Целиот универзум произлегува од нешто што – гледано од друга физичка перспектива – е што е можно поблиску до ништо. Но тоа ништо некако е сепак нешто
АЛИСТЕР ВИЛСОН
Иако може да изгледа парадоксално, целосното отсуство на материја можело да доведе до создавање на целата материја што ја гледаме околу нас во Универзумот.
Според ова гледиште, Големата експлозија настанала од речиси ништо.
Тоа е она што останува кога целата материја во универзумот е проголтана од црни дупки, кои пак се распаѓаат во фотони – исто така изгубени во ништо.
Целиот универзум затоа произлегува од нешто што – гледано од друга физичка перспектива – е што е можно поблиску до ништо.
Но тоа ништо некако е сепак нешто.
Тоа е сепак физички универзум, колку и да е празен.
Во првите моменти по Големата експлозија, Универзумот беше жешка супа од честички во која просторот и времето сè уште не се појавиле.
Но, како настанале овие честички?
Теоријата на квантното поле ни кажува дека дури и вакуумот, кој наводно одговара на празниот простор-време, е полн со физичка активност во форма на енергетски флуктуации.
Овие флуктуации можат да предизвикаат честичките да почнат да се појавуваат, само за кратко време потоа да исчезнат.
Тоа можеби звучи како математичка чудност отколку како вистинска физика, но ваквите честички се забележани во безброј експерименти.
Вакумната состојба на простор-времето е преполна со честички кои постојано се појавуваат и исчезнуваат, навидум „од ништо“.
Но, можеби сè што ова ни кажува е дека квантниот вакуум (и покрај неговото име) е сепак нешто, а не ништо.
Филозофот Дејвид Алберт упати впечатлива критика на тврдењата за Големата експлозија кои ветуваат дека нешто произлегло од ништо.
Што би се случило ако се прашаме: од каде потекнува самиот простор-време?
Тогаш би морале да го вратиме часовникот уште подалеку назад, кон навистина древната „Планкова епоха“ – период толку рано во историјата на Универзумот што нашите најдобри теории за физика паѓаат во вода.
Оваа ера се случила во рок од десет милионити милијардити милијардити милијардити милијардити милијардити милијардити дел од секундата по Големата експлозија.
Во овој момент, и просторот и времето станале предмет на квантни флуктуации.
Физичарите обично работат одделно со квантната механика, која го регулира микросветот на честичките, и општата релативност, која се применува на големи, космички размери.
Но, за навистина да ја разбереме Планковата епоха, треба да ја дополниме теоријата за квантната гравитација со спојување на двете.
Сè уште немаме совршена теорија за квантната гравитација, но има обиди за една – како што е теоријата на нишки и јамки за квантната гравитација.
Во овие обиди, обичниот простор и време генерално се доживуваат како нешто што се појавува, како бранови на површината на длабок океан.
Она што го доживуваме како простор и време е производ на квантни процеси што работат на подлабоко, микроскопско ниво – процеси што имаат малку смисла за нас суштествата вкоренети во макроскопскиот свет.
Во Планковата епоха, нашето вообичаено разбирање за просторот и времето се распаѓа, така што повеќе не можеме да се потпреме дури ни на нашето вообичаено разбирање за причината и последицата.
Сепак, сите потенцијални теории за квантната гравитација опишуваат нешто физичко што се случува во Планковата епоха – некаков квантен претходник на обичниот простор и време?
Но од каде доаѓа таа?
Дури и ако каузалноста повеќе не важи во најобична смисла, една компонента од универзумот од Планковата епоха сè уште може да се објасни со друга.
За жал, во овој момент, дури и нашите најдобри физички теории целосно не успеваат да ни дадат одговори.
Додека не направиме понатамошен напредок кон „теорија на сè“, нема да можеме да дадеме дефинитивен одговор.
Најмногу што можеме да кажеме со сигурност во оваа фаза е дека физиката досега не успеала да пронајде потврдени случаи на нешто што произлегува од ништо.
Циклусот на малтена од ништо
За да одговориме на прашањето како нешто може да настане од ништо, би требало да ја објасниме квантната состојба на целиот Универзум на почетокот на Планковата епоха.
Сите обиди да се стори тоа остануваат многу шпекулативни.
Некои од нив се однесуваат на натприродни сили како што е творец.
Но, други кандидати за објаснување остануваат во рамките на физиката – како што е мултиверзумот, кој содржи бесконечен број паралелни универзуми или циклични модели на Универзумот, кои се раѓаат и преродуваат одново и одново.
Физичарот Роџер Пенроуз, добитник на Нобелова награда за 2020 година, предложи интригантен, но контроверзен модел за цикличен универзум наречен „конформна циклична космологија“.
Пенроуз бил инспириран од интересната математичка врска помеѓу многу топлата, густа, мала состојба на Универзумот – каква што била во времето на Големата експлозија – и екстремно ладната, празна, проширена состојба на Универзумот – каква што ќе биде во далечната иднина.
Неговата радикална теорија за објаснување на оваа кореспонденција е дека овие нови состојби стануваат математички идентични кога се туркаат до нивните екстремни граници.
Иако може да изгледа парадоксално, целосното отсуство на материја можело да доведе до создавање на целата материја што ја гледаме околу нас во Универзумот.
Според ова гледиште, Големата експлозија настанала од речиси ништо.
Тоа е она што останува кога целата материја во универзумот е проголтана од црни дупки, кои пак се распаѓаат во фотони – исто така изгубени во ништо.
Затоа, целиот универзум произлегува од нешто што – гледано од друга физичка перспектива – е што е можно поблиску до ништо.
Но, тоа ништо некако е сепак нешто.
Тоа е сепак физички универзум, колку и да е празен.
Но, нашиот акцент овде е на објаснувања што остануваат во рамките на физиката.
Постојат три широки опции за одговор на подлабокото прашање за тоа како започнале циклусите.
Тој можеби дури и нема физичко објаснување.
Или може да има бесконечно повторувачки циклуси, секој универзум сам за себе, со оригиналната квантна состојба на секој универзум објаснета со некое својство на универзумот пред него.
Или може да има еден циклус, и еден универзум, што постојано се повторува, со почетокот на тој циклус објаснет со некое својство на својот крај.
Овие последни два пристапа ја избегнуваат потребата од какви било ненаречени настани – и ова им дава јасна привлечност.
Ништо не би останало необјаснето од физиката.
Пенроуз замислува низа од бесконечни нови циклуси од причини делумно поврзани со неговото преферирано толкување на квантната теорија.
Во квантната механика, физичкиот систем постои во суперпозиција на многу различни состојби истовремено, и тој само „избира“ една случајно кога ја мериме.
За Пенроуз, секој циклус вклучува случајни квантни настани кои се одвиваат различно – што значи дека секој циклус ќе биде различен од оние што се случиле пред и по него.
Ова е всушност добра вест за експерименталните физичари, бидејќи би можело да ни овозможи да ѕирнеме во стариот универзум од кој настанал нашиот преку неговите слаби траги, или аномалии, во преостанатото зрачење од Големата експлозија видено од сателитот на Планк.
Пенроуз и неговите соработници веруваат дека можеби веќе ги забележале овие индиции, припишувајќи ги шемите во податоците на Планк на зрачењето од супермасивните црни дупки во претходниот универзум.
Сепак, набљудувањата за кои тврдат дека ги имале биле оспорени од други физичари и сè уште нема конечна пресуда за тоа кој е во право.
Бесконечните нови циклуси се централни за сопствената визија на Пенроуз.
Но, постои природен начин да се претвори конформната циклична космологија од повеќециклусна форма во само еден циклус.
Потоа, физичката реалност постои во еден циклус од Големата експлозија до максимално празна состојба во далечната иднина – а потоа повторно во истата Голема експлозија, од која произлегува истата вселена.
Оваа последна можност е во согласност со друго толкување на квантната механика, наречено толкување на повеќе светови.
Толкувањето на повеќе светови ни кажува дека секој пат кога мериме систем што е надреден, тоа мерење не избира случајна состојба.
Наместо тоа, резултатот од мерењето што го гледаме е само една можност – манифестирање во нашиот сопствен Универзум.
Сите други резултати од мерењето се манифестираат во други универзуми во мултиверзумот, практично отсечени од нашиот.
Значи, без разлика колку е мала шансата нешто да се случи, ако тие шанси не се нула, тогаш тоа се случува во некој квантен паралелен свет.
Постојат луѓе како вас таму некаде во други светови, кои добиле на лотарија или биле проголтани од некој изопачен облак од тајфун или спонтано изгореле или ги направиле сите три истовремено.
Некои луѓе веруваат дека е можно да се набљудуваат такви паралелни универзуми во космолошките податоци, како отпечатоци направени од друг универзум што се судрил со нашиот.
Квантната теорија на многу светови дава нов пресврт на конформната циклична космологија, иако не е таква со која Пенроуз се согласува.
Нашата Голема експлозија би можела да биде преродба на еден единствен квантен мултиверзум, кој содржи безброј други универзуми кои сите се случуваат истовремено.
Сè што е можно се случува – а потоа се случува повторно, и повторно, и повторно.
Древен мит
За еден филозоф на науката, визијата на Пенроуз е фасцинантна.
Таа отвора нови можности за објаснување на Големата експлозија, носејќи ги нашите објаснувања подалеку од обичната причина и последица.
Затоа, тоа е одличен тест за истражување на различните начини на кои физиката може да го објасни нашиот свет.
Тој заслужува повеќе внимание од нашите филозофи.
За љубител на митологијата, визијата на Пенроуз е прекрасна.
Во мултицикличната форма на Пенроуз, тој ветува бесконечен број нови светови родени од пепелта на нивните предци.
Во форма на еден циклус, тоа е впечатливо модерна евокација на древната идеја за уроборосот, или светата змија.
Во нордиската митологија, змијата Јормунгандр е дете на Локи, паметниот измамник, и џинот Ангрбода.
Јормунгандр ја голта својата опашка и добиениот круг ја одржува рамнотежата на светот.
Но, митот за уроборосот е документиран низ целиот свет – дури и во антички Египет.
Уроборосот на цикличниот универзум е навистина величествен.
Во својата утроба го содржи нашиот сопствен Универзум, како и секој од чудните и прекрасни алтернативни можни универзуми овозможени од квантната физика – и на точката каде што главата се среќава со опашката, е целосно празен, но енергијата тече низ него на температури од стотици илјади милиони милијарди трилиони степени Целзиусови.
Дури и Локи, кој е нејасен по форма, би бил импресиониран.
(крај – авторот Алистер Вилсон е професор по филозофија на Универзитетот во Бирмингем)
