https://frosthead.com

Φαινόμενα, σχόλια και σημειώσεις

Στις κακές μέρες, αστεία για το σύμπαν ήταν το έργο ενός μεταπτυχιακού φοιτητή ο οποίος, ειλικρινά, δεν κάνει όλα αυτά καλά. Ένα μοντέλο φαντασίας, σκέφτηκα. Τώρα, όμως, απροσδόκητη στήριξη προέρχεται από τον Edward R. Harrison, κοσμολόγο στο Πανεπιστήμιο της Μασαχουσέτης, Amherst. Γράφει στο Τριμηνιαίο Περιοδικό της Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρείας ότι ναι, το σύμπαν μας μπορεί να έχει δημιουργηθεί από ευφυή όντα σε ένα άλλο σύμπαν. Ο ισχυρισμός αυτός δεν εξηγεί πώς ξεκίνησε το όλο θέμα. Απλά μεταφέρει το ερώτημα πίσω ένα βήμα: Από πού προέρχεται το σύμπαν που κατοικείται από αυτά τα ευφυή όντα; Αλλά η ιδέα του Χάρισον θα εξηγούσε μερικά πολύ περίεργα πράγματα για το σύμπαν μας, όπως το πώς ακριβώς είναι σωστό για τη ζωή.

Η ιστορία του Σύμπαντος έχει συνοψιστεί ως εξής: "Το υδρογόνο είναι ένα ελαφρύ, άοσμο αέριο, το οποίο, δεδομένου του αρκετού χρόνου, μετατρέπεται σε ανθρώπους". Όταν ξεκίνησε το σύμπαν μας, συνίστατο κυρίως στο υδρογόνο. Αυτό το αέριο συμπυκνώθηκε σε γαλαξίες των αστεριών, στους πυρήνες των οποίων οι θερμότητες και η πίεση έφτιαξαν τα άτομα σε βαρύτερα στοιχεία, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που ήταν απαραίτητα για τη ζωή. Μερικά από αυτά τα αστέρια εξερράγησαν, εκτοξεύοντας τα βαρύτερα στοιχεία στο διάστημα. Δημιουργήθηκαν νέα αστέρια και πλανήτες, συμπεριλαμβανομένων των δικών μας. Σε έναν από αυτούς τους πλανήτες, η ζωή εμφανίστηκε. Ο Χάρισον υποστηρίζει ότι τίποτα από αυτά δεν θα μπορούσε να συμβεί, εκτός αν όλες οι φυσικές σταθερές (η ταχύτητα του φωτός, το φορτίο και η μάζα του ηλεκτρονίου και παρόμοιοι αριθμοί) ήταν σωστά. Ανασκοπώντας το έργο μιας μακράς γραμμής κοσμολόγων, ο Harrison συνοψίζει αυτό που έχει γίνει γνωστό ως η Ανθρώπινη Αρχή: το Σύμπαν είναι ο τρόπος που είναι επειδή υπάρχουν. Εξηγεί: "Σε ένα σύμπαν που περιέχει φωτεινά αστέρια και χημικά στοιχεία που είναι απαραίτητα για την ύπαρξη βιολογικής ζωής, οι φυσικές σταθερές προσαρμόζονται αναγκαστικά με ακρίβεια (ή λεπτώς συντονισμένες). Ελαφρές αποκλίσεις από τις παρατηρούμενες τιμές θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε ένα αστέρι και άψυχο σύμπαν".

Εξετάστε, για παράδειγμα, την ανακάλυψη του Νεύτωνα ότι η βαρυτική δύναμη μεταξύ οποιωνδήποτε δύο σωματιδίων καθορίζεται από τις μάζες τους, την απόσταση μεταξύ τους - και τη σταθερά βαρύτητας, έναν αριθμό που παραμένει πάντα ο ίδιος. Εάν η σταθερά βαρύτητας ήταν μικρότερη, το αρχικό αέριο υδρογόνου δεν θα είχε ποτέ συμπιεστεί αρκετά για να δημιουργήσει τις θερμοκρασίες και τις πιέσεις που απαιτούνται για την ανάφλεξη, και τα αστέρια θα ήταν σκούρες μπάλες αερίου. Εάν ήταν μεγαλύτερο, τα αστέρια θα έκαψαν θερμότερα και θα κάηκαν πολύ πριν η ζωή είχε την ευκαιρία να ξεκινήσει σε οποιονδήποτε πλανήτη που θα μπορούσε να τα περιστρέψει.

Ο Harrison δεν προσφέρει τίποτα λιγότερο από τη φυσική επιλογή των κόσμων. Σύμφωνα με τα λόγια του: "Η ευφυής ζωή στα γονικά σύμπαντα δημιουργεί γενεαλογικά σύμβολα, και στους κόσμους των απογόνων που είναι κατάλληλοι για κατοίκηση, η νέα ζωή εξελίσσεται σε υψηλό επίπεδο νοημοσύνης και δημιουργεί περαιτέρω σύμπαντα.

Ακριβώς όπως στη βιολογική εξέλιξη, μικρές αλλαγές στις θεμελιώδεις σταθερές μπορούν να εμφανιστούν κατά τη διάρκεια της αναπαραγωγής. Μπορεί να είναι τυχαία, όπως στη δαρβινική εξέλιξη, ή προγραμματισμένη, όπως στη γενετική μηχανική. Επομένως, η επόμενη γενιά θα είναι περισσότερο ή λιγότερο κατάλληλη για να γίνει το σπίτι της ευφυούς ζωής.

Ο Χάρισον σημειώνει ότι η ανθρώπινη νοημοσύνη έφτασε πολύ στο παρελθόν εκατομμύριο χρόνια και αναρωτιέται πόσο περαιτέρω θα φτάσουμε στο επόμενο εκατομμύριο. Μέχρι τότε, ίσως, θα είμαστε αρκετά έξυπνοι για να δημιουργήσουμε σύμπαντα για τους εαυτούς μας. Δεν μπορεί να πάρει τόσο πολύ. Νωρίς στην ιστορία του δικού μας κόσμου, κάποιοι αξιωματούχοι, υπήρξε μια περίοδο έκτακτης επέκτασης που ονομάζεται πληθωρισμός. Ο Edward Farhi του MIT και ο Alan Guth και ο Jemal Guven του Πανεπιστημίου του Μεξικού ίσως έχουν επεξεργαστεί έναν τρόπο να χρησιμοποιήσουν τον πληθωρισμό για να κάνουν ένα σύμπαν σωστό στο εργαστήριο. Εδώ είναι η συνταγή τους:

Δημιουργήστε μια μικρή μαύρη τρύπα από την ύλη με μια μάζα, ας πούμε, 10 κιλά (22 λίβρες) με τέτοιο τρόπο ώστε το εσωτερικό "να φουσκώνει αμέσως", συνοψίζει ο Χάρισον, "όχι στο σύμπαν μας, αλλά σε ένα επαναστατικό διάστημα που μοιάζει με φούσκα συνδέεται με το σύμπαν μας μέσω του ομφάλιου λώρου της μαύρης τρύπας. " (Μη ρωτάτε.) Η μαύρη τρύπα θα εξατμιστεί, αποσυνδέοντας τη σύνδεση μεταξύ του σύμπαντος μας και του νέου. Μην ανησυχείτε αν κάνετε ένα χάος από αυτό, Harrison συμβουλεύει: κακώς φτιαγμένα αυτά πιθανότατα δεν θα έχουν ποτέ ζωή σε αυτά.

Ακόμα κι αν θα μπορούσατε να δημιουργήσετε ένα σύμπαν, γιατί θα μπορούσατε; Ο Harrison προσφέρει τρεις λόγους, αύξουσα σειρά σπουδαιότητας για τον εαυτό μας. Πρώτον, μόνο να το κάνετε θα αποδείξει ότι πραγματικά ξέρετε πώς. Δεύτερον, μπορεί να είστε σε θέση να χτίσετε ένα ακόμη πιο φιλόξενο για τη νοημοσύνη από αυτό. Τρίτον, μπορεί να μπορείτε να μετακινηθείτε στα νέα σύμπαντα που δημιουργείτε. Αυτό το τελευταίο θα μπορούσε να είναι σημαντικό για την επιβίωσή μας, όπως θα δούμε.

Άλλα σύμπαντα μπορεί να είναι ήδη εκεί έξω. Οι γενναίες ψυχές που μελετούν την κβαντική μηχανική μιλάνε μελαγχολικά από εναλλασσόμενα σύμπαντα. Προτείνουν ότι κάθε φορά που κάποιος ή κάτι κάνει κάτι, δημιουργείται ένα νέο σύμπαν. Υπάρχει η γνωστή στην οποία συνέβη το συμβάν, και ένα νέο στο οποίο δεν συνέβη. Οι θεωρητικοί φυσικοί μιλάνε για ένα άπειρο αριθμό παράλληλων κόσμων που στοιβάζονται σαν φύλλα χαρτιού σε ένα χωράφι, ξεχωριστούς κόσμους στους οποίους οι ίδιοι οι νόμοι της φυσικής θα μπορούσαν να είναι διαφορετικοί. (Μια άλλη αναλογία είναι μια τεράστια συσσώρευση φυσαλίδων σαπουνιού που επιπλέουν στον αέρα, με κάθε φούσκα να είναι ένα ξεχωριστό σύμπαν. Με κάποια παράξενη σύμπτωση, αυτός είναι ο τρόπος με τον οποίο οι γαλαξίες φαίνεται να είναι τοποθετημένοι στο σύμπαν μας.) Για μεγάλο χρονικό διάστημα οι θεωρητικοί αναρωτήθηκαν εάν είναι δυνατόν να χρησιμοποιήσουμε "σκουληκότρυπες" για να ταξιδέψουμε γρήγορα από ένα μέρος του σύμπαντος μας σε άλλο μέρος ή από το σύμπαν μας σε άλλο σύμπαν ( Smithsonian, Νοέμβριος 1977). Η ιδέα έγινε εξοικειωμένη με την επιστημονική φαντασία, ειδικά στην τηλεοπτική σειρά Star Trek: Deep Space Nine, στην οποία το οικόπεδο επικεντρώνεται γύρω από έναν διαστημικό σταθμό τοποθετημένο σε μια είσοδο σε μια σκουληκότρυπα.

Ο Kip S. Thorne, ο καθηγητής της θεωρητικής φυσικής Feynman στο CalTech, έχει σκεφτεί για πολύ καιρό τις σκουληκότρυπες. Ο υπότιτλος του πιο πρόσφατου βιβλίου του, « Μαύρες τρύπες & Χρονικά άκρα»: Εξωγήινη κληρονομιά του Αϊνστάιν, συλλαμβάνει την αντίδραση των περισσότερων φυσικών - και των απλών αναγνωστών - σε τέτοιες ιδέες. Σε ένα κεφάλαιο, διερωτάται αν ένας επαρκώς προηγμένος πολιτισμός θα είναι σε θέση να κατασκευάσει σκουληκότρυπες από το ένα μέρος του σύμπαντος μας σε άλλο για να διευκολύνει την ταχεία διαστρικό ταξίδι. Αυτός απαντά ότι θα μπορούσε ενδεχομένως να γίνει χρησιμοποιώντας τις διακυμάνσεις του βαρυτικού κενού. Αυτές ορίζονται ως "τυχαίες, πιθανοτικές διακυμάνσεις στην καμπυλότητα του χώρου που προκαλείται από ένα ρυμουλκό του πολέμου στο οποίο γειτονικές περιοχές του διαστήματος συνεχώς κλέβουν ενέργεια ο ένας από τον άλλο και στη συνέχεια το δίνουν πίσω".

Το 1955 ο John Archibald Wheeler, τότε στο Princeton ( Smithsonian, Αύγουστος 1981), είχε επεξεργαστεί ότι σε ένα χώρο που αποτελείται από 20 παράγοντες μικρότερους από έναν ατομικό πυρήνα, οι διακυμάνσεις του κενού είναι τόσο υπερβολικές ώστε, όπως λέει ο Thorne, γνωρίζουμε ότι «βράζει» και γίνεται αφρός κβαντικού αφρού ». Επειδή ο κβαντικός αφρός είναι παντού, ο Thorne συνεχίζει, μπορούμε να φανταστούμε έναν πολύ προηγμένο πολιτισμό να φτάνει σε αυτό, να βγάζει μια σκουληκότρυπα μεγέθους ενός χώρου του Wheeler και να τον διευρύνει, ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί από μακροκοιτίδες μεγέθους του εαυτού μας.

Ο Michio Kaku, καθηγητής της θεωρητικής φυσικής στο City College του Πανεπιστημίου της Πόλης της Νέας Υόρκης, πηγαίνει ακόμα πιο πολύ στο πρόσφατο βιβλίο Hyperspace . Ο Kaku προσπαθεί να μας κάνει τουλάχιστον λίγο άνετα με την ιδέα του χώρου να έχει περισσότερες από τρεις διαστάσεις. Υπενθυμίζει ότι, ως παιδί, παρακολούθησε τον κυπρίνο να κολυμπήσει σε μια ρηχή πισίνα και συνειδητοποίησε ότι δεν είχαν αντίληψη για τον κόσμο πάνω από την επιφάνεια της λίμνης. Αργότερα πηγαίνει στο κλασικό Flatland: Μια ειδύλλιο πολλών διαστάσεων από μια πλατεία, ένα βιβλίο που γράφτηκε το 1884 από έναν κληρικό πρόσωπο που ονομάζεται Edwin Abbot. Στο βιβλίο, τα δισδιάστατα όντα ζουν σε μια επίπεδη επιφάνεια. Δεν έχουν έννοια ύψους. Ακριβώς έτσι, γράφει ο Kaku, έχουμε πρόβλημα με την ιδέα για περισσότερες από τρεις χωρικές διαστάσεις. Αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι δεν υπάρχουν.

Ο "υπερδιαστημικός χώρος", σύμφωνα με τον Kaku, σημαίνει απλώς χώρο με περισσότερες από τρεις χωρικές διαστάσεις. Μόλις αυτό επιτρέπεται, λέει, πολλά προβλήματα στη φυσική ξεκαθαρίζουν αμέσως. Οι ασυμβατότητες μεταξύ της σχετικιστικής και της κβαντικής φυσικής εξαφανίζονται, συνεχίζει. Εάν το υπερσπασμό αποδεικνύεται πραγματικό, τότε η διέλευση από υπερσπασμό μπορεί να αποδειχθεί ότι είναι εφικτή.

Εντάξει, ας μιλήσουμε για πρακτικά οφέλη. Θα εξετάσουμε μόνο μία, τη μεγαλύτερη δυνατή αποπληρωμή όλων. Τόσο συγγραφείς επιστημονικής φαντασίας όσο και σοβαροί επιστήμονες έχουν σκεφτεί για πολύ καιρό ότι θα έρθει η μέρα, αν επιβιώσει αρκετά καιρό, όταν θα πρέπει να εγκαταλείψουμε τη Γη και ακόμη και το Ηλιακό Σύστημα. Τώρα έχουμε κάτι νέο να σκεφτούμε: να αφήσουμε αυτό το σύμπαν όταν γίνει ακατοίκητο. Αν το Σύμπαν εξελιχθεί για πάντα, τελικά θα τελειώσει το κρύο και το νεκρό, το Κοσμικό Φωτισμό. Εάν σταματήσει να επεκτείνεται και να αναδιπλώνεται πίσω στο ίδιο το Big Crunch, θα τελειώσει σε εκρηκτική μανία. Από όσο γνωρίζω, ούτε αναμένεται να συμβεί για δεκάδες δισεκατομμύρια χρόνια, αλλά Hey! είναι καλό να είσαι προετοιμασμένος. Μέχρι τη στιγμή που συμβαίνει, οι Harrison, Thorne και Kaku φαίνεται να μας λένε, θα έπρεπε να μάθουμε να βγαίνουμε ελαφρά από αυτό το σύμπαν σε άλλο. Ή κάντε ένα νέο.

Στο μυθιστόρημα του Tom Wolfe, " The Bonfire of the Vanities", ένας έμπορος ομολόγων της Wall Street, που φαινόταν να έχει τον κόσμο από την ουρά, θεωρούσε τον εαυτό του ως "κύριο του σύμπαντος". Μόνο ένα σύμπαν; Μικρές πατάτες, λέω. Φαίνεται όλο και περισσότερο σαν να υπάρχουν πολλά σύμπαντα, ίσως αμέτρητα σύμπαντα. Και η εικασία μου και η εικασία του καθηγητή Χάρισον μπορεί να αποδειχθούν αληθινά: δεν θα μπορείτε να πάρετε το διδακτορικό σας μέχρι να δημιουργήσετε ένα σύμπαν.

Φαινόμενα, σχόλια και σημειώσεις