MAGAZIN ZA NAUKU, ISTRAŽIVANJA I OTKRIĆA
Planeta Br. 104 | ŠUME
»  MENI 
 Home
 Redakcija
 Linkovi
 Kontakt
 
» BROJ 104
Planeta Br 103
Godina XIX
Mart-April 2022.
»  IZBOR IZ BROJEVA
Br. 105
Maj. 2022g
Br. 103
Jan. 2022g
Br. 104
Mart 2022g
Br. 101
Jul 2021g
Br. 102
Okt. 2021g
Br. 99
Jan. 2021g
Br. 100
April 2021g
Br. 97
Avgust 2020g
Br. 98
Nov. 2020g
Br. 95
Mart 2020g
Br. 96
Maj 2020g
Br. 93
Nov. 2019g
Br. 94
Jan. 2020g
Br. 91
Jul 2019g
Br. 92
Sep. 2019g
Br. 89
Mart 2019g
Br. 90
Maj 2019g
Br. 87
Nov. 2018g
Br. 88
Jan. 2019g
Br. 85
Jul 2018g
Br. 86
Sep. 2018g
Br. 83
Mart 2018g
Br. 84
Maj 2018g
Br. 81
Nov. 2017g
Br. 82
Jan. 2018g
Br. 79
Jul. 2017g
Br. 80
Sep. 2017g
Br. 77
Mart. 2017g
Br. 78
Maj. 2017g
Br. 75
Septembar. 2016g
Br. 76
Januar. 2017g
Br. 73
April. 2016g
Br. 74
Jul. 2016g
Br. 71
Nov. 2015g
Br. 72
Feb. 2016g
Br. 69
Jul 2015g
Br. 70
Sept. 2015g
Br. 67
Januar 2015g
Br. 68
April. 2015g
Br. 65
Sept. 2014g
Br. 66
Nov. 2014g
Br. 63
Maj. 2014g
Br. 64
Jul. 2014g
Br. 61
Jan. 2014g
Br. 62
Mart. 2014g
Br. 59
Sept. 2013g
Br. 60
Nov. 2013g
Br. 57
Maj. 2013g
Br. 58
Juli. 2013g
Br. 55
Jan. 2013g
Br. 56
Mart. 2013g
Br. 53
Sept. 2012g
Br. 54
Nov. 2012g
Br. 51
Maj 2012g
Br. 52
Juli 2012g
Br. 49
Jan 2012g
Br. 50
Mart 2012g
Br. 47
Juli 2011g
Br. 48
Oktobar 2011g
Br. 45
Mart 2011g
Br. 46
Maj 2011g
Br. 43
Nov. 2010g
Br. 44
Jan 2011g
Br. 41
Jul 2010g
Br. 42
Sept. 2010g
Br. 39
Mart 2010g
Br. 40
Maj 2010g.
Br. 37
Nov. 2009g.
Br.38
Januar 2010g
Br. 35
Jul.2009g
Br. 36
Sept.2009g
Br. 33
Mart. 2009g.
Br. 34
Maj 2009g.
Br. 31
Nov. 2008g.
Br. 32
Jan 2009g.
Br. 29
Jun 2008g.
Br. 30
Avgust 2008g.
Br. 27
Januar 2008g
Br. 28
Mart 2008g.
Br. 25
Avgust 2007
Br. 26
Nov. 2007
Br. 23
Mart 2007.
Br. 24
Jun 2007
Br. 21
Nov. 2006.
Br. 22
Januar 2007.
Br. 19
Jul 2006.
Br. 20
Sept. 2006.
Br. 17
Mart 2006.
Br. 18
Maj 2006.
Br 15.
Oktobar 2005.
Br. 16
Januar 2006.
Br 13
April 2005g
Br. 14
Jun 2005g
Br. 11
Okt. 2004.
Br. 12
Dec. 2004.
Br 10
Br. 9
Avg 2004.
Br. 10
Sept. 2004.
Br. 7
April 2004.
Br. 8
Jun 2004.
Br. 5
Dec. 2003.
Br. 6
Feb. 2004.
Br. 3
Okt. 2003.
Br. 4
Nov. 2003.
Br. 1
Jun 2003.
Br. 2
Sept. 2003.
» Glavni naslovi

KOSMOLOGIJA

 

Od Velikog praska do prazne budućnosti

Nešto – a ni iz čega?

 


Odakle potiče materijal koji je stvorio Veliki prasak, tj. šta se dogodilo da se stvori taj materijal? “Poslednja zvezda će se ohladiti i izbledeti. Svemir će ponovo postati praznina, bez svetla i života”, upozorio je svojevremeno fizičar Brajan Koks. Sve veća izbledelost poslednje zvezde samo je  početak beskrajno duge mračne epohe. Svu materiju će pojesti crne rupe, koje će potom ispariti u jedva primetnoj svetlosti. Prostor će nastaviti da se širi sve dok to tinjajuće slabašno svetlo ne postane nemoćno za bilo kakvu interakciju. Šta će se onda desiti? Neki kosmolozi veruju da će prethodni hladan, taman i  prazan svemir postati izvor još jednog Velikog praska.

KOSMOLOGIJA

Ako se, u pokušaju objašnjavanja, oslonimo na poreklo stabilne materije sačinjene od atoma ili molekula - toga  nije bilo ni u Velikom prasku ni u potonjim vremenima. Prvi atomi nastali su od jednostavnijih čestica, onda kada su uslovi omogućili da složena materija bude stabilna i kada su se ti atomi spojili u teže elemente unutar zvezda.
Prve dugovečne čestice bile su protoni i neutroni, koji zajedno čine atomsko jezgro. Oni su nastali u prvom trenu posle Velikog praska. Pre toga, nije bilo materijala u uobičajenom smislu te reči. Međutim, ako nastavimo da pratimo vremensku liniju unazad, do fizičkih procesa koji su prethodili stabilnoj materiji, to vodi u tzv. "veliku ujedinjenu epohu", gde smo u području spekulativne fizike pošto ne možemo da proizvedemo dovoljno energije da bismo ispitali procese koji su se događali u to vreme. Pretpostavka je da je fizički svet tada bio sastavljen od supe kratkoživućih elementarnih čestica, uključujući kvarkove, gradivne blokove protona i neutrona. Postojale su i materija i "antimaterija" u otprilike jednakim količinama, koje se uništavaju u sevanju energije kada se sretnu, što znači da su se neprekidno stvarale i uništavale.
Kako su nastale te čestice? Kvantna teorija polja govori da je i vakuum, koji navodno odgovara praznom prostoru-vremenu, pun fizičke aktivnosti u obliku fluktuacija energije. Ove fluktuacije mogu dovesti do iskakanja, odnosno stvaranja čestica koje potom ubrzo nestaju.

Plankova epoha

Prostorno-vremensko vakuumsko stanje puno je čestica koje se stalno stvaraju i uništavaju, naizgled ni iz čega. Ali da li ovo govori da je kvantni vakuum nešto a ne ništa?
Ako postavimo pitanje: odakle je nastao sam prostor-vrijeme, možemo da okrenemo sat dalje unazad, u Plankovu epohu - razdoblje toliko rano u istoriji svemira da ni naše najbolje teorije fizike u njemu ne funkcionišu. Ovo doba nastupilo je u neshavtljivo malom delu sekunde posle Velikog praska. Tada su prostor i vreme postali podložni kvantnim fluktuacijama. Fizičari obično odvojeno rade s kvantnom mehanikom, koja vlada mikro-svetom čestica, i s opštom relativnošću, koja se primenjuje u velikim, kosmičkim razmerima. A da bismo razumeli Plankovu epohu, potrebna je potpuna teorija kvantne gravitacije, koja spaja te dvije teorije.
Za sada, nema savršene teorije kvantne gravitacije, koliko god da postoje pokušaji da se ona formuliše (teorije struna i kvantne gravitacije petlji). U tim pokušajima, prostor i vreme obično se vide kao talasi na površini dubokog okeana. Ono što doživljavamo kao prostor i vreme proizvod je kvantnih procesa koji deluju na dubljem, mikroskopskom nivou - proces koji za nas kao stvorenja ukorenjena u makroskopskom svetu nemaju previše smisla.
U Plankovoj epohi naše uobičajeno razumevanje prostora i vremena se raspada pa ne možemo da se oslonimo na naše uobičajeno razumevanje uzroka i posledice. Uprkos tome, sve teorije kandidati za kvantnu gravitaciju opisuju nešto fizičko što se događalo u Plankovoj epohi – neku kvantnu preteču običnog prostora i vremena. Odakle to?
Čak i ako se u Plankovoj epohi kauzalnost ne primenjuje na uobičajeni način, još uvek je moguće objasniti jednu komponentu svemira toga vremena u terminima druge. Za sada, nema odgovora. Dok ne ostvarimo napredak prema “teoriji svega”, nećemo moći da damo nikakav konačan odgovor. Najviše što možemo da kažemo jeste da fizika do sada nije pronašla potvrđeni primer da nešto nastaje ni iz čega.

KOSMOLOGIJA

Ciklusi gotovo ni iz čega

Da bismo odgovorili na pitanje: kako nešto može nastati ni iz čega, morali bismo da objasnimo kvantno stanje svemira na početku Plankove epohe. Svi pokušaji da se to učini za sada su spekulativni. Neki od njih pozivaju se na natprirodne sile poput tvorca. Druga objašnjenja ostaju unutar područja fizike - poput multiverzuma koji sadrži beskonačan broj paralelnih svemira, ili cikličkih modela svemira koji se stalno ponovo rađaju.
Dobitnik Nobelove nagrade za fiziku 2020. Rodžer Penrouz predložio je model za ciklički svemir nazvan "konformna ciklička kosmologija". Na to ga je uputila zanimljiva matematička veza između stanja vrlo vrućeg, gustog, malog svemira - kakav je bio u Velikom prasku - i stanja hladnog i praznog proširenog svemira - kakav će biti u dalekoj budućnosti. Njegova teorija objašnjava da ta stanja postaju matematički identična kada se dovedu do svojih krajnjih granica. Iako zvuči paradoksalno, potpuna odsutnost materije možda je proizvela svu materiju u svemiru?
Tako gledano, Veliki prasak nastaje gotovo ni iz čega. To je ono što je preostalo kada je sva materija svemira upala u crne rupe, koje su potom isparile u fotone izgubljene u praznini. Čitav svemir tako nastaje iz nečega što je - gledano iz druge fizičke perspektive - najbliže ničemu što se da zamisliti. Ali to ništa još uvek je neka vrsta nečega. To je fizički svemir, koliko god bio prazan.
Kako isto stanje može biti hladan, prazan svemir iz jedne perspektive i vrući gusti svemir iz druge? Penrouz je pokazao kako se hladno prazno stanje i vruće gusto stanje mogu povezati na način da se poklapaju s obzirom na oblike njihovog prostor-vremena, a ne s obzirom na njihove veličine. Doduše, teško je shvatiti kako dva objekta mogu biti identična kada imaju različite veličine - ali Penrouz tvrdi da veličina kao koncept gubi smisao u ekstremnim fizičkim okruženjima.
U cikličnoj kosmologiji, smer objašnjenja ide od starog i hladnog prema mladom i vrućem: vruće gusto stanje postoji zbog hladnog praznog stanja. U tako ekstremnim stanjima veličina nije jedino što prestaje da bude relevantno: to se zbiva i s vremenom. Hladno retko stanje i vruće gusto stanje se nalaze na različitim vremenskim linijama. Možda bismo mogli da kažemo da vruće gusto stanje proizlazi iz hladnog praznog stanja ili je utemeljeno u njemu, ili ga ostvaruje, što je metafizička ideja na krajnjim granicama naših poimanja?

Gde su dokazi?

Ciklička kosmologija nudi neke odgovore na pitanje odakle je došao Veliki prasak? Ali, ako Penrouzova vizija bude nekada potvrđena, opravdano je reći da još uvek ne nudi odgovor na dublje filozofsko pitanje: odakle dolazi fizička stvarnost? Zašto postoji nešto a ne ništa?
Postoje opcije za dublje pitanje kako su ciklusi počeli. To ne mora da ima fizičko objašnjenje. Ili bi mogli postojati ciklusi koji se neprestano ponavljaju, od kojih je svaki svemir za sebe, s početnim kvantnim stanjem svakog svemira objašnjenog nekim obeležjem svemira pre. Ili bi mogao postojati jedan jedini ciklus i jedan jedini svemir koji se ponavlja, s početkom tog ciklusa objašnjenim nekom činjenicom njegovog kraja.
Za Penrouza svaki ciklus uključuje nasumične kvantne događaje koji imaju različite ishode - što znači da će se svaki ciklus razlikovati od onih pre i onih posle njega. To bi možda omogućilo da nazremo stari svemir iz kojeg je nastao naš - kroz slabe tragove ili anomalije u ostatku zračenja Velikog praska.
Beskonačni novi ciklusi ključni su za Penrouzovu teoriju. Međutim, postoji način pretvaranja cikličke kosmologije iz višeciklusne u jednociklusnu formu. Tada se fizička stvarnost sastoji u kruženju koje se odvija od Velikog praska do potpuno praznog stanja u dalekoj budućnosti - i onda opet nazad do istog velikog praska, čime se isti svemir ponovo stvara.
Ova mogućnost u skladu je s drugom interpretacijom kvantne mehanike - interpretacijom mnogih svetova. Interpretacija mnogih svetova kaže da svaki put kada merimo sastav koji je u superpoziciji, to merenje ne bira neko nasumično stanje. Umesto toga, rezultat merenja koji vidimo samo je jedna mogućnost - ona koja se odigrava u našem svemiru. Svi drugi rezultati merenja odigravaju se u drugim svemirima u multiverzumu odvojenima od našeg. Znači, bez obzira na to koliko je mala šansa da se nešto dogodi, ako postoji šansa koja je različita od nule - taj se događaj zbiva u nekom paralelnom kvantnom svetu!
Ima naučnika koji veruju da se takvi paralelni svemiri mogu uočiti u kosmološkim podacima, kao svojevrsni otisci sudara drugih svemira s našim. Naš veliki prasak mogao bi biti ponovno rođenje jednog jedinog kvantnog multiverzuma, koji sadrži beskonačno mnogo različitih svemira koji se pojavljuju zajedno. Sve što se događa - događa se opet i ponovo.

Veliki prasak bez praska

Stiven Hoking, britanski fizičar i astrofizičar, svojevremeno je uneo velike promene u naše shvatanje svemira. Njegovo objašnjenje crnih rupa i “Hokingova radijacija" uputile su na novu dimenziju u shvatanje fenomena kosmosa. Pred smrt, Hoking je izneo i tezu o tome kako je nastao svemir, tj. šta je bilo pre Velikog praska.
Naučnici smatraju da je svemir nastao pre 13,8 milijardi godina, u pojavi nazvanoj Veliki prasak. Ima više teorija o tome šta je pokrenulo taj događaj, a Hoking je predložio nešto što može da se prevede kao “stanje bez granica“. Tu teoriji razvijao je sa Džimom Hartlom, fizičarem sa

KOSMOLOGIJA

Univerziteta u Kaliforniji. U osnovi je Ajnštajnova teorija relativiteta, po kojoj prostor i vreme formiraju krivu „neprekidnosti“, čemu treba dodati shvatanje kvantne gravitacije po Euklidovoj teoriji koja ne priznaje postojanje singulariteta. Ta teorija zamenjuje realno vreme sa konceptom koji se naziva „imaginarno vreme“. Takvo vreme nije izmišljeno već se samo izgražava u imaginarnim brojevima. „Imaginarno vreme“ predstavlja četvrtu dimenziju svemira.
„Prema Euklidovom pristupu, univerzum u imaginarnom vremenu je zakrivljena površina sa četiri dimenzije koja podseća na površinu Zemlje, ali sa dve dodatne dimenzije“, naveo je Hoking. “To je zatvorena površina bez kraja, kao Zemlja.” Ovo može značiti da ne postoji jasna tačka u kojoj je došlo do „praska“, ili stvaranje svemira. Veliki prasak se nije dogodio na način na koji smatramo. Po Hokingu, vreme usporava kako dolazi do Južnog pola ili singulariteta, čak toliko usporava da jasnog početka nema? „Možem da zamislimo realno vreme kao početak na Južnom polu, kao prostor na kojem važe uobičajeni zakoni fizike. Ali, pošto nema ničega južnije od Južnog pola - nema ničega pre Velikog praska.“
Prevedeno, ovo znači da ne možemo da opišemo događaje pre Velikog praska pošto vreme - bar kako ga mi zamišljamo - nije postojalo.

 

 

 

 


 

 

 

 

Kompletni tekstove sa slikama i prilozima potražite u magazinu
"PLANETA" - štampano izdanje ili u ON LINE prodaji Elektronskog izdanja
"Novinarnica"

 

 

 

  back   top
» Pretraži SAJT  

powered by FreeFind

»  Korisno 
Bookmark This Page
E-mail This Page
Printer Versie
Print This Page
Site map

» Pratite nas  
Pratite nas na Facebook-u Pratite nas na Twitter - u Pratite nas na Instagram-u
»  Prijatelji Planete

» UZ 100 BR. „PLANETE”

» 10 GODINA PLANETE

free counters

Flag Counter

6 digitalnih izdanja:
4,58 EUR/540,00 RSD
Uštedite čitajući digitalna izdanja 50%

Samo ovo izdanje:
1,22 EUR/144,00 RSD
Uštedite čitajući digitalno izdanje 20%

www.novinarnica.netfree counters

Čitajte na kompjuteru, tabletu ili mobilnom telefonu

» PRELISTAJTE

NOVINARNICA predlaže
Prelistajte besplatno
primerke

Planeta Br 48


Planeta Br 63


» BROJ 105
Planeta Br 105
Godina XIX
Maj-Jun 2022.

 

 

Magazin za nauku, kulturu, istraživanja i otkrića
Copyright © 2003-2022 PLANETA