Scurta istorie a timpului

Am citit această carte a lui Stephen Hawking în urmă cu mai multă vreme şi am decis să o reiau, citind pe blogul doamnei Diana Alzner o scurtă referinţă despre. Cum este destul de greu să încerci recenzia unei astfel de cărţi extrem de complexe (şi plină cu termeni tehnici de specialitate), dau cuvîntul autorului pentru CONCLUZII:

Ne găsim într-o lume uimitoare. Dorim să găsim un sens pentru ce vedem în jurul nostru şi întrebăm: Care este natura universului? Care este locul nostru în univers şi de unde a apărut el? De ce este aşa cum este?

Pentru a încerca să răspundem la aceste întrebări adoptăm unele ‘inagini ale universului’. Teoria supercorzilor este la fel ca un turn infinit de broaşte ţestoase care susţin pămîntul plat. Ambele sunt teorii ale universului deşi prima este mult mai matematică şi mai precisă decît ultima. Pentru nici una nu există dovezi experimentale: nimeni nu a văzut o broască ţestoasă gigantică ce duce pămîntul în spate, dar nici nu a văzut o supercoardă. Totuşi, teoria broaştelor ţestoase nu este o teorie ştiinţifică bună deoarece prezice că oamenii pot cădea de pe marginea lumii. Acest lucru nu este în concordanţă cu experimentul, în afară de cazul persoanelor care se presupune ca au dispărut în Triunghiul Bermudelor!

Primele încercări teoretice de a descrie şi explica universul conţineau ideea că evenimentele şi fenomenele naturale erau controlate de spirite cu emoţii umane, care acţionau într-o manieră foarte umană şi imprevizibilă. Aceste spirite locuiau în lucrurile naturale, cum sunt rîurile şi munţii, inclusiv pe corpuri cereşti, ca soarele şi luna. Ele trebuiau îmbunate şi trebuia cerută bunăvoinţa lor pentru a se asigura fertilitatea solului şi trecerea anotimpurilor. Treptat trebuie să se fi observat că existau anumite regularităţi: soarele răsărea întotdeauna la est şi apunea la vest, indiferent dacă se făceau sacrificii zeului soare. În plus, soarele, luna şi planetele urmau pe cer traiectorii precise, care puteau fi prezise cu o precizie considerabilă. Soarele şi luna puteau încă să fie zei, dar erau zei care ascultau de legi stricte, aparent fără excepţii, dacă nu se ţine cont de poveşti de felul celei în care Iosua a oprit soarele.

La început, aceste regularităţi şi legi erau evidente numai în astronomie şi în alte cîteva ştiinţe. Totuşi, pe măsură ce civilizaţia a evoluat şi în special în ultimii 300 de ani, au fost decoperite din ce în ce mai multe regularităţi şi legi. Succesul acestor legi l-a condus pe Laplace la începutul secolului al nouăsprezecelea să postuleze determinismul ştiinţific, adică el a sugerat că ar exista un set de legi care ar determina precis evoluţia universului, dacă se cunoaşte configuraţia sa la un moment dat.

Determinismul lui Laplace era incomplet în două moduri. El nu spunea cum trebuie alese legile şi nu prefigura configuraţia iniţială a universului. Acestea erau lăsate în grija lui Dumnezeu. Dumnezeu ar alege modul în care a început universul şi legile pe care acesta le respectă, dar el nu ar interverni în univers odată ce acesta a fost pornit. De fapt, Dumnezeu era limitat la zonele pe care ştiinţa secolului nouăsprezece nu le înţelegea.

Ştim acum că speranţele lui Laplace privind determinismul nu pot fi realizate, cel puţin aşa cum le-a crezut el. Principiul de incertitudine din mecanica cuantică implică faptul că anumite perechi de mărimi, cum sunt poziţia şi viteza unei particule, nu pot fi ambele prezise precis.

Mecanica cuantică tratează această situaţie printr-o clasă de teorii cuantice în care particulele nu au poziţii şi viteze bine definite, ci sunt reprezentate de o undă. Aceste teorii cuantice sunt deterministe în sensul că dau legi pentru evoluţia undei în timp. Astfel, dacă se cunoaşte unda la un moment dat, ea poate fi calculată în orice alt moment. Elementul imprevizibil, întîmplător apare numai atunci cînd încercăm să interpretăm unda în funcţie de poziţiile şi vitezele particulelor. Dar poate că este greşeala noastră: poate nu există poziţii şi viteze ale particulelor, ci numai unde. Iar noi doar încercăm să potrivim undele la ideile noastre preconcepute despre poziţii şi viteze. Nepotrivirea care rezultă este cauza aparentei lipse de predictibilitate.

De fapt, am redefinit sarcina ştiinţei ca fiind descoperirea legilor care ne vor permite să prezicem evenimente pînă la limita stabilită de principiul de incertitudine. Rămîne însă întrebarea: Cum sau de ce au fost alese legile şi starea iniţială a universului?

În cartea de faţă am pus un accent deosebit pe legile care guvernează gravitaţia, deoarece gravitaţia determină structura la scară mare a universului, chiar dacă este cea mai slabă dintre cele patru categorii de forţe. Legile gravitaţiei erau incompatibile cu părerea menţinută pînă destul de recent că universul nu se schinbă cu timpul: faptul că gravitaţia este întotdeauna o forţă de atracţie înseamnă că universul trebuie să se extindă sau să se  contracte. Conform teoriei generale a relativităţii, trebuie să fi existat în trecut o stare de densitate infinită, Big Bang-ul, care ar fi fost un început efectiv al timpului. În mod asemănător, dacă întregul univers suferea din nou un colaps, trebuie să existe o altă stare de densitate infinită în viitor, Big Crunch, care ar reprezenta un sfîrşit al timpului. Chiar dacă întregul univers nu suferă un nou colaps, ar exista singularităţi în regiuni localizate care ar suferi colapsul formînd găurile negre. Aceste singularităţi ar reprezenta un sfîrşit al timpului pentru orice cade în gaura neagră. La big Bang şi la alte singularităţi, toate legile ar fi încetat să funcţioneze, astfel că Dumnezeu ar fi avut deplina libertate de a alege ce s-a întîmplat şi modul în care începea universul.

Atunci cînd combinăm mecanica cuantică cu teoria relativităţii, se pare că apare o nouă posibilitate care nu exista înainte: ca spaţiul şi timpul să formeze împreună un spaţiu cvadri-dimensional, finit, fără singularităţi sau  limite, ca suprafaţa pămîntului, dar cu mai multe dimensiuni. Se pare că această idee ar putea explica multe dintre caracteristicile observate ale universului, cum sunt omogenitatea sa la scară mare şi abaterile de la omogenitate la scară mică, ca galaxiile, stelele şi chiar fiinţele umane. Ea ar putea chiar să explice sensul timpului pe care îl observăm. Dar, dacă universul este complet independent, fără singularităţi sau limite şi descris complet de o teorie unificată, aceasta are implicaţii profunde pentru rolul de Creator al lui Dumnezeu.

Einstein a pus odată întrebarea: “Cît de mult a avut de ales Dumnezeu cînd a construit universul?” Dacă ipoteza “fără limite” este corectă, el nu a avut deloc libertatea de a alege condiţiile iniţiale. Totuşi, el a avut încă libertatea de a alege legile de care ascultă universul. Aceasta însă poate să nu fi fost chiar o alegere; poate există doar una, sau un număr mic de teorii unificate complete, cum este teoria corzilor heterotice, care sunt independente şi permit existenţa unor structuri complicate cum sunt fiinţele umane care pot cerceta legile universului şi care pot pune întrebări privind natura lui Dumnezeu.

Chiar dacă există o singură teorie unificată posibilă, ea este doar un set de reguli şi ecuaţii. Ce este ceea ce animă ecuaţiile şi le face să descrie universul? Abordarea obişnuită a ştiinţei construcţiei unui model matematic nu poate răspunde la întrebări de genul: de ce trebuie să existe un univers pe care să-l descrie modelul? De ce există universul? Teoria unificată este atît de restrictivă încît determină propria lui existenţă? Sau el a avut nevoie de un creator şi dacă da, a avut acesta un efect asupra universului? Şi cine l-a creat pe el?

Pînă acum majoritatea oamenilor de ştiinţă au fost prea ocupaţi cu elaborarea noilor teorii care descriu ce este universul, pentru a pune întrebarea de ce. Pe de altă parte, oamenii a căror treabă este să întrebe de ce, filosofii, nu au putut ţine pasul cu progresul teoriilor ştiinţifice. În secolul al optsprezecelea, filosofii considerau întreaga cunoaştere umană, inclusiv ştiinţa ca fiind domeniul lor şi discutau întrebări ca: A avut universul un început? Totuşi, în secolele al nouăsprezecelea şi al douăzecilea, ştiinţa a devenit prea tehnică şi matematică pentru filosofi, sau pentru oricine altcineva cu excepţia cîtorva specialişti. Filosofii au redus atît de mult obiectul cercetărilor lor, încît Wittgenstein, cel mai faimos filosof al acestui secol, a spus: “Singura sarcină rămasă filosofiei este analiza limbajului”. Ce decădere de la marea tradiţie a filosofiei de la Aristotel la Kant!

Totuşi, dacă descoperim într-adevăr o teorie completă, ea trebuie să poată fi înţeleasă în mare, cu timpul, în principiu de oricine, nu numai de cîţiva oameni de ştiinţă. Atunci noi toţi, filosofi, oameni de ştiinţă şi oameni obişnuiţi, ar trebui să putem lua parte la discutarea problemei: de ce existăm noi şi universul. Dacă găsim răspuns la această întrebare, el ar reprezenta triumful final al raţiunii umane – pentru că atunci am cunoaşte gîndirea lui Dumnezeu.

ps. cer scuze pentru unele inconveniente de interpretare ale acestui text. am impresia că traducătorul nu a găsit chiar întotdeauna, cea mai fericită expresie în limba română, a textului original.