s-a putea dezintegra, rand pe rand, iar Universul s-ar stinge incetisor, asemeni unei lumini care paleste, pana cand n-ar mai ramane decat Marele Nimic…

Oribil. Bine ca mai e mult pana atunci.

3. Universurile multiple

Autorii SF au visat intotdeauna la calatorii in universuri paralele, dar pana acum asemenea voiajuri n-au fost decat imaginare.

In lumina descoperirilor fizicii cuantice, unii dintre savanti intrevad, totusi, posibilitatatea existentei mai multor universuri, fiecare avand o istorie proprie, poate functionand dupa propriile legi ale fizicii, altele decat cele pe care le cunoastem noi. Toate aceste universuri ar exista simultan, interactiunile lor fiind insa limitate.

Teoriile acestea sunt, deocamdata, prea vagi pentru a fi bine intelese, chiar si de catre oamenii din bransa, cat despre aplicarea lor in practica… deocamdata suntem tot la faza imaginatiei. Dar, cum totul incepe cu o idee, cine stie daca, intr-o buna zi, nu vom putea calatori intr-un alt Univers, ca sa gasim acolo ceva ce n-am gasit intr-al nostru?

2. Forma Universului

Pai, de vreme ce nu-i vedem marginile, cine poate sti ce forma are? Ar putea fi oricum. Insa chestiunea e de mare insemnatate. Printre altele, felul in care se va sfarsi Universul depinde si de forma lui, asa ca ar fi important de stiut cum arata. Dar, daca nu se poate, nu se poate. Deocamdata.

Oricum, sa nu va imaginati ca oamenii de stiinta s-au resemnat, pur si simplu, sa ofteze si sa spuna ca n-avem cum sa aflam ce forma are Universul. Exista teorii asupra acestei chestiuni si au fost propuse cateva modele.

Aproximatic plat: un model realizat pe baza unor masuratori precise ale temperaturii radiatiei de fond, de catre WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe - sonda spatiala lansata in 2001) aduce in prim plan ideea unui Univers cu o geometrie plata (curbura spatiului, chiar daca exista, e asa de mica incat poti zice ca e plat); NASA sustine ca, in conformitate cu rezultatele obtinute de WMAP, aceste model e corect cu o marja de eroare de doar 2%.
Aproximativ sferic: mai corect spus, acest model - propus in 2003 - descrie geometria globala a Universului drept un "spatiu dodecaedric Poincaré". Un dodecaedru este un poliedru cu 12 fete pentagonale plate, iar un spatiu dodecaedric Poincaré - sau sfera Poincaré - ar fi un spatiu de forma dodecaedrica, ale carui fete, in loc sa fie plate, ar fi usor curbate in sus (convexe). Mai simplu spus (desi e cam prea simplu), seamana cu mingea de fotbal, facuta din petice poligonale usor curbate (sub presiunea aerului din interior) care, unite, formeaza un corp sferic.
Palnie: pe baza studiului radiatiei cosmice de fond, numita si fond cosmic de microunde (o radiatie remanenta, foarte veche, datand din stadiile timpurii ale dezvoltarii Universului; e un fel de amintire, de urma, de ecou al Big Bang-ului, ceea ce a mai ramas din radiatia produsa de acel eveniment de proportii cosmice) a fost elaborat asa-numitul model Picard, al unui Univers de forma palniei unei trompete (publicat in 2004).

1. Teoria Totului

O mare teorie care sa explice TOTUL, sa descrie absolut toate fenomenele fizice cunoscute (si inca necunoscute), sa includa orice fel de interactiune fundamentala care are loc in natura, la orice nivel, sa imbine armonios, fara nici o fisura, fizica clasica, cea relativista (aplicabila la scara foarte mare; in speta, la scara astronomica) si fizica cuantica (ce desrie interactiunile la scara foarte mica, la nivel de particule)… asa ceva e un fel de piatra filosofala a fizicii, echivalentul descoperirii Panaceului, medicamentul-miracol in stare sa vindece ORICE boala, TOATE bolile, de la guturai pana la cancer.

Ei, cum n-avem (inca) Panaceul, asa n-avem nici o Teorie a Totului (TOE - Theory of Everything, in engleza) unanim acceptata, desavarsit confirmata experimental, care sa adune la un loc, in pace si buna intelegere, toate tipurile de interactiuni fundamentale care au loc in natura.

Interactiunile fundamentale, sau fortele interactive, sunt modurile prin care particulele elementare din Univers interactioneaza unele cu altele. O interactiune e numita fundamentala atunci cand nu poate fi descrisa cu ajutorul altor tipuri de interactiuni. (Da, stiu ca e greu. Daca fizica ar fi fost usoara, am fi fost cu totii fizicieni.)

Pana acum, cunoastem patru astfel de interactiuni fundamantale: gravitatia, electromagnetismul, forta nucleara slaba si forta nucleara tare.

De-a lungul vremii, au fost elaborate teorii tot mai cuprinzatoare, ce au adunat doua, apoi trei dintre forte sub umbrele tot mai largi (precum teoria corzilor), explicand, cu ajutorul unor ecuatii tot mai complexe, modul in care materia si energia din Univers se comporta la nivel macro si microcosmic.

Dar nimeni nu le-a putut cladi tuturor celor patru un acoperis comun, unificand teoriile asociate lor intr-o singura, totala, perfecta, de neclintit Teorie a Totului.

SURSA-DESCOPERA.RO