Feeds:
Articole
Comentarii

Posts Tagged ‘stephen hawking’

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.

Read Full Post »

STEPHEN W. HAWKING

În 2001, apărea la Humanitas această carte considerată a fi una dintre carţile de popularizare a ştiinţei scrise de Stephen Hawking. Născut pe 8 ianuarie 1942, exact în ziua în care se împlineau 300 de ani de la moartea lui Galileo Galilei, acest fizician de excepţie este probabil cel mai cunoscut fizician de la Einstein încoace. Împreună cu  Roger Penrose, a elaborat teoria găurilor negre şi a demonstrat că în conformitate cu relativitatea generală, spaţiul şi timpul trebuie să fi avut un început în marea explozie iniţială – big bang. Această carte s-a bucurat de un astfel de succes, încît pînă în 2004, au fost tipărite patru ediţii.Din care deţin şi eu un exemplar. Şi din care voi încerca foarte pe scurt să redau cîteva idei. Principalul merit al lui Stephen Hawking este că a încercat să ofere răspunsuri intuitive care stimulează imaginaţia oricui, la întrebări grele şi foarte grele cum ar fi de exemplu, Cum s-a născut universul ? Este timpul reversibil ? Este spaţiul nemărginit ? Există şi alte dimensiuni spaţiale, care scapă percepţiei noastre ? Faptul că o boală îngrozitoare l-a ţintuit pentru totdeauna într-un scaun cu rotile, nu l-a împiedicat pe acest savant să curme şirul iscoditor al cercetărilor sale. Iar faptul că era nevoit să comunice cu ajutorul unui sintetizator, nu i-a făcut glasul mai şovăielnic. In primul capitol al cărţii, respectiv Imaginea Noastră despre Univers, după ce trece în revistă diversele teorii despre alcătuirea universului, începînd de la Aristotel, apoi Ptolemeu, urmaţi de Copernic, Newton, Hubble şi pînă la Einstein, Stephen Hawking formulează un paradox : “dacă există în realitate o teorie unificată completă (despre Univers), ea ar determina probabil şi acţiunile noastre. Şi astfel teoria însăşi ar determina rezultatul cercetării noastre asupra ei”.  Capitolul al doilea, Spaţiul şi Timpul începe astfel : “ Ideile actuale asupra mişcării corpurilor datează de la Galilei şi Newton”. Teoriile lui Newton, cu precadere Legea gravitaţiei, se vor dovedi hotărîtoare pentru modelul pe care îl concep oamenii de ştiinţă despre Univers. În sfîrşit, Einstein elaborează teoria relativităţii în două variante. În cele din urmă, în 1915 Einstein a elaborat ceea ce noi numim acum teoria generală a relativităţii. “Einstein a emis teoria revoluţionară că gravitatia nu este o forţă ca celelalte forţe, ci este o consecinţă a faptului că spaţiu-timpul nu este plan, aşa cum s-a presupus anterior; el este curbat, sau “înfăşurat” de distribuţia masei şi energiei ei”. Această teorie avea să fie verificată experimental, în 1919. Pentru a avea o idee cît de cît exactă despre ce înseamna Universul, ar trebui să ne amintim faptul că Soarele se află la o distanţă de opt minute/lumină de Pamînt, în timp ce Steaua cea mai apropiată de noi, Proxima Centauri se găseşte la aproximativ patru ani/lumină. Majoritatea stelelor care se văd cu ochiul liber, se află la limita a cîteva sute de ani/lumină de noi. “Imaginea modernă a Unuiversului datează doar din 1924, cînd astronomul american Edwin Hubble a demonstrat că galaxia noastră nu este singura… Ştim că galaxia noastră este una din cîteva sute de miliarde care se pot vedea cu telescoapele moderne, fiecare galaxie conţinînd cîteva sute de miliarde de stele”. Diverse măsurători arătau  că toate galaxiile se îndepărtează ! Nici Newton şi nici Einstein nu se gîndiseră la acest lucru! Paginile care descriu acest fenomen, în capitolul Universul în Expansiune sunt totuşi prea complicate pentru a fi prezentate aici. Există mai multe modele după care universul este în expansiune, trei după teoriile lui Friedman. Toate aceste modele admit un numitor comun, anume că în urmă cu 20 miliarde de ani, distanţa dintre toate galaxiile ar fi fost zero. “În acel moment, pe care noi îl numim Bing-Bang, densitatea Universului şi curbura spaţiu-timpului ar fi fost infinite “. Pentru că “matematica nu poate trata realmente cu numere infinite … asta înseamnă că există un punct în Univers în care teoria nu mai funcţionează… punct pe care matematicienii îl denumesc o singularitate”. În acest moment, în 1965 Hawking citeşte o lucrare de a lui Penrose în care acesta emitea teorema “care arăta că orice corp care suferea un colaps gravitaţional trebuie să formeze în cele din urmă o singularitate”.

Read Full Post »