Douglas Adams ne spunea că poţi să crezi că drumul până la farmacie e lung, dar distanţa asta e floare la ureche în comparaţie cu universul.

Are dreptate.

Universul e imens, dar totuşi finit. Woody Allen era liniştit de această mărginire a universului, pentru că ştia că dacă a pierdut ceva, trebuie să-l găsească până la urmă.

De fapt şi Pământul nostru e destul de mare. 40.000 km la ecuator, dar asta e puţin în comparaţie cu distanţa până la lună, 384.000 km sau nimic în comparaţie cu ce până la Soare: 150.000.000 km.

Însă Pământul e foarte aproape de soarele nostru. Pluto, de exemplu, este la o distanţă de 40 de ori mai mare.

Distanţele în cadrul sistemului solar iarăşi sunt foarte mici, în comparaţie cu cele dintre stele: cea mai aproape stea, Proxima Centauri, e la o distanţă de 260.000 de ori mai mare decât distanţa Pământ-Soare, sau de o sută de milioane mai mare decât distanţa Pământ-Lună.

Iar Soarele şi Proxima Centauri sunt doar două stele oarecare. În galaxia noastră, Calea Lactee, sunt vreo două sute de miliarde de astfel de stele.

Iar galaxia noastră iarăşi e o galaxie obişnuită: sunt miliarde alte galaxii, fiecare formate din miliarde de stele în partea din univers pe care o putem vedea.

Iar noi nu putem vedea decât o mică parte din univers, din cauza expansiunii şi a vitezei limitate a luminii.

Eh, multe de explorat, dar mai înainte trebuie inventată propulsia cu warp din Star Trek.

Nu ar fi minunat să producem electricitate prin aceeaşi metodă prin care produce soarele energie? Să pui o linguriţă de apă drept combustibil şi să-ţi rezulte destulă electricitate pentru o ţară întreagă, fără poluare şi doar cu câteva grame de heliu ca deşeu?

Da, ar fi grozav, dar problema este construcţia cutiei în care să punem acel soare. Ne trebuie o cutie destul de rezistentă să ţină în ea materie cu temperatură de peste o sută de milioane de grade Celsius şi neutroni care au energii de milioane de electron-volţi. La astfel de temperaturi, orice recipient se va topi, iar la astfel de energii, simpla ciocnire a lor cu pereţii “cutiei” ar duce la o radioactivitate în pereţii “cutiei”.

De prin anii ‘60 încoace, fuziunea a fost o tehnologie care se afla în mod perpetuu la vreo 20 de ani în viitor. Astăzi, lucrurile arată puţin mai bine în perspectivă, pentru că în doar 10 ani va fi gata primul reactor la o scală mai mare şi probabil că în vreo 20 de ani va fi gata primul reactor comercial.

Acel reactor este “Reactorul Termonuclear Experimental Internaţional”, care a fost rebotezat ITER după ce departamentul de PR şi-a dat seama că nu e o idee bună să includă cuvintele “Termonuclear” şi “Experimental” în aceeaşi frază. Construcţia va începe anul viitor în sudul Franţei şi dă anumite speranţe pentru înlocuirea combustibililor fosili, dar într-un viitor nu foarte apropiat.

Marele Ciocnitor de Hadroni (Large Hadron Collider) va intra în funcţiune în Elveţia în 2008 şi va răspunde la multe din întrebările care există în fizică la ora actuală. Se vor afla răspunsuri despre antimaterie, supersimetrie, materie întunecată, gravitaţie, dimensiunile universului, bozonii lui Higgs, barioni şi multe alte lucruri interesante pentru fizicieni.

Însă anumite persoane cu mai puţin spirit de aventură vor să ne strice distracţia şi ne aduc aminte că se poate să se creeze nişte găuri negre, care ar putea înghiţi pământul. “La dracu cu bozonii lui Higgs! Nu vreau să mor!” spune un astfel de spoilsport.

De fapt, găurile negre, dacă vor fi create, probabil că vor dispare de la sine din cauza radiaţiei lui Hawking. E adevărat că această radiaţie nu a fost observată direct vreodată, ci este ceva teoretic, dar fizicienii ne spun că aproape sigur nu se va întâmpla nimic rău cu Pământul. Însă nu este recomandat să faci un pariu cu un fizician pe tema asta: dacă Pământul e distrus, e clar că nu-ţi va plăti banii meritaţi.

Printre motivele de îngrijorare mai este şi posibilitatea creării de materie ciudată, “strange matter”. Nu mi se pare deloc îngrijorător: vor exista plante ciudate, care sunt mâncate de vaci ciudate din care se fac hamburgheri ciudaţi mâncaţi de oameni ciudaţi. Iar oameni ciudaţi se găsesc şi acum.

Ar fi mai interesant dacă ar produce materie fermecată, “charm matter”, care i-ar putea contamina pe fizicieni să fie mai fermecători. Dar anumite studii deja ne spun că materia fermecată este probabil instabilă, ceea ce ar face ca o fată iniţial fermecată de vreun fizician să-şi dea seama ce greşeală a făcut întâlnindu-se cu acel tip care spune glume despre quarci.

E o întrebare bună al cărui răspuns probabil că nu-l vom afla vreodată precis. Cosmologii cunosc multe despre cele ce s-a întâmplat de atunci încoace, dar dincolo se pare că nu este posibil să aflăm.

În urmă cu 13,7 miliarde de ani, tot universul era concentrat într-o zonă de dimensiuni mai mici decât ale unui bob de mazăre, însă se extindea cu o acceleraţie fenomenală, iar atât materia cât şi legile fizicii sufereau modificări esenţiale, trecând de la presiune şi temperatură care tindeau spre infinit, la unele ceva mai obişnuite.

După numai vreo câteva minute de la naşterea universului, toate aceste chinuri ale facerii vor fi lăsate în urmă şi materia începe să arate aşa cum o ştim, cu atomi şi ioni.

O soluţie ar fi să ne gândim la ce se va întâmpla cu universul în viitor:

Mecanica cuantică e interesantă pentru că pare să sfideze multe din regulile fizicii obişnuite. Însă nu există vreo contradicţie cu ce ştim noi: aceste legi ciudate, valabile la nivel microscopic, când sunt compuse la nivel macroscopic ne dau ceea ce putem observa şi noi.

Principiile de bază ale mecanicii cuantice sunt:

1. Totul e format din bucăţici fundamentale

Cuantizarea cantităţilor fizice ne spune că nimic nu e continuu, există câte o unitate fundamentală pentru orice, de la energie la timp şi spaţiu. Astfel orice distanţă este egală cu o valoare n înmulţit cu acea unitate minimă.

Totul e până la urmă format din bucăţi extrem de mici pe care nu are sens să le împarţi mai departe, pentru că oricum nu poţi măsura un timp/spaţiu mai mic decât acea valoare.

Percepţia noastră e, în mod evident, că totul e continuu, dar creierul nostru e adaptat pentru lumea macroscopică. Dacă atingem corpul cuiva, simţim cum este “plin”, “solid”, dar se ştie că 99.99% e format din spaţiu gol, între nucleele atomilor.

2. Totul e şi o undă şi o particulă

Referindu-se în special la lumină, dualitatea undă-particulă, poate fi aplicată la orice particulă. Profesorul meu de liceu amintea că dacă un foton îţi loveşte ochiul, se simte doar efectul undei, adică lumina vizibilă. Însă dacă o piatră te loveşte, se simte doar efectul particulei.

3. Nu poţi şti cu precizie şi unde te afli şi ce viteză ai

Principiul incertitudinii al Heisenberg ne spune că există o anumită incertitudine în determinarea locaţiei şi impulsului.

Cu alte cuvinte dacă afli cu precizie unde se află o particulă, nu poţi să afli impulsul sau viteza, aceasta nefiind din cauza modului în care măsurătoarea se realizează, ci incertitudinea este o lege a fizicii.

Asta a dus la bancul cu Heisenberg oprit de un poliţist, care-l întreabă dacă ştie unde se află, dar H. răspunde că nu ştie, însă ştie cu precizie unde se află.

4. Acţiune ciudată la distanţă

Porecla, dată de Einstein, se referă la “încurcarea/legarea cuantică” (Quantum entanglement), astfel că două particule, aflate la distanţă una de alta, pot fi legate între ele, şi întotdeauna să aibă aceeaşi stare.

Scriitorii de SF folosesc ideea asta pentru comunicaţie cu viteză mai mare decât cea a luminii: îi dai un bobârnac unei particule pe Pământ şi efectul va fi resimţit instantaneu la o altă particulă, la o distanţă de 10 ani-lumină.

Însă cercetătorii ne spun că aşa ceva nu se poate, iar informaţia se va transmite tot cu viteza luminii, iar legarea cuantică nu poate fi utilă la comunicaţii.

Interpretări

În timp ce ideile de bază şi experimentele sunt clare şi acceptate, interpretările sunt mai disputate şi mai ciudate decât experimentele.

Cele mai acceptate idei implică fie existenţa unei particule în mai multe locuri în acelaşi timp (dar cu diferite probabilităţi), fie existenţa unor universuri paralele.

În partea de final a unei cărţi publicate în 1970, “Întrebări care îşi caută răspunsul”, Editura Politică (280 pagini — 6,75 lei), există o listă de previziuni realizate de diverşi futurologi. În general, se aştepta o mai mare dezvoltare a fizicii, a biologiei şi chimiei (inclusiv efectul asupra corpului şi psihicului uman) şi bineînţeles a explorării spaţiului.

Lista de descoperiri poate părea asemănătoare cu ceea ce se poate vedea în filmele SF de prin anii ‘70, dar, fiind scris de experţi care se aşteaptau la ceva din domeniul computerelor, previziunile lor nu sunt chiar atât de naive. De exemplu, în unele filme, se găsesc sisteme de comunicaţii avansate, dar neelectronice, ci tot prin hârtie, doar că acele hârtii sunt transportate prin nişte tuburi cu aer.

Cea mai mare greşeală în legătură cu computerele este subestimarea complexităţii unor anumite lucruri precum traduceri corecte dintr-o limbă în alta (1980), previziuni meteorologice exacte (1975), inteligenţa artificială (1990) şi înregistrarea direct pe creier (2000).

Dar diferenţa în cazul computerelor este mult mai mică de realitate faţă de cea din domeniul explorării spaţiului, unde am rămas la nivelul anului 1970:

Cineva spunea odată că în curând, un computer va câştiga un premiu Nobel, şi, glumea sperând că nu va fi premiul Nobel pentru Literatură. Inteligenţa artificială e o posibilitate reală, însă nu este chiar clar când va fi ea. Prin anii ‘60 erau entuziaşti cercetătorii din acest domeniu, însă şi-au dat seama repede că rezultatele cercetării erau departe de ceea ce este inteligenţa.

Însă timpul a trecut, iar calculatoarele devin din ce în ce mai performante în celebra scară exponenţială a lui Moore, care prezice (dacă va rămâne valabilă, cum a fost în ultimii 40 de ani) că în 15-20 de ani, microprocesoarele vor avea putere de calcul mai mare decât a creierului uman.

Ce se va întâmpla după asta? Calculatoarele vor putea crea singure alte calculatoare mai performante, într-un ciclu din ce în ce mai rapid. Unii prezicători ai viitorului numesc asta “singularitate”, adică nu se poate spune ce va urma, deoarece schimbările vor fi extreme în timp foarte scurt. Dintr-o dată vom afla cum să călătorim instant între o stea şi alta şi secretele vieţii? E greu de spus.

O variantă ar fi stabilizarea cunoaşterii la un anumit nivel, care nu poate fi trecut nici măcar de gândirea unui supercomputer, o barieră pentru care ar fi nevoie de materia dintr-o întreagă galaxie să fie pusă la lucru ca să fie trecută.

Sau, dacă intrăm în science-fiction, ar putea exista o răscoală a computerelor (”roboţilor”) împotriva omenirii.

În orice caz, vom avea timpuri interesante. Apropo, cică se spune că un blestem vechi chinezesc este “fie ca tu să trăieşti în timpuri interesante”.