Lumi paralele preview576

Traducere din engleză de Constantin Dumitru-PalCus

O călătorie prin creaţie, dimensiuni superioare și viitorul Cosmosului

Editori: Silviu Dragomir Vasile Dem. ZamfirescuDirector Editorial: Magdalena MărculescuDesign: Radu ManeliciRedactor: Vlad ConstantinDirector Producţie: Cristian Claudiu CobanDTP: Ofelia CoșmanCorectură: Dușa Udrea Eugenia Ursu

DESCRIEREA CIP a Bibliotecii Naţionale a RomânieiKAKU, MICHIO Lumi paralele: o călătorie prin creaţie, dimensiuni superioare şi viitorul Cosmosului / Michio Kaku; trad.: Constantin Dumitru‑Palcus. ‑ Bucureşti: Editura Trei, 2015 ISBN 978‑606‑719‑306‑0

I. Dumitru‑Palcus, Constantin (trad.)

113/119

Titlul original: Parallel Worlds. A Journey Through Creation, Higher Dimensions, and the Future of the CosmosAutor: Michio Kaku

Copyright © 2005 by Michio Kaku

Copyright © Editura Trei, 2015pentru prezenta ediție

O.P. 16, ghișeul 1, C.P. 490, BucureştiT: +4 021 300 60 90; F: +4 0732 25 20 20E: [email protected]: edituratrei.ro

ISBN 978-606-719-306-0

Dedic această carte soţiei mele iubitoare, Shizue.

7Lumi paraLeLemichio KaKu

mulȚumiri

8 Lumi paraLeLemichio KaKu

Lumi paraLeLemichio KaKu 9

Aş dori să mulţumesc următorilor oameni de ştiinţă care au avut amabilitatea de a‑şi face timp pentru a fi intervievaţi. Comentariile, observaţiile şi ideile lor au îmbogăţit mult această carte şi i‑au sporit profunzimea şi concentrarea:

Steven Weinberg, laureat al Premiului Nobel, Universitatea Texas, Austin

Murray Gell‑Mann, laureat al Premiului Nobel, Institutul Santa Fe şi Institutul de Tehnologie din California

Leon Lederman, laureat al Premiului Nobel, Institutul de Tehnologie din Illinois

Joseph Rotblat, laureat al Premiului Nobel, Spitalul St. Bartholomew’s (pensionat)

Walter Gilbert, laureat al Premiului Nobel, Universitatea Harvard

10 Lumi paraLeLe michio KaKu

Henry Kendall, laureat al Premiului Nobel, Institutul de Tehnologie din Massachusetts (decedat)

Alan Guth, fizician, Institutul de Tehnologie din Massachusetts

Sir Martin Rees, astronom, Universitatea Cambridge Freeman Dyson, fizician, Institutul pentru Studii

Avansate, Universitatea PrincetonJohn Schwarz, fizician, Institutul de Tehnologie,

CaliforniaLisa Randall, fizician, Universitatea HarvardJ. Richard Gott III, fizician, Universitatea PrincetonNeil de Grasse Tyson, astrofizician, Universitatea

Princeton şi Planetariul Hayden Paul Davies, fizician, Universitatea din AdelaideKen Croswell, astronom, Universitatea California,

BerkeleyDon Goldsmith, astronom, Universitatea California,

BerkeleyBrian Greene, fizician, Universitatea ColumbiaCumrun Vafa, fizician, Universitatea HarvardStuart Samuel, fizician, Universitatea California,

BerkeleyCarl Sagan, astronom, Universitatea Cornell (decedat)Daniel Greenberger, fizician, Colegiul New YorkV. P. Nair, fizician, Colegiul New YorkRobert P. Kirshner, astronom, Universitatea HarvardPeter D. Ward, geolog, Universitatea WashingtonJohn Barrow, astronom, Universitatea SussexMarcia Bartusiak, jurnalist de ştiinţă, Institutul de

Tehnologie MassachusettsJohn Casti, fizician, Institutul Santa Fe


Timothy Ferris, jurnalist de ştiinţăMichael Lemonick, jurnalist de ştiinţă, revista Time Fulvio Melia, astronom, Universitatea ArizonaJohn Horgan, jurnalist de ştiinţăRichard Muller, fizician, Universitatea California,

BerkeleyLawrence Krauss, fizician, Universitatea Case Western

Reserve Ted Taylor, proiectant de bombe atomicePhilip Morrison, fizician, Institutul de Tehnologie din

MassachusettsHans Moravec, cercetător în domeniul computerelor,

Universitatea Carnegie Mellon Rodney Brooks, cercetător în domeniul computerelor,

Artificial Intelligence Laboratory, Institutul de Tehnologie din Massachusetts

Donna Shirley, astrofizician, Jet Propulsion LaboratoryDan Wertheimer, astronom, SETI@home,

Universitatea California, BerkeleyPaul Hoffman, jurnalist de ştiinţă, revista Discover Francis Everitt, fizician, Universitatea StanfordSidney Perkowitz, fizician, Universitatea Emory

Aş mai dori să mulţumesc următorilor oameni de ştiinţă care, prin stimularea discuţiilor despre fizică, au contribuit considerabil de‑a lungul anilor la îmbunătăţirea conţinutului cărţii de faţă:

T.D. Lee, laureat al Premiului Nobel, Universitatea Columbia


Sheldon Glashow, laureat al Premiului Nobel, Universitatea Harvard

Richard Feynman, laureat al Premiului Nobel, Institutul de Tehnologie California (decedat)

Edward Witten, fizician, Institutul pentru Studii Avansate, Universitatea Princeton

Joseph Lykken, fizician, FermilabDavid Gross, fizician, Institutul Kavli, Santa BarbaraFrank Wilczek, fizician, Universitatea din California,

Santa BarbaraPaul Townsend, fizician, Universitatea CambridgePeter Van Nieuwenhuizen, fizician, Universitatea de

Stat din New York, Stony BrookMiguel Virasoro, fizician, Universitatea din RomaBunji Sakita, fizician, Colegiul New York (decedat)Ashok Das, fizician, Universitatea RochesterRobert Marshak, fizician, Colegiul New York (decedat)Frank Tipler, fizician, Universitatea Tulane Edward Tryon, fizician, Colegiul Hunter Mitchell Begelman, astronom, Universitatea Colorado

Aş dori să‑i mulţumesc lui Ken Croswell pentru numeroasele comentarii referitoare la carte. Aş mai dori să‑i mulţumesc redactorului meu, Roger Scholl, care a redactat cu măiestrie două dintre cărţile mele. În mod cert le‑a îmbunătăţit simţitor, iar comentariile sale au ajutat întotdeauna la clarificarea şi aprofundarea conţinutului şi prezentării cărţilor mele. În sfârşit, aş dori să‑i mulţumesc agentului meu, Stuart Krichevsky, care în toţi aceşti ani a facilitat calea apariţiei cărţilor mele.


prefaȚă


Cosmologia înseamnă studiul universului ca întreg, inclusiv naşterea şi, probabil, soarta acestuia. Deloc surprinzător, această ştiinţă a suferit multe transformări în evoluţia ei lentă şi dureroasă, adesea umbrită de dogmele religioase şi de superstiţii.

Prima revoluţie cosmologică a fost pregătită de apariţia telescopului în secolul al XVII‑lea. Cu ajutorul telescopului, Galileo Galilei, continuând opera marilor astronomi Nicolaus Copernic şi Johannes Kepler, a reuşit să facă accesibilă, în premieră, splendoarea cerurilor. Progresul din această primă etapă a cosmologiei a culminat cu opera lui Isaac Newton, care a formulat în sfârşit legile fundamentale ce guvernează mişcarea acestora. În loc de magie şi misticism, legile corpurilor cereşti erau acum văzute ca supunându‑se unor forţe calculabile şi reproductibile.


A doua revoluţie cosmologică a fost iniţiată de apariţia marilor telescoape din secolul XX, cum ar fi cel de pe muntele Wilson, cu o oglindă de 2,5 metri. În anii 1920, astronomul Edwin Hubble a folosit acest telescop pentru a răsturna o dogmă milenară, potrivit căreia universul era static şi etern, demonstrând că galaxiile se îndepărtează de Pământ cu viteze uluitoare — cu alte cuvinte, că universul se extinde. Aceasta a confirmat rezultatele teoriei relativităţii generale, în care arhitectura spaţiu‑timpului, în loc să fie plată şi liniară, este dinamică şi curbată. Aceasta a oferit prima explicaţie plauzibilă a originii cosmice, conform căreia universul s‑a născut dintr‑o explozie numită „Big Bang“, care a propulsat stelele şi galaxiile cu mare viteză în spaţiul cosmic. Odată cu opera de pionierat a lui George Gamow şi a colegilor săi privind teoria Big Bangului, şi a lui Fred Hoyle privind originea elementelor, s‑a prefigurat un eşafodaj care schiţa contururile evoluţiei cosmice.

În momentul de faţă are loc o a treia revoluţie. Nu are decât circa cinci ani vechime. Venirea ei a fost pregătită de o baterie de noi instrumente de înaltă tehnologie, cum ar fi sateliţii spaţiali, laserele, detectoarele de unde gravitaţionale, telescoapele cu raze X şi supercomputerele de mare viteză. Avem acum la dispoziţie datele cele mai pertinente privind natura universului, inclusiv vârsta lui, compoziţia şi probabil chiar viitorul şi moartea sa finală.

Astronomii înţeleg acum că universul se extinde în mod impetuos, accelerând fără limită şi devenind tot mai rece cu timpul. Dacă fenomenul continuă, ne confruntăm cu perspectiva „marelui îngheţ“, când universul va fi aruncat în


întuneric şi frig, ceea ce va duce la dispariţia completă a vieţii inteligente.

Cartea de faţă priveşte această a treia revoluţie. Diferă de lucrările mele anterioare despre fizică, Beyond Einstein (Dincolo de Einstein) şi Hyperspace (Hiperspaţiul), care au ajutat la familiarizarea publicului larg cu noile concepte legate de dimensiunile superioare şi teoria supercorzilor. În Lumi paralele, în loc să mă concentrez pe spaţiu‑timp, mă ocup de dezvoltările revoluţionare din cosmologie care au avut loc în ultimii ani, bazate pe noile dovezi obţinute de marile laboratoare ale lumii din zonele cele mai îndepărtate ale spaţiului cosmic, precum şi noile descoperiri din fizica teoretică. Intenţia mea este ca această carte să poată fi citită fără a avea cunoştinţe prealabile de fizică sau de cosmologie.

În prima parte a cărţii mă concentrez pe studiul universului, sintetizând progresele făcute în primele etape ale cosmologiei, culminând cu teoria „inflaţiei“, care ne oferă cea mai avansată formulare de până acum a teoriei Big Bangului. În partea a doua am în vedere în mod specific teoria recent apărută a multiversului — o lume alcătuită dintr‑o mulţime de universuri, dintre care al nostru nu e decât unul — şi discut posibilitatea găurilor de vierme, deformările spaţiului şi timpului şi cum le‑ar putea conecta dimensiunile superioare. Teoria supercorzilor şi teoria M ne‑au furnizat primul pas important dincolo de teoria iniţială a lui Einstein. Ele oferă dovezi suplimentare ale faptului că universul nostru s‑ar putea să fie doar unul din mai multe. În sfârşit, în partea a treia discut despre marele îngheţ şi ceea ce oamenii de ştiinţă consideră acum a fi sfârşitul universului nostru. Ofer, de asemenea, o discuţie serioasă, chiar dacă speculativă, a modului în care


o civilizaţie avansată din viitorul îndepărtat ar putea să folosească legile fizicii ca să părăsească universul nostru peste trilioane de ani şi să intre într‑un alt univers mai ospitalier, unde să înceapă procesul renaşterii, sau să se întoarcă în timp la un moment când universul era mai cald.

Cu potopul de date noi pe care le primim astăzi, cu noile instrumente precum sateliţii spaţiali care pot scana cerurile, cu noile detectoare de unde gravitaţionale şi cu noile acceleratoare de particule de dimensiunea unui oraş a căror construcţie se apropie de final, fizicienii au sentimentul că pătrundem în ceea ce ar putea să reprezinte epoca de aur a cosmologiei. Pe scurt, este un moment foarte potrivit să fii fizician şi să iei parte la această încercare de a înţelege originile noastre şi soarta universului.


capitolul 1Imagini din copilăria universului

partea i

universul


Poetul cere doar să‑şi înalţe capul spre ceruri. Logicianul e cel care caută să‑şi vâre cerurile în cap. Şi al lui este capul care plesneşte.

G. K. ChesterSon

În copilărie, am avut un conflict personal privind propriile‑mi credinţe. Părinţii mei au fost crescuţi în tradiţia budistă. Dar eu am mers săptămânal la şcoala de duminică, unde îmi plăcea să ascult poveştile biblice despre balene, arce, stâlpi de sare, coaste şi mere. Eram fascinat de parabolele din Vechiul Testament, care constituiau partea mea preferată din şcoala de duminică. Mi se părea că parabolele despre mari potopuri, tufişuri care ard şi ape care se despart sunt mult mai interesante decât meditaţiile şi incantaţiile budiste. De fapt, poveştile antice despre eroism şi tragedie ilustrau cu multă vivacitate lecţiile morale şi etice care mi‑au rămas în minte toată viaţa.

Într‑o zi, la şcoală, am studiat Geneza. A citi despre Dumnezeu care rosteşte tunător din ceruri „Să fie lumină!“ mi se părea mult mai spectaculos decât a medita în tăcere la nirvana. Dintr‑o curiozitate naivă, am întrebat‑o pe învăţătoarea de la şcoala de duminică:

— Dumnezeu a avut o mamă?De regulă, avea de oferit un răspuns prompt,

precum şi o lecţie morală profundă. De data asta însă, a fost luată prin surprindere.

— Nu, a replicat ea ezitant, probabil că Dumnezeu n‑a avut o mamă.

— Şi atunci, de unde a apărut Dumnezeu? am întrebat.


A mormăit că va trebui să se consulte cu preotul. Nu mi‑am dat seama că, din întâmplare,

dădusem peste una dintre întrebările fundamentale ale teologiei. Eram nedumerit, pentru că în budism nu există niciun Dumnezeu, ci doar un univers atemporal fără început şi fără sfârşit. Mai târziu, când am început să studiez marile mitologii ale lumii, am aflat că în religie există două tipuri de cosmologii, prima bazată pe un moment unic în care Dumnezeu a creat universul, şi a doua bazată pe ideea potrivit căreia universul a existat dintotdeauna şi va exista mereu.

Mi‑am zis că nu se putea ca ambele să fie corecte.Ulterior, am început să descopăr că aceste teme

comune sunt adoptate în multe alte culturi. În mitologia chineză, de pildă, la început a fost oul cosmic. Zeul‑prunc Pan Gu a locuit aproape o eternitate în interiorul oului, care plutea pe marea informă a Haosului. Când în sfârşit a ieşit din ou, Pan Gu a crescut enorm, cu peste trei metri pe zi, aşa încât jumătatea de sus a cojii oului a devenit Cerul, iar jumătatea de jos, Pământul. După 18 000 de ani, a murit şi a dat naştere lumii noastre: sângele lui a format râurile, ochii i‑au devenit soarele şi luna, iar vocea s‑a preschimbat în tunet.

În multe privinţe, mitul lui Pan Gu oglindeşte o temă găsită în multe alte religii şi mitologii antice, potrivit căreia universul a luat naştere brusc, prin creatio ex nihilo (creat din nimic). În mitologia greacă, universul a început într‑o stare de haos (de fapt, „haos“ vine din cuvântul grecesc care înseamnă „abis“). Acest vid inform este deseori descris ca un ocean, ca în mitologiile babiloniană şi japoneză. Tema se regăseşte şi în mitologia Egiptului Antic, unde zeul‑soare Ra apare dintr‑un ou care pluteşte. În mitologia polineziană,


oul cosmic este înlocuit de o coajă de nucă de cocos. Mayaşii credeau într‑o variantă a aceleiaşi poveşti, în care universul se naşte, dar în cele din urmă moare după cinci mii de ani, doar pentru a renaşte iar şi iar, repetând ciclul nesfârşit al creaţiei şi distrugerii.

Aceste mituri creatio ex nihilo vin în contrast vădit cu cosmologia prezentată în budism şi în anumite forme de hinduism. În aceste mitologii, universul este atemporal, fără început sau sfârşit. Există multe niveluri de existenţă, dar cel mai înalt este nirvana, care este eternă şi poate fi atinsă doar prin meditaţia cea mai pură. În Mahapurana hindusă stă scris: „Dacă Dumnezeu a creat lumea, unde a fost El înainte de Creaţie?... Află că lumea este necreată, ca şi timpul însuşi, fără început şi sfârşit“.

Aceste mitologii se află într‑o vădită contradicţie reciprocă, aparent fără nicio cale de reconciliere. Se exclud reciproc: universul ori a avut un început, ori n‑a avut. Pare că nu există cale de mijloc.

Astăzi totuşi soluţia pare să vină dintr‑o direcţie cu totul nouă — lumea ştiinţei — ca urmare a unei noi generaţii de instrumente ştiinţifice puternice care străbat spaţiul cosmic. Mitologia antică se baza doar pe înţelepciunea povestitorilor ca să lămurească originile lumii în care trăim. Astăzi, oamenii de ştiinţă au pus la muncă o baterie de sateliţi spaţiali, lasere, detectoare de unde gravitaţionale, interferometre, computere cu mare putere de calcul şi internetul, totodată revoluţionând înţelegerea noastră despre univers şi oferindu‑ne cea mai convingătoare descriere de până acum a creării sale.

Ce reiese treptat din noile informaţii este o sinteză generală a celor două mitologii opuse. Probabil,

Lumi paralele preview576

Documents

Transcript of Lumi paralele preview576