Fizica Ultima Frontieră

0. Prefata - Introducere

"Nu am nici o îndoiala ca în realitate viitorul va fi într-o masura enorma mai surprinzator decât orice îmi pot imagina. De fapt, banuiala mea este ca universul nu este mai ciudat decât presupunem noi, ci mai ciudat decât putem noi presupune"

J. B. S. Haldane: 'Lumi posibile si alte lucrari' (1927)

Fizica nu este un sistem politic. Legile sale nu sunt votate si nici nu au fost propuse sau initiate de cineva. Au fost identificate, de multe ori intuite si ceea ce li s-a dat a fost o anumita formulare. De aceea o lege noua nu abroga în mod necesar o lege mai veche. Un nou model nu îl anuleaza obligatoriu pe cel vechi - de cele mai multe ori îl înglobeaza în el. Îi accepta limitele si le transcende. Prin aceasta, el trece mai departe iar celui vechi i se deschid noi perspective.

În stiinta în general -în Fizica în particular- nu exista nici conducatori de drept, nici ordine care se executa. Exista doar mâini care muncesc, minti care gândesc, inteligente care ofera solutii, modele, teorii. Exista, dincolo de orice, oameni care formuleaza întrebari pentru ca apoi sa încerce, ei însisi sau altii, sa le si raspunda.

Doar ca: într-un fel, cunoasterea noastra se afla sub o interdictie gödeliana: sunt lucruri pe care nu avem cum sa le cunoastem pentru ca (sau, daca preferati, atâta timp cât) facem parte din acelasi sistem, din acelasi model.

Ani, secole, nopti si zile, ore, nenumarati oameni, cei mai multi dintre ei anonimi, au încercat "sa iasa" din sistem. Sa se ridice deasupra sa, sa se plaseze într-un punct de unde sa realizeze - cunoasterea. Si dupa? Uneori au fost dezamagiti. Alteori au fost încântati de câstigul practic imediat pe care aceasta îl oferea. Uneori au fost intrigati - nu era ce se asteptau ei sa fie. Alteori au fost înspaimântati, dar era prea târziu sa mai dea înapoi.

Secolul 20 a excelat în aceasta privinta. Descoperirile Fizicii, aduse la nivel uman, au facut mult bine dar si rau. Lumea a sperat si s-a speriat. Dar aceasta este o alta poveste - din totdeauna marea stiinta a fost prejudiciata de folosirea sa nepotrivita de persoane si/sau institutii ale caror interese erau private si partizane sau cel putin paralele. Cunoasterea -nevoia de a cunoaste, mai bine zis- nu poate însa decât cu greu sa fie oprita. Asa ca secolul a continuat, si înca într-un mod spectaculos: cel putin o mare, tulburatoare descoperire în fiecare deceniu. De la Mecanica Cuantica si cele doua Teorii ale Relativitatii pâna la Fractali si Haosul determinist. Apoi, dupa 1985 - nimic. Sfârsitul, sau ...linistea de dinaintea furtunii. Întrebat într-o emisiune de radio ce va urma, am raspuns aproape pe negândite ca eu cred ca ceea ce va urma va fi o (poate neasteptata) apropiere a Fizicii de subiectele traditional rezervate literaturii de anticipatie - fantastiintei, daca preferati. Si, spre sfârsitul anului 2000, a început nebunia. Primele experimente de depasirea vitezei luminii, teleportare, îndoirea spatiu-timpului, cautarea dimensiunilor suplimentare ale Universului, variatia vitezei luminii în timp... Academia Nationala de Stiinte a Statelor Unite desemneaza în Decembrie 1999 o comisie alcatuita în special din fizicieni, astronomi si cosmologi si o finanteaza timp de un an de zile cerându-i ca la epuizarea termenului sa formuleze întrebarile Fizicii pentru secolul 21. Cu 100 de ani în urma, celebrul David Hilbert facuse, din proprie initiativa si neplatit de nimeni, acelasi lucru pentru matematica. El formulase 23 de întrebari-probleme. Raportul publicat la sfârsitul lui 2000 contine doar 11 întrebari. Lor le este dedicata aceasta carte. Ca si întrebarile însele, cartea de fata este o carte deschisa. O carte despre cunoastere si nelinistile acesteia. O carte despre pasul urmator pe care poate si probabil ca trebuie sa-l faca omul pentru a se furisa în spatele valului, transparent doar pentru ochii care au învatat sa vada, dincolo de care se afla tainele ultime ale universurilor.

Ca si cea de a doua carte, care sper ca îi va urma, ea include în titlu cuvinte devenite simbol dintr-o celebra opera de fictiune. O multumire pentru cei care ne-au dat curajul sa gândim putin mai liberi decât ne-am fi încumetat sa o facem fara ei. Chiar si cei pentru care Fizica este însasi ratiunea lor de a exista. Si care stiu -sau cred- ca prin ea si numai prin ea putem depasi ultima frontiera.

Nu am intentionat sa scriu o carte de fizica, de aceea nici ordinea subiectelor nu este una care sa mearga de la lucruri simple spre lucruri mai complicate, explicând la fiecare pas termenii, fenomenele, ideile. Am introdus totusi în Glosarul final scurte definitii/explicatii ale termenilor tehnici. Am încercat de asemenea sa pastrez dimensiunile la un nivel rezonabil, asa ca uneori lucrurile sunt prezentate foarte sumar. Am dat însa în bibliografie câteva texte sau articole fundamentale (pentru unele am dat chiar si adresele la care pot fi accesate pe Internet) unde sa puteti gasi amanuntele si aprofundarile de care aveti nevoie. Si daca veti face într-adevar acest lucru, înseamna ca munca mea a avut un rost.

Si un ultim comentariu înainte de a începe cu adevarat . O prefata sau chiar o introducere se scrie uneori înainte de a scrie primul capitol; alteori, unii o scriu dupa ce au terminat de scris cartea întreaga. Aceasta se întâmpla însa la o carte obisnuita. Prefata, cu majuscula, la ceea ce înseamna Universul de astazi, a fost scrisa acum mai bine de 15 miliarde de ani. Atunci când veti ajunge la finalul cartii de fata -daca veti avea rabdarea sa o faceti- veti fi în posesia, sper, a câteva raspunsuri în plus si poate a înca si mai multe întrebari. Dar ce a fost înainte de ea, de marea Prefata a acestei lumi pe care o traim si care ne traieste pe noi, pe toti si pe fiecare din noi, cu timpul si spatiul care ne sunt destinate, doar Cel care a scris-o, ne-ar putea spune. Sau poate ne-a si spus-o si noi nu am învatat înca sa o descoperim acolo unde este scrisa si sa o descifram.

1. Întrebari Pentru Raspunsuri Cunoscute

...Si, mai mult, am descoperit ca acolo unde stiinta a progresat cel mai departe, mintea nu a recâstigat de la natura decât ceea ce mintea a pus în natura...

Sir Arthur Eddington: Space, Time & Gravitation

Aceste vorbe puse de Sir Arthur Eddington foarte aproape de finalul cartii sale dedicate Teoriei Generale a Relativitatii, preced cu 80 de ani raportul "Connecting Quarks to Cosmos: Eleven Questions for the New Century" prezentat la 8 ianuarie 2001 si facut public o zi mai târziu, 9 ianuarie 2001, ora 17.00 . Raportul este întocmit de Comitetul pentru Fizica Universului al Academiei Nationale de Stiinte a Statelor Unite, prezidat de cunoscutul cosmolog si fizician Michael S. Turner. Vom mai avea prilejul sa revenim la cele spuse de catre Eddington. Deocamdata as vrea sa subliniez cât de actuale sunt cuvintele lui, mai ales astazi, când, asa cum se spune înca de la începutul raportului despre "Quarci si Cosmos", "ne aflam într-un moment special al calatoriei noastre spre întelegerea universului si a legilor fizice care îl guverneaza".

Convocat ca o "recunoastere a profundelor legaturi care exista între Quarci si Cosmos", a progreselor uluitoare facute de Fizica si Astronomie, Comitetul a avut drept sarcina principala sa formuleze o lista de întrebari pentru secolul care de abia a început, întrebari care sa lege între ele cele doua extreme: cum ne-am obisnuit de un timp sa le denumim, infinitul mic si infinitul mare... Cele 11 întrebari sunt extrem de clare si, s-ar putea spune, descurajant de simple. În aparenta. Iata-le, înainte de orice alt comentariu: