Editorial

Problema acțiunii la distanță. Unde greșesc fizicienii?

Acțiunea la distanță prin spațiul vid pare a fi punctul sensibil al cercetării fizice contemporane. În felul în care este tratată, dacă vidul este într-adevăr vid, apare o contradicție între evidența că transferul de energie este un fenomen ondulatoriu și absența unui suport fizic care să conducă undele.

Spre a mă familiariza cu problema, am compus un punctaj din două părți: în prima, (A), enumăr și argumentez ceea ce consider a fi neconcordanțele, nu doar din teoria relativității, dar și din mecanica cuantică atunci când îi folosește conceptele. În cea de-a doua, (B), caut să-mi imaginez cum s-ar putea vedea funcționarea lumii dacă neconcordanțele ar fi evidențiate și s-ar ține cont de ele. Nu este, firește, un tablou exhaustiv, ci mai curând un șir de observații care sper să poată fi folosite.

A. DESPRE CEEA CE NU EXISTĂ ÎN SINE

1. Mult timp s-a crezut că lumea este chiar aşa cum o percepem prin simţuri. Că este, în sine, un sistem perfect coordonat în toate componentele sale şi care pluteşte într-un ocean de absolut. Rotunjimea acestei deplinătăţi de simţire a fost minunat descrisă de Newton prin celebrul său enunţ: „Timpul absolut, adevărat şi matematic, în sine şi după natura sa, curge în mod egal şi fără nici o legătură cu ceva extern. Spaţiul absolut, considerat în natura sa, fără nici o relaţie cu ceva extern, rămâne totdeauna asemenea şi imobil. Mişcarea absolută este translaţia unui corp dintr-un loc într-un alt loc al spaţiului absolut.”

Dar a fost de ajuns să trecem cu privirea şi cu gândul dincolo de prietenosul nostru sistem solar ca să începem să descoperim ce înseamnă cu adevărat Cosmosul, unde nimic nu mai e ce pare. Cosmosul, unde distanţele sunt atât de mari încât trebuie să folosim unităţi legate de viteza luminii. Unde timpul devine şi el o dimensiune a spaţiului, în încercarea noastră disperată de a regăsi măcar o parte dintre reperele pierdute. Unde vitezele relative produc contracţii ciudate, de parcă materia s-ar împotrivi din toate puterile absolutului. Unde ceea ce se petrece este total interdependent, încât afirmaţia că pot exista entităţi fără nici o relaţie cu ceva extern lor devine lipsită de sens. Unde…

Și totul s-a schimbat după ce Einstein a demonstrat că parametrii fundamentali propuși de Newton nu sunt absoluți, ci relativi. Și că doar conceptul rezultat din îngemănarea lor, adică spațiul cvadridimensional, ar avea o existență în sine. Iată ce a rezultat:

Timpul, în sine, nu există. Dacă încercăm să-l măsurăm, constatăm că avem la dispoziţie doar repere pornind de la o serie de ciclicităţi observate în natură, cele care ne-au permis să ne organizăm, să ne punem ordine în viaţă. Că în realitate nu măsurăm un timp abstract ci durata unor procese pe care am împărțit-o în intervale și i-am atribuit unităţi de măsură care, prin precizia lor cu multe zecimale, ne dau senzaţia că timpul chiar ar exista. Dar în sine, în afara fenomenelor, nu avem ce măsura. Deja Aristotel spunea că „Fără mişcare şi schimbare, timpul nu există”.

Spaţiul. Chiar prin definiţie, el este ceea ce nu este între ceea ce este. Adică golul. Nimicul. Mă rog, aşa cel puţin susţinea până de curând fizica modernă. Plus că este şi el imposibil de cuantificat atunci când se pune problema să fie măsurat. Ce măsurăm? Distanţa? Da, s-ar zice că distanţa există: cea dintre punctele A şi B. Însă ca să măsurăm distanţa dintre ele, trebuie mai întâi să le localizăm precis în spaţiu şi timp. Dar teoria spune că distanţa dintre două puncte la un moment dat depinde de viteza cu care se mişcă ele unul faţă de celălalt. Iar timpul lor, de viteza cu care circulă informaţia. Din cauza asta, nimic în Univers nu poate fi perceput simultan ci cu diverse întârzieri, în funcţie de distanţă. Adică acel moment „dat” nu poate şi nu are sens să fie simultan consemnat pentru ambele obiecte, ca să-l putem folosi ca reper pentru măsurare. Un relief temporal se adaugă celui spaţial, formând împreună o totalitate faţă de care niciuna dintre părţile luate separat nu are sens real.

Mișcarea. În lumea materială nu există mișcare absolută, ci numai relativă: felul în care se deplasează obiectele unul faţă de altul. Dacă nu îl raportăm la nimic, orice concept despre mişcare este irelevant. Am fi putut să raportăm mișcarea la spaţiu, dacă n-am fi convenit deja că spaţiul nu există. Nici în privinţa conţinutului, nici ca reper. Mişcarea inerţială în vid, conform Teoriei relativităţii, nu este mişcare ci repaus dacă nu e raportată la ceva. Oricum, nu poate fi deosebită de repaus deoarece cu obiectul respectiv nu se întâmplă nimic.

2. Marele succes al acestor idei revoluționare a făcut ca lumea științifică să fie dispusă să treacă cu vederea unele inconsecvențe ale teoriei: „Nu ne sunt clare toate detaliile, dar asta pentru că încă nu o înțelegem prea bine. Însă cum este matematic perfectă și integral confirmată de observație, nu avem motive să ne îndoim de corectitudinea ei. Înțelegerea completă va veni și ea, cu timpul”.

Totuși, dacă încercăm, dincolo de formule, să facem să lucreze împreună principiile relativității restrânse și ale celei generalizate, constatăm că nici alte elemente ale universului nostru nu au o existență în sine. Ba chiar unele dintre ele n-ar trebui să existe deloc, nici măcar relativ. Câteva exemple:

Viteza limită. Viteza luminii este considerată a fi viteza limită în universul nostru pentru că ea, conform teoriei, nu poate fi depăşită. Iată însă un experiment mental simplu din care s-ar deduce contrariul, tot conform teoriei:

O rachetă este lansată către o destinaţie îndepărtată. Comandantul reglează motoarele ca să imprime rachetei o acceleraţie uniformă, crescând viteza de la zero până la o zecime din viteza luminii. După care taie contactul. Cu motoarele oprite, racheta este văzută de pământeni îndepărtându-se cu viteza constantă de 30.000 km/s. Comandantul însă, care nu mai vede Pământul şi alege să ignore alte repere care mai mult l-ar încurca, constată că racheta este imobilă: nu accelerează, nu frânează, doar stă. Şi decide pe cont propriu să repete manevra de încă 9 ori: acceleraţie uniformă, crescând viteza de la zero (faţă de punctele de repornire a motoarelor, unde lasă câte o baliză) până la o zecime din viteza luminii. Controlul de la sol intră în panică: racheta a atins viteza luminii, s-a scurtat de tot, are o masă infinită iar timpul ei s-a oprit! Vai de capul echipajului! Echipajul însă este bine mersi şi, dacă ar putea observa Pământul, ar ajunge în privinţa acestuia la aceleaşi concluzii dramatice. Conform teoriei care nu admite existenţa vreunui sistem preferenţial de referinţă, cele de mai sus ar trebui să fie posibile. În acest caz însă, efectele limitative observate nu pot fi decât aparente şi reciproc compensatorii, iar un corp s-ar putea deplasa faţă de altul cu o viteză oricât de mare.

Fotonul. Am putea oare să înţelegem ce este lumina comparând propagarea ei cu cea a sunetului, ele fiind extremele perceptibile ale aceluiaşi domeniu? Iată: unda sonoră, o vibraţie mecanică, avansează excitând moleculele mediului solid, lichid ori gazos pe care-l străbate. Sunetul are o viteză constantă într-un mediu uniform şi faţă de acesta, îndepărtarea sau apropierea sursei modificându-i doar lungimea de undă. Cum exact aceeaşi particularitate o are şi lumina, înrudirea pare evidentă. Există şi deosebiri? Există: sunetul este un fenomen strict ondulatoriu, dar lumina are nevoie de o expresie corpusculară. De un vehicul al undei, adică de mi(ti)cul foton. Acest bizar caracter dual de particulă şi undă are ca raţiune justificarea posibilităţii de deplasare prin vid. Însă dacă fotonul ar fi particulă atunci viteza lui nu ar mai fi constantă ci s-ar compune cu viteza sursei, ca în cazul oricărui mobil. Şi atunci când o particulă e în repaus rămâne particulă, pe când fotonul dispare. Adică nu are masă de repaus, ca orice undă. Plus că nici fizica și nici fotonul nu pot deosebi repausul de mişcarea inerţială fără raportare la un reper. Cu alte cuvinte numitul foton n-ar trebui să existe, întrucât lumina se comportă întocmai ca o undă şi nu are nevoie de el. Lumina nu are nevoie de el dar fizicienii, după cum se vede, au.

Gravitaţia. Teoria relativităţii ne spune că gravitaţia nu există ca forţă în sine. Că de fapt spaţiul cvadridimensional se curbează datorită atât vitezei corpurilor cât şi a masei lor, producând efecte de tip gravitaţional. Că la viteza limită (a luminii) curburile se închid, crescând la infinit masele şi oprind scurgerea timpului. Viteză care e clar de ce nu poate fi nici măcar atinsă, necum depăşită.

Dar și mecanica cuantică, cealaltă teorie fundamentală a fizicii secolului XX, sau poate mai ales ea, conduce la o serie de concluzii din care ar rezulta că înseși principiile după care se ghidează fizica ar trebui cumva revizuite. Sau măcar reformulate. Să cercetăm câteva dintre ele:

Infinitul mic. Modelele în fizica cuantică trebuie să fie consistente matematic. Această calitate cere ca numărul de răspunsuri la întrebări să fie finit, ca şi numărul de întrebări care se pot pune. Pare simplu dar nu este câtă vreme spaţiul şi timpul sunt considerate a fi continue, deoarece un continuum nu are limită dimensională către infinitul mic: teoretic, în orice punct al unui astfel de fundal se pot petrece o infinitate de evenimente, generând tot atâtea întrebări şi răspunsuri. Însă faptul că materia şi energia sunt discontinue (ceea ce oferă consistenţă teoriei cuantelor) le-a dat savanţilor ideea să introducă dimensiuni limită inferioare şi pentru spaţiu şi durată (extraordinar, dar nu infinit de mici) dincolo de care a vorbi despre evenimente nu mai are sens. Măsura lor este dată de numerele Planck (10-35 m, respectiv 5×10-44 sec.), a căror raţiune a fost aceea de a limita matematic infinitul mic. O secvenţiere mai mult circumstanţială, pentru că este greu dacă nu imposibil de admis că spaţiul şi timpul (care nu există în sine) pot avea o structură.

Forțele fundamentale. Ideea însă a prins şi au apărut numere Planck pentru limite în ambele sensuri: spre exemplu, temperatura Planck (1032 ºK, adică cea la care lungimea de undă a radiației emise ajunge la o lungime Planck) ar fi cea mai mare temperatură posibilă, dincolo de care materia dispare într-o singularitate: nu mai există energie, masă, particule, nu mai există forţe, procese, nu mai există nimic din ceea ce face ca lumea să arate aşa cum o ştim. Şi nici timp, dacă el este măsura vitezei cu care avansează procesele. Pentru că ele nu mai au loc. Este unica idee cât de cât coerentă despre momentul anterior Big Bang-ului. Interesant este că tot astfel se presupune a arăta şi interiorul unei găuri negre. În care însă nu temperatura creşte, ci gravitaţia, dar ceva crește până la capăt.

Ceea ce ne face să apreciem aceste limite ca aparţinând de fapt materiei şi nu spaţiului, sau timpului. Sau lor, în măsura în care considerăm că spațiul și timpul nu sunt absolute ci aparțin materiei. Cercetarea limitelor a condus la ideea fluidităţii forţelor fundamentale în sensul că, în funcţie printre altele de nivelele energetice implicate, ele se manifestă sau nu distinct. Devenind din patru trei, apoi două, apoi una singură (Marea Unificare), urmând ca la temperatura Planck să dispară cu totul. Ca manifestare.

Constantele universale. De fapt, viteza luminii este o constantă universală. Una dintre ele, pentru că mai sunt încă multe altele. Sarcina electrică şi masele particulelor elementare sunt tot constante şi tot universale. Momentele lor cinetice şi magnetice. Intensitatea forţelor fundamentale etc. Cele mai interesante la acest capitol sunt raporturile dintre diversele astfel de constante: mărimi adimensionale ultracorelate, măsurabile deja cu o precizie de multe zecimale, ele dau o coerenţă unică universului care ne-a creat și ne găzduieşte. S-a stabilit că dacă aceste raporturi ar fi diferit cu puţin de cele pe care le observăm, Universul ar fi arătat diferit sau n-ar fi arătat deloc. Ca şi noi, dealtfel. S-a mai stabilit că probabilitatea ca o astfel de coerenţă în ansamblul ei să apară întâmplător este atât de mică încât poate fi neglijată. Toate acestea, coroborate cu teoria Marii Explozii (adică a existenţei unui moment iniţial), au dus vrând-nevrând la Principiul Antropic, o idee tulburătoare: „Universul acesta a fost creat special ca să ne facă posibilă apariţia!” Nu altceva susţine nici Biblia, aşa că ar fi fost mai normal ca în loc de „antropic” să fie numit „teist”. Poate că i s-a spus totuşi antropic pentru că a fost botezat de savanţi, oarecum contrariaţi de concluzia la care au ajuns fără să vrea. În timp ce teologii jubilau… Doar cei care nu intenţionau să se lase la voia unui Creator, s-au gândit că ar fi cumva posibil ca universul nostru, aşa cum îl ştim, să fie rezultatul unui proces de selecţie naturală care ar reduce drastic numărul variantelor posibile. Ceva similar cu cel din biologie. Însă aşa ceva presupunea un anume tip de evoluţie, fapt contrazis de omogenitatea observată.

4. Și, în sfârșit, am pune în discuție câteva dintre conceptele și chiar principiile fundamentale ale fizicii, spre a vedea cum se acordează unele cu altele și dacă nu cumva aceasta ar contribui la o mai bună înțelegere a lumii.

Expansiunea universului. Un univers omogen în spaţiu şi timp. De ce astfel? Pentru că se presupune că aceste raporturi divine au fost stabilite dintru început şi că ele au rămas aceleași în miliardele de ani care au trecut de atunci. De ce se presupune asta? Pentru că nu avea ce şi cum să le schimbe, atâta vreme cât între particule este vid. Da, vidul acela antipatic, al lui Einstein! E drept că vidul este umplut cu mai multe feluri de câmpuri dar, ele fiind tot un fel de materie, se supun aceloraşi raporturi fixe şi eterne dintre constantele universale. Plus că, văzând mai departe în spaţiu vedem mai devreme în timp, iar ceea ce vedem nu pare să ne contrazică ipoteza. Sau dacă uneori o mai face, găsim noi explicaţii în virtutea cărora doar pare. Până unde/când am putea să vedem? Până la Big Bang, singularitatea unde nu mai băgăm mâna în foc pentru nimic. Sau, dacă Universul real este mai întins decât îl arată vârsta (sic!), atât cât ne permite distanţa parcursă de raza de lumină pornită după naşterea lui. E oare ceva ciudat în afirmaţia asta? Da, este! Căci dacă nimic nu poate avea o viteză mai mare decât cea a luminii, ci doar egală sau mai mică (pentru substanţă, de regulă, mult mai mică), cum Dumnezeu a reuşit Universul în 15 miliarde de ani şi pornind de la un punct, să se extindă la cele 50 de miliarde de ani-lumină cât se estimează printre astrofizicieni că şi-ar avea raza acum? Iată însă că explicaţia a fost găsită: la început s-a extins mu-ult mai repede, pe bază de antigravitaţie. Asta da singularitate!

Astfel de considerente ne conduc la ideea că Marea Explozie nu a pornit de la un punct ci a avut loc simultan în tot volumul universului anterior. Atunci când acesta a ajuns în faza finală, epuizându-și toate posibilitățile combinatorii, a avut loc o trecere bruscă din structurat în structural, din perfect organizat în total dezorganizat. Ipoteza justifică omogenitatea universului și nu trebuie să se recurgă la inflație pentru a-i explica dimensiunile actuale. Dar dacă noul univers a apărut în întregul volum al celui vechi nu s-ar mai justifica expansiunea, totuși confirmată de observație. Însă e drept că indirect, pentru că observația nu ne spune stricto sensu că universul se dilată, ci că lumina care ne sosește de la o sursă este deplastă spre roșu proporțional cu distanța până la acea sursă. Ceea ce poate însemna și efectul Doppler, adică expansiune, dar și, de ce nu, efectul relativist al deplasării undei luminoase în spațiu-timp. Adică doar aparență. Căci telescoapele prin care vedem trecutul îndepărtat și care ne arată o evoluție a organizării sistemelor stelare dinspre atunci către acum, nu ne arată și o mai mare densitate a materiei, cum s-ar fi cuvenit dacă expansiunea ar fi fost reală. Iar faptul că radiația de fond sosește uniform din toate direcțiile nu sugerează nici el existența vreunui centru primar de iradiere.

Legile. La întrebarea de ce sunt legile astfel, o vreme a fost simplu de răspuns: când Dumnezeu a făcut lumea, le-a stabilit în aşa fel încât totul să decurgă conform planului Său, fizicienilor rămânându-le sarcina de a afla cum acţionează. Cum şi cu ce valori, în niciun caz de ce. Când cercetarea raţională a lumii a fost despărţită de credinţă, de ce-ul a intrat în sarcina filozofiei, nicidecum a fizicii – deși fizica a mai fost numită și „filozofie experimentală” – şi aşa a rămas până în ziua de azi. Legile sunt formulate şi incluse în patrimoniu iar Universul funcţionează în respectul lor şi nu se plânge. Dar dacă, totuşi, nimeni nu le-a creat şi nimeni nu le-a coordonat pentru simplul  motiv că legi în sine, stabilite dintru început, nu există? La fel cum nu există în sine nici spaţiul, timpul, viteza ori forţele fundamentale?

O asemenea întrebare nu putea să apară pe vremea mecanicii clasice, însă nici cea relativistă nu i-a schimbat  ideea de bază: de-o parte erau legile, de cealaltă materia. Legile erau (şi încă mai sunt) analizate ca entităţi imuabile şi exterioare fenomenelor. Apariţia noţiunii de cuantă a făcut posibilă deschiderea unui nou capitol al mecanicii unde fizicienii au descoperit că, individual sau în grupuri mici, particulele nu se mai comportă la fel de legal cum păreau că o fac în mulţime. Nu doar că devin imprevizibile, dar chiar existenţa lor este incertă. Ele pot fi, după chef, ori particule, ori unde, se pot afla în două locuri în acelaşi timp (experimentul celor două fante) şi se influenţează instantaneu, indiferent de distanţa dintre ele (paradoxul EPR). Nu mai sunt prezenţe localizabile, ci „nori de probabilităţi”. Se pot dezintegra fără normă de timp predictibilă, iar existenţa lor depinde de actul observării (pisica lui Schrődinger).. Adică nu ascultă de legi. Plus că precizia măsurării simultane a poziţiei şi impulsului este invers proporţională (principiul de incertitudine al lui Heisenberg) nu datorită imperfecţiunii măsurătorii, ci pentru că realitatea asta pare a fi. Așa că ne întrebăm dacă ceea ce observăm este chiar realitatea sau doar aparența ei.

Totuşi, la întrebarea „dacă particulele luate individual se comportă aleatoriu, atunci de ce în număr mare ascultă de legi?”, răspunsul este evident: pentru că în domeniile în care ele apar şi se aplică, legile nu sunt exterioare fenomenelor ci doar rezultanta statistică a ceea ce se petrece. Iar tot ce se petrece este ca urmare a maximei probabilităţi: este mai probabil, în cazul numerelor mari, ca un fenomen să evolueze cursiv decât să facă salturi bruşte fără motiv; ca energiile să se echilibreze în loc să se segrege; ca în procesele aleatorii entropia să crească în loc să scadă; ca suma parametrilor cu care particulele interacţionează să se conserve în loc să fie diferită. La fel cum este mai probabil ca, aruncând-o de multe ori în sus, o monedă să cadă în mod egal pe fiecare dintre feţe decât să o privilegieze pe una dintre ele. Legi? Da. Însă nu legi în sine, imuabile și exterioare fenomenelor, emanând de la o instanță superioară, ci legi probabilistice, ceea ce este deja altceva. Iar de legea gravitaţiei universale, singura care nu pare a avea condiţionări probabilistice, ascultă o forţă care nu există.

Vidul. Entităţile cărora fizica le admite existenţa sunt masa şi energia. Reductibile de fapt la una singură, întrucât se pot transforma una într-alta conform elegantei formule E=mc². În afară de masă şi/sau energie, în Univers nu ar mai exista nimic. Între particulele elementare ca şi între corpurile cereşti ar domni vidul. Dar nu orice fel de vid, ci unul capabil să se curbeze în câmpul de antrenare al maselor accelerate, producând efecte de tip gravitaţional. Un vid care se curbează în funcție de masa totală a Universului material. Un vid care fluctuează și din care energia creează particule. Un vid care are propria lui structură. Un vid care conţine informaţia şi o coroborează instantaneu. Un vid care… Un vid?

B. DESPRE CUM ACESTEA AR PUTEA SĂ EXISTE

1. Observaţia lui Leibnitz cum că „Universul este aşa cum este pentru că ce altceva ar putea fi?” este ea de bun simţ, dar nu pare suficient de utilă în economia confruntării noastre cu necunoscutul. Sau tocmai asta să fie ideea? Ce anume l-a îndemnat pe Einstein să spună că „Lucrul cel mai de neînţeles în legătură cu uni-versul nostru e acela că poate fi înţeles.”?

Poate fi, să admitem, dar și este? Succinta trecere în revistă a stadiului actual al fizicii denotă un excelent nivel de cuantificare, dar nu și înțelegerea universului. Găsim conexiuni între… Între ce? Nu știm. Ceva se petrece. De ce? Iarăși nu știm. Știm cât, eventual cum. Dar, față de precaritatea imaginii de ansamblu oglindită în ochii fizicienilor, nu putem să nu remarcăm extraordinara lor ingeniozitate: în cei patru sute de ani de când cercetarea lumii a devenit știință, eliberându-se de ce era de neînțeles în favoarea a ceea ce se putea dispensa de înțelegere, au construit un sistem închegat care i-a apropiat tot mai rapid de limitele autoimpuse.

În timp ce fizica se luptă cu intransigenţa deja clasică a conceptului de vid, ar trebui poate să (re)intre în scenă metafizica, deoarece ea se ocupă cu cercetarea cauzelor prime şi a principiilor lucrurilor. Ce sunt deci substanţa, radiația? De unde provin ele? Ce este viteza luminii, singurul reper absolut şi măsurabil de care dispunem şi care relativizează toate celelalte repere pe care ni le-am putea alege? De ce este ea fixă? De ce are exact valoarea pe care o are şi nu oricare alta? A fost întotdeauna așa? Şi, în sfârşit, ce este până la urmă vidul? Acest gen de întrebări țin într-adevăr de metafizică, dar se pare că nu de la ea ne va veni totuși răspunsul. De fapt metafizica a încercat ceva prin imaginarea Eterului Universal, acceptat un timp de fizicieni în lipsă de altceva mai bun. Dar Einstein i-a pus la îndoială utilitatea prin explicarea fără el a efectului fotoelectric (pentru care a și luat premiul Nobel), apoi l-a repudiat complet prin Teoria Relativității și l-a înlocuit cu vidul cel mai pur, obligând nou-născuta Mecanică Cuantică să recurgă la artificiul corpuscul-undă.

Apropiindu-se de limita realului, fizica a ajuns deja în preajma acelui punct dincolo de care o mai bună înțelegere a funcționării Universului începe să-și aibă rostul. Ba chiar să devină imperios necesară. Căci renunțarea totală la repere și înlocuirea lor cu acel concept compozit care este spațiul-timp, îi obligă pe fizicieni să recurgă la o serie de artificii de parcurs ale căror reziduuri nu le mai pot elimina în final din modelele pe care le construiesc. Însă, după cum am văzut, efectele relativiste, strălucit verificate experimental, ar putea fi doar aparente: așa vedem că se desfășoară fenomenele nu pentru că ele chiar așa s-ar desfășura, ci pentru că felul în care le observăm este influențat de viteza limitată cu care circulă informația despre ele prin spațiul cvadridimensional. Dacă doar informația s-ar propaga cumva instantaneu, tot restul rămânând neschimbat, probabil că Teoria Relativității n-ar mai fi avut motive să fie enunțată. Sau nu sub această formă.

2. Dar fizica acceptă cu bună știință astfel de ambiguități, iar principalul vinovat pare noțiunea de vid. Există alternativă? Eterul Universal, cumva? Nu atâta timp cât acest concept metafizic nu poate fi prelucrat matematic și este deci inutilizabil pentru fizicieni. Totuși, se lucrează la ipoteze unificatoare propunând organizări primare ale spațiului (bucle ori corzi și membrane) care ar da naștere particulelor elementare și deci lumii noastre. Aceste ipoteze conferă spațiului (adică vidului) rolul de element fundamental al realității materiale. Ceea ce e bine, pentru că un substrat al realității ar trebui să existe (ipoteza Big Bang acceptă și ea o astfel de idee, dar singularitatea prin care îl definește nu este decât un alt nume dat necunoscutului). Însă fizicienii introduc și substratul în realitate deși, ca substrat, ar fi trebuit să fie lăsat în afară și să poată fi cunoscut doar prin cercetarea felului în care lumea este sintetizată din el.

Gravitația. Teoria relativităţii pune apariţia acceleraţiei gravitaționale pe seama curbării spaţiului in vecinătatea maselor şi, în ultimă instanţă, pe seama curburii generale a spaţiului datorată masei Universului. Şi o demonstrează matematic. Însă tot fizicienii au încercat prin extinderea Teoriei cuantice a câmpului să confere proprietăți ținând de materialitate și câmpului gravitațional, imaginând o particulă virtuală de legătură care, firește, poartă numele de graviton. Diagramele Feynman aplicate acestui gen de relație de schimb ar permite identificarea unora dintre proprietățile gravitonului, deși introducerea lui invalidează caracterul strict geometric al gravitației postulat de Relativitate.

Ce-ar fi atunci gravitația? Nu cumva deformarea spațiului ca urmare a prezenței unei mase (așa cum susține și teoria relativității), dar o deformare reală, nu doar geometrică? Caz în care aceasta nu ar fi produsă de accelerarea în spațiu-timp ci de însăși prezența masei, indiferent de starea ei de mișcare? Dacă da, căci asta pare să fie realitatea, ar trebui să înțelegem atunci ce înseamnă masa.

Masa corpurilor. Există mai multe definții pentru masă, în funcție, printre altele, de capitolul din fizică care o cercetează: măsură a inerției etc. În Teoria relativității, masa este „energia comprimată într-un spațiu bine definit”. În Teoria cuantică masa este dată de câmpul Higgs, „acționând asemenea unei substanțe vâscoase care reprezintă o piedică în calea particulelor, și această rezistență este percepută de noi ca fiind masa.(sic!)” Câmpul Higgs e descris ca asociat bosonului Higgs, o particulă de schimb, adică virtuală. Ar fi singurul câmp generat astfel, toate celelalte câmpuri fiind produsul unor particule reale. Faptul că o particulă cu proprietăți asemănătoare celor prevăzute pentru bosonul Higgs a fost identificată în 2012 (în condiții cu totul speciale) nu înseamnă că el există în realitate, ci că acea particulă anume a fost creată cu respectiva ocazie. De altfel ea și are un timp de viață prea scurt ca să poată genera un câmp permanent și omniprezent. Nu este prima dată când în acceleratoare se produc particule inexistente în „libertate” și care se dezintegrează practic instantaneu. Acest joc de-a uite particula – nu e particula are și o justificare. Ați ghicit: e vidul, care nu se descurcă fără particule. Ar fi util așadar să vedem ce sunt particulele elementare.

Particulele elementare. Energie comprimată într-un spațiu bine definit! Este o descriere a particulelor cu masă și spin care ascultă de principiul de excluziune și se comportă precum niște bile mai speciale: au traiectorii, se ciocnesc și sunt deviate ori se sparg, transformându-se în alte bile și/sau energie liberă. Energie, adică! Energia și doar ea ar fi în ultimă instanță cea care generează lumea noastră și o introduce în realitate. Pe baza informației acumulate în substrat energia țese particule cu ajutorul forțelor nucleare, care sunt rezultatul interferenței câmpurilor de torsiune produse în substratul inert (ca la vârtejurile care se produc în apă). Iar între particule, unde substratul nu este activat, domnește ceea ce fizicienii au numit starea de câmp zero. Existența unui număr limitat de tipuri de particule stabile (nici măcar prea multe) și nu a unei scări dimensionale continue și nesfârșite, ar putea fi explicată prin caracterul discret discontinuu fie al energiei (cuantele), fie al felului în care impactul ei este recepționat, ca și de apariția unor zone de excluziune date de caracterul strict ondulatoriu al mișcării turbionare, care își anulează amplitudinea în punctele de interferență negativă.

Fotonul. Pe vremea Eterului Universal nu era o problemă pentru foton să fie undă, și teoria electromagnetică a lui Maxwell a funcționat perfect în tot acest timp. Abia după ce Planck a descoperit că energia transmisă nu e continuă ci multiplul întreg al unei valori discrete (ħ), și după ce Einstein a desființat eterul înlocuindu-l cu nimicul, fotonul a devenit și particulă. Însă cum particulele sunt ele însele unde, situația nu e gravă. Practic, fotonul este o undă care activează spațiul aflat în starea de câmp zero și, atunci când întâlnește o particulă, se produce un transfer de energie asemănător cu cel de la întâlnirea a două particule. La urma urmei, ca particulă, fotonul este și el una virtuală.

Viteza luminii. Dacă încercăm să continuăm comparația atât de promițătoare dintre unda luminoasă și cea sonoră, și ne amintim că viteza sunetului (în aer, să zicem) poate fi depășită cu prețul bangului sonic, putem să ne imaginăm că și cu viteza luminii s-ar petrece același lucru. Cu condiția ca efectele relativiste prezise de Einstein să fie, cum spuneam, doar aparente (ceea ce pare a fi o concluzie de bun simț). Bangul luminos ar arăta atunci ca în unele filme SF, când racheta care accelerează peste 1 warp (corespondentul lui 1 mach) dispare într-o explozie tăcută de lumină. Dispare pentru că n-o mai putem vedea, la fel cum nu auzim zgomotul avionului care se apropie de noi cu o viteză mai mare decât cea a sunetului. Construirea de motoare capabile de o asemenea performanță s-ar putea să ne fie mai la îndemână decât însăși renunțarea la ideea că viteza luminii nu poate fi depășită.

Acțiunea la distanță. O tot mai mare parte a fizicienilor consideră vidul drept starea fundamentală a tot ce există. Ipoteza își are origini mai vechi, combinând principiul de incertitudine al lui Heisenberg cu electrodinamica cuantică fondată de Dirac (unde antiparticula nu este altceva decât golul rămas în țesătura spațiului după ce o particulă se naște și își ia zborul). Astfel, se crede că particulele virtuale „împrumută” din energia vidului, participând la procesele de schimb, apoi o restituie suficient de rapid ca să nu poată fi acuzate de încălcarea legilor conservării și dispar, pentru că de fapt nici nu există. Mecanismul este formalizat matematic prin diagramele Feynman. Corectă din punct de vedere cantitativ, schema reprezintă o complicație posibil de evitat dacă participarea vidului ar fi luată în considerare.

Avem deci două moduri de a descrie acțiunea la distanță prin spațiul vid. Primul, introdus de relativitate, conferă proprietăți de particulă reală ori virtuală oricărei relații de schimb energetic. Ar fi ca și cum energia, chiar dacă este doar radiație, s-ar condensa ad-hoc în pachete consistente care nu au nevoie de suport fizic pentru a se deplasa și permit vidului să rămână vid.

Al doilea, provenind dinspre teoria cuantică, atribuie vidului proprietățile unui suport care, inert, este imperceptibil dar care, excitat, poartă energia sub formă de unde. Ba chiar energia creează din el particulele, fiind așadar substratul imaterial a tot ce există.

(Sursă fotografii: https://www.stiintaonline.ro/inseparabilitatea-cuantica-si-actiunea-ciudata-la-distanta/, https://www.telework.ro/ro/actiunea-la-distanta-in-gravitatie/)

Articole similare

Scriitorul Victor Alartes, autorul romanului „Abandonul calului negru” – o incursiune ficțională într-o lume politică veridică

Jovi Ene

Vieți de artiști pictate pe ecran – Top 5 filme biografice

Tudor-Costin Sicomas

Note pentru o posibilă rescriere a începuturilor istoriei românilor

Tudor Mirică

Leave a Comment

Acest site folosește cookie-uri pentru a oferi servicii, pentru a personaliza anunțuri și pentru a analiza traficul. Dacă folosiți acest site, sunteți de acord cu utilizarea cookie-urilor. Filme-carti.ro prelucrează datele cu caracter personal furnizate de voi în cadrul înscrierilor la concursurile organizate pe blog, în scopul desemnării câștigătorilor. Doar datele câștigătorilor vor putea fi dezvăluite sponsorilor concursurilor respective. Datele personale nu vor fi folosite altfel. OK Aflați mai mult