АЈНШТАЈНОВА ТЕОРИЈА: Време и простор су можда само илузија?

  • Протекле јесени обележена је 100. годишњица Опште теорије релативитета Алберта Ајнштајна, на којој је засновано савремено схватање силе гравитације.
  • Ајнштајнова творевина је била сушта супротност блазираном ставу да “смо све већ видели”, на који чак ни научници нису имуни. Отворила је свет универзума који не престаје да нас изненађује – црне рупе, велики прасак, тамна енергија, гравитацијски таласи избацују нас из учмалости мисли којој смо толико склони.

 

 

Ајнштајн је, међутим, врло брзо уочио проблем. Теорија је била контрадикторна квантној механици, што је указивало на потребу за новом, свеобухватнијом теоријом која ће објединити два стожера фундаменталне физике. Јуна 1916. Ајнштајн је написао: “Квантна теорија би морала да модификује не само Максвелову електродинамику, већ и нову теорију гравитације.” Проницљиво гледиште, с обзиром на то да квантна теорија тада још није ни постојала. Била је то само нејасна идеја, која ће бити уобличена тек десет година касније.

Док је једном генију било потребно десет година да створи Општу теорију релативитета, та свеобухватнија теорија – позната као квантна теорија гравитације – збуњивала је генерације генија читав век. Квантна гравитација намеће тешкоће јединствене у историји науке. Ајнштајну је било јасно да је теорија гравитације такође и теорија простора и времена.

Самим тим, теорија гравитације сама себе поништава. Примера ради, полази од претпоставке да проток времена варира, али реч “варира” указује на привремени процес. Уколико време варира, онда варира и стандард по коме варира. Све ово прети да прерасте парадокс.

Ова концептуална циркуларност ствара необичне математичке тешкоће, на пример, мало слово “т”, које физичари користе за означавање времена у својим једначинама, али које не може да објасни промене у универзуму. Да би описали шта се догађа, физичари морају да изађу изван граница простора и времена. А шта то значи? Таква идеја нас неизбежно води на неистражену територију.

Теорија струна, квантна гравитација петљи, теорија каузалних скупова само су неки од приступа теоретичара. Међутим, сви се слажу у једној суштинској ствари: простор-време у коме живимо је конструкција. Оно није у основи природе, већ настаје на дубљем нивоу стварности. На неки начин, састоји се од примитивних саставних компонената – “атома” простора.

Ти “атоми” не личе на познате атоме попут водоника и кисеоника, али неки принципи могу да се примене. Вода се, на пример, састоји од молекула воде. Може да мења стање – да се смрзне или да кључа – када се ти молекули реорганизују у нове структуре. Исто можда важи и за простор. Ако ти атоми могу да се организују у простор, онда би можда могли да се реорганизују у друге структуре, што би могло да објасни многе мистерије савремене физике.

Пођимо од црних рупа. Ако бисте, неким случајем, упали у једну од њих, ваше време би прошло. Умрли бисте, али то не би била најгора ствар. Атоми у вашем телу би напросто престали да постоје. Уместо “пепела пепелу”, имали бисмо “пепео ништавилу”.

Новије теорије о простор-времену сугеришу другачију слику у којој простор у црној рупи доживљава промену. Црна рупа нема унутрашњу запремину; њен опсег означава место на коме простор нестаје. Последица је ново стање које више није просторно и готово да не може ни да се замисли. Уколико бисте упали унутра, вероватно бисте ипак умрли, али атоми у вашем телу наставили би да постоје у неком другом облику.

Што се великог праска тиче, он је, као и црне рупе, одувек био парадоксалан. За познате законе физике, који функционишу унутар времена, карактеристично је да не могу да објасне почетак времена. Према тим законима, нешто мора да претходи великом праску како би га покренуло, али нема претпоставки о томе шта му је претходило. Излаз из парадокса је да мислимо о великом праску не као о почетку, већ као о транзицији, када се простор кристалисао из исконског стања беспросторности.

Најзад, мистериозни феномен квантне нелокалности. Две или више честица могу да се понашају усклађено, ма колико удаљене биле једне од других, а то чине без слања звучних таласа, емитовања радио-сигнала, или било којом другом врстом комуникације преко јаза који их раздваја. Честице се понашају као да нису стварно раздвојене. А једно од могућих објашњења је да су те честице укорењене у дубљем нивоу стварности, где удаљеност нема никакво значење.

Све су ово су спекулације, али треба имати у виду да се те идеје нису појавиле у главама научника док су се опуштали уз чашицу после посла. Они су до њих дошли комбинујући принципе Ајнштајнове теорије и квантне теорије и зато што су видели куда их такав пут води.

За истраживачки рад је карактеристично да не знамо шта идеје значе и да ли су исправне. Али знамо да људи још нису схватили све што треба да се схвати о универзуму. А када учинимо следећи корак на том путу, то ће свакако имати шири ефекат. Баш као што постајемо бољи људи када научимо нешто ново, тако ће и чињеница да смо сазнали нешто ново о универзуму уздићи човечанство на виши ниво.

 

 

ИЗВОР: huffingtonpost