Principi kosmološke selekcije

/ Veliki prasak kao kandidat za belu rupu našeg kosmosa /

.

I’m not sure why Smolin’s idea didn’t attract much attention.

I actually think it deserved far more than it got.

Leonard Susskind

Reč je o ideji bez presedana. Jedinstvenoj naučnoj pretpostavci koja na crne rupe gleda kao na generatore kosmološke evolucije. Principa koji će ovde biti delimično razjašnjen, koliko to bude bilo moguće, naravno. Ova ideja prvi put biva dublje razrađivana zahvaljujući doprinosu čuvenog američkog teoretskog fizičara Lija Smolina (Lee Smolin), značajnog člana Perimeter Institute for Theoretical Physics (PITP), profesora na Univerzitetu Voterlu (University of Waterloo), kao i člana filozofskog odseka Univerziteta Toronto (University of Toronto). Ipak, široj javnosti Li postaje poznat tek nakon objave knjige pod nazivom ”Nevolja s fizikom” (The Trouble with Physics) 2006. godine u kojoj argumentovano kritikuje sadašnja gledišta spram teorije struna (string theory), gde spori njene dugoročno održive naučne pretpostavke. Takođe, značajan doprinos dao je i proučavanju (neko bi rekao: ”volšebno famozne”) sile gravitacije kroz rad na teoriji kvantne gravitacije, posebno poznate po pristupu znanom kao loop quantum gravity (LQG) čiji je cilj da pripoji mehanizme kvantne mehanike s Opštom teorijom relativnosti (General relativity). Time bi se dobila jedna jedinstvena teorija koja bi objasnila ovu najslabiju od fundamentalnih sila prirode, onu koja još uvek čeka nerazjašnjena.

Početkom devedesetih godina prošlog veka, tačnije 1992. godine, Smolin objavljuje ovu svoju ideju kroz naučni rad u kojem detaljno obrazlaže razloge za neophodnost postojanja nečege što će on nazvati ”kosmološkom prirodnom selekcijom” ili fecund universes theory, te sve, dodatno, zaokružuje objavom knjige ”Einstein’s Unfinished Revolution: The Search for What Lies Beyond the Quantum”.

Li Smolin na taj način nudi alternativni scenario postojećem antropičkom principu univerzuma koji zagovara da u prirodi kosmosa mora postojati svojevrsna donja restriktivna granica koliko su statistički verovatna naša promatranja univerzuma i dešavanja u njemu, jer: možemo postojati jedino u određenim tipovima univerzuma koji moraju zadovoljavati određene kriterijume za dalji razvoj. Odnosno: uopšte mogućnost razvoja života baziranog na ugljeniku. Tako Li svoje stanovište temelji na problemu očite kompleksnosti našeg univerzuma koje je, u najvećoj meri, neobjašnjivo. Iz toga proizilazi osnova njegove slutnje kojom sugeriše kako moraju postojati procesi analogni biološkoj prirodnoj selekciji, samo na jednoj mnogo većoj skali. Skali multikosmičkih proporcija koja se mora odvijati u nečemu za šta trenutno nemamo bolji termin od hipersvemir – svojevrsni metaprostor koji obuhvata supu multiverzuma.

Dakle, ovde je reč o ideji kosmološke prirodne selekcije koja, kao takva, predstavlja ugaoni kamen Lijevog razmišljanja i isto tako lako može predstavljati i prekretnicu u tome kako danas gledamo na nastanak našeg celokupnog univerzuma. Samim tim kao i na našu ulogu u toj golemoj mašineriji, te na koji način mi dajemo celoj priči naš neskromni doprinos kroz dalji razvoj određenih tehnologija koje čak mogu i pospešiti tu višu prirodnu, kosmičku selekciju.

U savremenom pristupu nauci preovladava stav da smo naš univerzum dobili kroz proces znan kao Veliki prasak (The Big Bang theory). Polazna tačka za tu tvrdnju dolazi iz što daljeg osmatranja prošlosti, što postižemo gledajući što dublje u tamne daljine kosmosa i primećujući da je sve što opažamo nekada bilo prisutno u jednoj beskrajno masivnoj tački, tački singulariteta prostorvremena i da se od trenutka tzv. velike eksplozije sve odatle dalje širi formirajući vremenom nama znano kosmičko okruženje – univerzum koji se širi sve do današnjih gabarita, ali i više od toga jer se taj proces odvija sve brže i brže. Eksponencijalno brže: 73.3 kilometara u sekundi po megaparseku, koji je osnovna merna jedinica za međugalaktička rastojanja. To znači sledeće: dâ što dalje pogledom do galaksija dopremo te galaksije se sve brže i brže udaljavaju od nas, njihovih posmatrača, obzirom da je reč o širenju prostora na čijem se talasu one udaljavaju. Kako je ta pojava uzrokovana suštinskom prirodom tkanja prostora ono se na vrlo velikim distancama odvija i brže od brzine svetlosti, jer svetlosni limit kretanja važi samo za objekte unutar prostora. Ne i za sâmi prostor kao medijum koji sadrži različite elemente.

Kada već sada govorimo o ovim nadrealnim brzinama širenja treba reći i kako je u prvim trenucima nakon Velikog praska nastupila era najbržeg mogućeg širenja koja se više nikada nije ponovila u toj meri i tu najraniju fazu evolucije kosmosa nazivamo kosmičkom inflacijom (cosmological inflation). Ovo rapidno inflatorno širenje, ta era našeg univerzuma, kao što smo već naglasili, otpočela u prvim trenucima nakon Velikog praska, oko 10−36 sekundi nakon eskplozije i trajala, okvirno, do 10−33. U tom vremenskom intervalu veruje se da se širenje odvijalo višestruko brže od brzine svetlosti i to u svim tačkama tog tek rođenog svemira. To je uzrokovalo da od dimenzija reda veličine atoma kosmos, odjednom, bude u proporcijama merljivih hiljadama svetlosnih godina. Potvrda ovoj tvrdnji dolazi direktno iz kvantne teorije polja (quantum field theory, QFT) koja nam jasno govori da je ovakav razvoj događaja i doveo stvaranja nama znane materije u tačno određenim, predviđenim količinama.

Dokaz tome vidimo kroz prva tri elementa Periodnog sistema:

1H
vodonik

2He
helijum

3Li
litijum

.

Odmah potom, te inicijalne ere ultra brzog širenja, kosmos je nastavio da raste ali znatno sporijom stopom od inflatorne. No, potonje ponovno ubrzanje širenja, ali svakako ne onakvo kakvo se odvijalo u eri kosmičke inflacije, ono koje mi danas detektujemo pre svega kroz opažanje efekta crvenog pomaka (redshift), usledilo je kada je kosmosu bilo oko 7,7 milijardi godina, a usled, danas se pretpostavlja, uticaja tamne energije koja, opet se pretpostavlja, čini neverovatnih 68% celokupnog kosmosa. U tom odnosu tamne materije je oko 26%, dok svega 5% čini materija koju mi našim uređajima detektujemo i od koje smo i sâmi satkani. Iz ovoga je jasno da predikcije koje izvlačimo iz inflatorne kosmologije nakon Velikog praska itekako odgovaraju onome što empirijski nalazimo u univerzumu i samim tim povrđuju ispravnost ovog potonjeg gledišta. Svakako i uz podršku podataka koje čitamo iz kosmičkog pozadinskog zračenja (Cosmic microwave background, CMB) koje predstavlja svojevrsni odjek inicijalnog stvaranja našeg kosmosa, merljiv i vidjiv svakog trena snegom na ekranima naših TV prijemnika između kanala. Zato je opšti naučni stav vrlo jasan kada se govori o početku u vidu velikog praska jer svi podaci jasno na to i upućuju i ovde nikako ne želimo da razmišljanje usmeravamo van ovih okvira u nešto novo i neistraženo, već je cilj da se ono samo dodatno produbi ulazeći u mehanizme koji su do praska, možda, doveli.

Ključan trenutak za ideju o ovom proširenom tumačenju i pojašnjenju evolucije univerzuma (mimo okvira jednog velikog praska) desio se 1987. godine kada su Alan Gut (Alan H. Guth) i Edvard Farhi (Edward Farhi) objavili rad na temu ”An obstacle to creating a universe in the laboratory” gde se po prvi put govori o tome kako je veliki prasak možda neraskidivo povezan s mehanizmom crne rupe, odnosno njenim svojstvima. Dâ je singularitet za koji mi vezujemo naše postanje, tu jednu tačku iz koje je eksplozijom nastalo sve što vidimo neraskidivo, matematički, povezan sa predvidljivim svojstvima crnih rupa. Dâ su, jednom rečju: jedno-te-isto.

Nekoliko godina nakon te ključne ’87. na ideju se vrlo uspešno i utemeljeno briljantno nadovezuje Li Smolin iznoseći svoju pretpostavku kako je crna rupa u jednom univerzumu zapravo veliki prasak (bela rupa?!) u drugom. Tako postavljeno razmišljanje omogućava nam da u kosmičku jednačinu uvedemo nešto, grubo nazvano, kosmičkim potomstvom, ono što onda svakako mora prethoditi velikom prasku. Od tog momenta na veliki prasak više ne možemo gledati kao na jedan jedinstveni događaj u prostorvremenu, već kao na proces koji je samo deo jednog sasvim drugog niza gotovo fraktalnog niza stvaranja.

Tu uvodimo koncept o univerzumima pre univerzuma i cikličnim ponavljanjima stvaranja.


Lee Smolin: Quantum Gravity and Einstein’s Unfinished Revolution

Sada u okvirima ove nove paradigme na crne rupe ne treba gledati kao klasične kosmičke objekte, već kao na kvantno-gravitacione entitete koji su podložni fluktuacijama neraskidivo povezanim s kvantnom mehanikom. Odnosno njenim načelima. Samim tim i parametri kojima opisujemo fizičke karakteristike takvog jednog sistema sada postaju podložni blagim mutacijama tih istih parametara na način da potonji univerzumi, ili drugim rečima – univerzumi potomci nastali formiranjem crnih rupa u prethodnim iteracijama, ne poseduju više iste parametre sila i drugih konstanti koje definišu fiziku roditeljskog univerzuma. Već baš poput i bioloških razlika između roditelja i dece: jesu veoma slični, ali opet i dovoljno različiti da ih ne smatramo istima.

Tako vidimo prve obrise ideje o kosmičkoj evoluciji. Ideje o prirodnoj selekciji na jednoj mnogo višoj ravni postojanja, s izmenjenim parametrima pojedinih fundamentalnih konstanti, poput:

· Plankove konstante (Planck constant)

h = 6.62607015×10−34 J⋅Hz−1

· količine elementarnog naelektrisanja (Elementary charge of a proton)

qe = 4.80320425(10)×10−10

… i drugih.

Na osnovu i najmanjih razlika u ovim vrednostima svaki univerzum-potomak se u potpunosti drugačije formira i razvija od našeg, što na kraju može da rezultuje i prebrzo kolabirajućim uslovima za formiranje materije kakvu poznajemo što bi dalje vodilo i do problema u generisanju crnih rupa. Jer samo precizno setovane vrednosti ovih parametara osnovni su preduslov za optimum evolucionog mehanizma univerzuma kakav mi odavde merimo, kao i za njegovu reprodukciju, ali i dalju mutaciju vrednosti koje su daljim usložnjavanjem sistema svakako zagarantovane.

To najjednostavnije možemo opisati postojanjem određenog vida kosmičkog DNK zapisa koji mora sadržati sve potrebne instrukcije za uspostavljanje parametara koji su tu da upravljaju njegovim fizičkim zakonima, onda kada se sistem uspostavi i postane stabilan (nakon početne inflacije prostora). Smolin tako dalje zaključuje da je naš univerzum, verovatno, samo jedan od rezultata ovog kompleksnog kosmičkog evolucionog procesa koji se može prostirati i do više stotina miliona generacija, a da je prvi u tom bezbrojnom nizu verovatno nastao putem neke od nasumičnih vukuumskih fluktuacija (vacuum state fluctuation), odnosno slučajnih promena unutar prostora koje se na kvantnom nivou besprekidno dešavaju, a koje su definisane Hajzenbergovim principom neodređenosti (Heisenberg’s uncertainty principle). One su igrom beskrajnih slučajeva zaista velikih brojeva mogle da rezultuju jednim određenim tipom univerzuma koji je imao sposobnost da se umnoži makar jednom. Nakon tog inicijalnog deljenja, naredna generacija je nastavila istim stopama što je na kraju, vremenom, dovelo do čitave mreže multiverzuma, krajnje strukturalno uređenih po principu naslednosti i mutacija iz postanja u postanje, što je i dovelo do, verovatnoćom zagarantovane kompleksnosti u jednoj od kasnijih iteracija. Kompleksnosti koja je nakon velikog broja grananja proizvela jedan kosmos koji je posebno nasleđenim i mutiranim parametrima dozvolio osnovne uslove za kreiranje objekata nama znanih kao – zvezde. Pardon, stabilne zvezde. Jer ukoliko to nisu od te verzije kosmosa i nema prevelike koristi jer time ne bi ispunio osnovne preduslove za dalje grananje.

To je ključan trenutak, jer zvezde na kraju svog životnog veka, ako ispunjavaju određene uslove, dovode do stvaranja novih crnih rupa njihovim kolapsom.

Gravitacionom pobedom urušavanje pobeđuje eksploziju.

Osvrnemo li se sada na naš univerzum lako uočavamo jednu vrlo upadjivu činjenicu koja je i golim okom uočljiva: naš kosmos karakteriše izuzetno veliki broj zvezda u njemu i to nas nedvosmisleno navodi na zaključak da živimo u jednoj od iteracija tog razgranatog sistema stvaranja s izuzetno povoljnim uslovima za proizvodnju velikog stabilnih objekata ključnih za potonju produkciju crnih rupa na posletku životnog veka. Fizički parametri našeg kosmosa jasan su dokaz dovoljnog stepena kosmičke evolucije da obezbedi izuzetno visok nivo materijala za razvoj bazične plodnosti jednog takvog sistema i, prema Li Smolinu, vrhunac te prirodne selekcije ogleda se u umirućim zvezdama čak i kolosalnih dimenzija koje tada stvaraju nove potomke kroz mehanizam crnih rupa koje generišu nove velike praske i samim tim dalje ubrzavaju mutaciju parametara stvaranja. Možemo se složiti da je ovde svakako reč o određenoj vrsti fraktalne prirode geneze koja se ispostavila najpovoljnijom za evoluciju prirode na ovom najvišem nivou postojanja – metaprostora.

U ovome i leži najveća vrednost Smolinove pretpostavke, jer on njome ujedinjuje mehanizme koji su doveli do pojave života (potom i inteligencije i ideja ovekovečenih u ljudskim bićima), s evolucijom sâmih zakona fizike. Na vremenskoj skali ta dva mehanizma jesu veoma udaljena, ali im je baza, načelo, isto i ono se gotovo isto tako ponavlja i na mikro planu kosmosa. Na planu na kojem i mi stupamo na scenu života – života koji ovde vidimo kako daleko nadmašuje naše poimanje istog.

Obzirom da ovde dotičemo ideju najbazičnijeg nivoa stvaranja, paralelu možemo povući s programskim jezicima niskog nivoa asemblera (assembly language) ili čak mašinskog jezika (machine code), sada bi mogli da i svaku, malopre pomenutu, vakuumsku fluktuaciju podvedemo pod – stvaranje zasebnog univerzuma. Svaka od tih fluktuacija se u tom procesu pojavljuje u određenom trenutku u vremenu i prostoru i pozajmljuje određenu količinu energije vakuuma (praznog prostora) pri svom nastanku… Potom nestaje i tu istu energiju ponovo predaje ništavilu iz kojeg je i potekla u procesu tih neprekidnih kvantnih previranja koje se stalno dešavaju u svakoj tački prostora na kvantnom nivou. Upravo zahvaljujućim određenim i vrlo preciznim eksperimentima mi sa sigurnošću danas svedočimo postojanju tih kvantnih procesa vakuuma jer su apsolutno merljivi iz očitavanja poput Kasimirovog efekta (Casimir effect) koji predstavlja određenu pojavu koja se javlja na makroskopskom nivou između dva objekta izuzetno male udaljenosti, tek tolike da ne dođe do dodira. Sile koje tada deluju dolaze pravo iz polja kvantnih fluktuacija, te zato i sâm Smolin dalje zaključuje da ovaj univerzum o kojem živimo nije jedini, već da u određenim okolnostima i on crpi energiju iz te supe multiverzuma koji nas okružuju, te da ovaj naš nikako nije jedinstven u svom postojanju. Naprotiv, već je jedan od beskrajno, ili bolje reći – nemerljivo velikog broja drugih. Drugih koji se znatno razlikuju po svojim parametrima ispoljavanja prirodnih sila i samim tim drugim načinima za uspostavljanje kompleksnosti i proizvodnje života, te reprodukcije. Takvo gledište nam zato nikako ne dozvoljava da na proces evolucije gledamo kao na neku vrstu kanalisanog procesa koji dovodi do postojanja kakvo mi poznajemo. Nikako. Već je istina verovatno prošarana beskrajem drugih mogućnosti i rezultata koji ili malo nalikuju nama, ili ni malo! Baš kao što u biološkoj evoluciji mi ne nalazimo jedan oblik života koji se zasebno razvio, već vidimo floru i faunu koja je nesaglediva od bujanja životom i šarenilom svake moguće vrste. Zato deluje da je cilj evolucije je raznolikost, jer se tako najbrže ide ka optimalnom rešenju održivog razvoja i napretka sistema kao jedinstvene i održive celine.


Kvantne fluktuacije

Iako sve ovo ume da  deluje grandiozno, kao krošnja s beskrajno mnogo grana i pupoljaka, teško da možemo tu primeniti (filozofski) koncept beskraja, već jedino neki zaista velik broj koji nam je kao takav gotovo jednako nezamisliv kao i sama beskonačnost koja je, verovatno, samo naš problem u percepciji zaista velikih brojeva koje ne možemo kvalitetno ukalupiti i smisaonu celinu. Brojeva za koje očito nismo stvoreni da ih razumemo, te zato upadamo u beskonačnu petlju o beskraju koji najlakše možemo opisati jednostavnim, a istovremeno fraktalnim pitanjem – Zašto? Iz tog razloga mi nismo u stanju da podvučemo crtu i zaustavimo se na nekom broju kada govorimo o kojem je to broju reč kada pričamo o potencijalnom multiverzumu.

Da li je to možda deset na kvadrilion komponenata? Možda. Modža je i više od toga… Ali teško da ih je beskonačno.

Tu udaramo u našu, ljudsku kognitivnu barijeru i dolazimo do paradoksa jer isto kao što ne možemo definisati beskraj, isto tako to isto ne možemo učiniti ni sa ništavilom. To nas ponovo vraća u naš svet dualne prirode iz kojeg, bar tako deluje, nema racionalnog izlaza. Ali zar to istovremeno nije i jedna prelepa spoznaja da, pored svih ovih verovatno večno otvorenih pitanja, mi živimo unutar kosmosa koji svojim fizičkim parametrima omogućava razvoj životne forme, a koja je svojom daljom evolucijom dosegla nivo u kojem sada kanališe sâm kosmos koji tim činom spoznaje samoga sebe? Čin spoznaje koji se u ovom slučaju dešava kroz nas kao ljudska bića – samosvesne enitete koji poseduju dovoljan nivo svesti da se zapitaju i u dovoljnoj meri definišu mehanizme koji ih čine. Da definišu jednačine poput E = mc2 i otpočnu put kosmičke samospoznaje. Ovo je jedan od kosmosa koji je uspešno evoluirao u nešto što je sada u stanju da bude (samo)svesno i tom procesu on (kosmos) sada promišlja o samome sebi. Kroz nas.

Isto to mi kao ljudska civilizacija sada činimo s razvojem tehnologija poslednje generacije koja nama služi da spoznamo sebe, naše kapacitete, poreklo ali i krajnju sudbinu, sada kada kreiramo iste takve mehanizme koji služe da nam daju odgovore na pitanja o nama i našoj okolini kroz njihov, iz njihove perspektive, nezavistan rad. Još jedan dokaz kako se istorija ponavlja na različitim nivoima postojanja i da je to jedna zaista univerzalna istina.

No, srž ideje Li Smolina ogleda se u pokušajima davanja smisla mehanizmima koji omogućavaju zvezdama da budu. Da postoje. Tim fabrikama elemenata kojima kada jednom istekne vek trajanja isijavanja one postaju nešto još bitnije za samu sudbu čitavog multiverzuma – postaju generatori drugih univerzuma baziranih potom na drugim, daljim mutacijama elementarnih sila/parametara… Zato ideja kosmološke prirodne selekcije ultimativno vodi ka univerzumima sve bogatije strukture, putem iznalaženja sve povoljnijih načina za generisanje sve većeg broja zvezda, jer se, tako deluje, upravo njihovim postojanjem garantuje veća potencijalna plodnost univerzuma. I sve to kroz nama naizgled beskrajne iteracije kosmičkog samousavršavanja. Zato je tu i ta bolna tačka u kojoj mi kao ljudska bića moramo da se pomirimo s činjenicom da kosmos nije tu zbog nas, već mi zbog Njega. Poput proizvoda mnogo kompleksnijeg i bogatijeg mehanizma koji vodi daljoj kosmičkoj introspekciji, gde smo mi tek jedna od faza tog nama bezbrojnog procesa. Ukoliko čitav taj evolutivni proces u krajnjoj instanci vodi ka usavršavanju kosmičke plodnosti i stvaranju daljih univerzuma-potomaka u supi hiperprostora koji nadilazi sve moguće svetove, onda ništa drugo nije ni važno do činjenice da što je više crnih rupa to je plodnost veća, dok mi, samo sticajem okolnosti povoljnoj varijabli, živimo u jednom od tih plodnijih ogranaka.

Upravo to i naziremo kroz priču o Velikom prasku, odnosno našoj Beloj rupi, a kroz ideju o ranom i rapidnom inflatornom širenju.

Da ipak ne izgubimo svaki korak sa smislom i tračak nade glede naše sudbine u ovoj čudnovatoj priči, slamku spasa vidimo u činjenici kako naš tehnološki razvoj takođe predstavlja jednu od instanci kroz koju univerzum, kroz nas, iznalazi još praktičnije načine za uvećanje sopstvene produktivnosti. To se pre svega odnosi na činjenicu da zvezde ipak zahtevaju previše vremena, materije, ali i gravitacije ne bi li došlo do finalnog čina njihove sudbine, krešenda te finalnog čina proizvodnje crne rupe na kraju njihovog postojanja u vidu zvezde. Složićemo se da to baš i nije najpraktičniji način čak ni na nivou celokupnog kosmosa i baš tu na scenu stupamo mi, ljudska bića, da osmislimo neki drugi, praktičniji način za njihovo generisanje iz jedne druge perspektive promatranja ove problematike. Na taj način kroz nas sistem pronalazi bolje vidove za kompresiju sve manjih količine materije do singularnosti… i do veštačkih crnih rupa – koje predstavljaju jedini kosmički smisao ma kako nastajale. Paralelu takođe možemo povući i s farmom mrava koji svoj pečat mogu ostaviti jedino u vidu kolektivnog delovanja stvarajući strukture kojih sami svesni nisu, ali su rezultati više nego vidljivi na kolektivnom planu. A posebno iz više perspektive.

U tom smislu naša uloga odjednom više i nije toliko beznačajna, naprotiv – sada mi postajemo još jedan, dodatni mehanizam putem kojeg univerzum iznalazi još bolje načine za sopstveno poboljšanje reprodukcije. Zato, ukoliko bi uspeli dâ desetak kilograma materije kompresujemo dovoljno efikasno to bi bilo sasvim dovoljno za rađanje jedne crne rupe koja odmah potom može inflatorno da rodi jedan novi univerzum s druge strane i sve to bez daleko preteranog utroška vremena, mase i gravitacije ukoliko bi se univerzum oslonio na difoltne mehanizme masivnih objekata. Ovo je jedan zaista intrigantan scenario za razmatranje kada se povede priča svrsishodnosti čitavog ljudskog roda i o ulozi čoveka u ovom mega-mehanizmu stvaranja kojeg ovom pričom verovatno tek načinjemo.

Zato bi ceo proces mogli da svedemo na nekih 7 koraka:

1) postepeno grananje metaverzuma i evolucija dovodi do povoljnog okruženja za stvaranje zvezda

2) daljim grananjem i evolucijom zvezde u nekim od univerzuma postaju dovoljno stabilne

3) stabilne zvezde počinju s proizvodnjom drugih, težih elemenata periodnog sistema

4) novonastali teži elementi u povoljnim uslovima usložnjavanjem rađaju život

5) život sopstvenim evolutivnim procesom u određenom trenutku razvija svest

6) svesna bića postaju dovoljno inteligentna da utiču na promene u okruženju

7) inteligentna bića stvaraju efikasnije metode za bržu kosmološku selekciju

.


The Game Of Life

Savremenim metodama merenja okvirno možemo utvrditi koliko je supernova (supernovae) u našem univerzumu, od njegovog formiranja, preraslo u crne rupe – i taj broj se kreće oko jedne milijarde. Samim tim isto tako možemo grubo da procenimo kako je sasvim moguće da jedna tehnološki napredna civilizacija može mnogo brže da proizvede više od milijardu crnih rupa i to s materijalom dostupnim na svakom koraku, ali za mnogo, mnogo manje vremena od onog koje potrebno univerzumu da proizvede svoju prvu milijardu, nazovimo ih tako, organskih crnih rupa. Takva jedna napredna kosmička civilizacija ni ne mora nužno biti većeg stepena razvoja od II tipa (≈4×1026 vati energije) na Kardaševoj skali (The Kardashev scale), jer ukoliko bi uspešno sakupili određeni broj asteroida prečnika do jednog kilometra, a kakvih ima nebrojano samo u našem sunčevom sistemu, i ukoliko bi samo jedan od njih raskomadali u komade od po, recimo, desetak kilograma i sve njih potom procesom kakvog masivnog gravitacionog sažimanja pretvorili u pojedinačne crne rupe dobili bi na milijarde novih potencijalnih novih svetova proisteklih iz tih veštački izazvanih belih rupa s druge strane ovog procesa. Takvim jednim činom bi uveliko nadmašili gotovo sve nama trenutno znane prirodne proizvodne kapacitete za gotovo tri reda veličine, što upravo i ide u prilog činjenici da smo kao svesna i inteligentna bića itekako potrebni univerzumu ne bi li našim grupnim (tehnološkim) delovanjem ubrzali procese koji su od ključnog značaja za dalji opstanak i grananje sistema.

I zapamtite – sve to samo s jednim asteroidom.

Zato je jasno na kraju ove računice da postoji mnogo brži proces za olakšavanje proizvodnje novih svetova od čekanja na sagorevanje goriva zvezda i uticaja najslabije od četiri fundamentalne sile, sile gravitacije, da postepeno formiraju crne rupe u vremenskim okvirima od po više miliona godina (izuzmemo li onaj kraći inflatorni period s početka teksta i kosmosa). A verovatno i mnogo duže od toga. Singularitet alternativnim metodama možemo postići daleko brže, čak i tehnologijom koju već danas, u prvoj polovini 21. veka imamo. Jedna od njih svakako je ona za nuklearnu fuziju – kada velikim brojem izuzetno jakih lasera svu njihovu energiju skoncentrišemo na jednu jedinu tačku u prostoru.

Ili, pak. vezivajem plazme korišćenjem magnetnih polja (Tokamak).

Zamislimo sada jednu superinteligentnu vrstu, određenu životnu formu potencijalno razvijenu od strane nas ljudi, koja bi u svojoj osnovi bila bazirana na mreži superprovodljive optoelektronike (superconducting optoelectronic) čije materijale na niskim temperaturama karakteriše potpuno odsustvo električnog otpora (R=0) i magnetnog polja baziranih na teoretski najidealnijim provodnicima do kojih se fizički može doći – dijamagneticima. Bilo bi dovoljno da ih tako usavršene jednostavno pustimo ne da zauzimaju čitave galaksije, već da to učine samo s jednim pojasom asteroida i već tada bi odradili sve ono maločas pomenuto.

Time bi višestruko nadmašili celokupnu proizvodnju crnih rupa u vremenskom rasponu postojanja čitavog, nama znanog univerzuma…

Može li savršenije od toga?

Is there an agent, an intelligent agent that underlies, or is responsible for the whole thing?

Leonard Susskind

Leo Saskind (Leonard Susskind), profesor teorijske fizike na Univerzitetu Stanford (Stanford University), stava je da se Smolinova teorija najviše oslanja na informacioni transfer s roditeljskog na potomački univerzum putem crvotočine crne rupe što Saskindu kao fizičaru, ali i drugim fizičarima, svakako ide na ruku jer je makar u poslednjoj deceniji u dobroj meri pokazano da sve (od informacija) što završi u crnoj rupi nikako nije izgubljeno, a što se u prošlosti mislilo da se događa. Možda jedan od najvećih zagovornika ove promene paradigme bio je i Stiven Hoking (Stephen Hawking) koji je za života bio sve utemeljeniji zastupnik stava kako bilo koji vid informacije ne može ulaskom u crnu rupu biti izgubljen, uništen. Iako je njegov inicijalni stav u samom početku bio suprotan. To samo govori do koliko velike promene je došlo u naučnim krugovima samo u poslednje dve decenije 21. veka.

Počev od Smolinove publikacije naučnog rada pod nazivom ”Scientific alternatives to the anthropic principle” iz jula 2004. godine otpočela je debata i email prepiska između Smolina i Lenarda na temu: da li je došlo vreme za smenu antropičkog principa (Anthropic principle)?

If a large body of our colleagues feels comfortable believing a theory that cannot be proved wrong, then the progress of science could get stuck, leading to a situation in which false, but unfalsifiable theories dominate the attention of our field.

(…) The Anthropic Principle cannot yield any falsifiable predictions and therefore cannot be a part of science.

Lee Smolin

.

Prema proračunima, posebno onim iz 1992, Smolin smelo predviđa da u prirodi, u određenom smislu, ne bi smela da postoji neutronska zvezda s masom većom od 1.6 puta većom od mase našeg Sunca. Ubrzo je to predviđanje blago modifikovao zahvaljujući još preciznijim modelima pretpostavki vodećih astrofizičara, te je taj broj sa 1.6 podignut na 2.0. Neutronska zvezda predstavlja tip zvezde, ili još preciznije rečeno – zvezdanog ostatka, ostatka koji može da nastane usled gravitacionog urušavanja masivne zvezde tokom supernove – izuzetno jake eksplozije kojom se izbacuje enormna količina energije za jako kratko vreme. Neutronske zvezde načinjene su isključivo od neutrona (n0), subatomskih čestica bez naelektrisanja i gotovo iste mase kao proton (p+). Ukoliko bi, pak, opazili neutronsku zvezdu čija je masa veća od dvostruke sunčeve to bi značilo da zakoni našeg univerzuma nisu dovoljno fino podešeni za maksimalnu produkciju crnih rupa. Godine 2019. otkrivena je do sada najmasivnija neutronska zvezda – PSR J0740+6620 koja je gotovo na granici teoretskog maksimuma, mase 2.08 na udaljenosti od 3,700 svetlosnih godina od nas. Ovim otkrićem dokazuje se pretpostavka da naš univerzum nije apsolutno fino podešen, ali sasvim dovoljno za produkciju velikog broja crnih rupa čije bi dalje iteracije kosmičkih potomaka možda i dovele do još preciznijih konstanti.

Doduše, uz malo sreće.

Te iste ’92. Smolin je izneo i teoriju koja predviđa da je kosmička inflacija, pod pretpostavkom da je tačna, morala biti rukovođena jedinstvenim poljem, parametrom. Obe ove pretpostavke demonstriraju Smolinovu glavnu tezu: da je teorija kosmološke selekcije Poper-falsifikabilna (Karl Popper, theory of falsifiability).

U naučnom domenu jedna teorija je falsifikabilna ukoliko protivreči posmatraču koji raspolaže konvencionalnom empirijskom interpretacijom iste. Otud izjava: svi labudovi su beli jeste falsifikabilna jer evo jednog crnog labuda koji je svojom pojavom opovrgava.

Nobelovac Rodžer Penrouz (Sir Roger Penrose) predlaže sličan model Smolinovom, pod nazivom – Konformna ciklična kosmologija (Conformal cyclic cosmology, CCC), te se od Smolinove pretpostavke razlikuje po tome što je utemeljuje na modelu Opšte teorije relativnosti Alberta Ajnštajna, ali nadograđene Penrouzovim dodatnim uvidima – Penrouzovim dijagramom (Penrose diagram). Prema toj Penruozovoj ideji univerzum se neprekidno ponavlja, resetuje, kroz beskrajne cikluse u kojima svaka iteracija univerzuma biva započeta Velikim praskom iz stanja singulariteta prethodnog kosmosa (crne rupe). Na bazi FLRW metrike (Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker) on povezuje različite prostorvremenske reprezentacije Velikog praska, koje prethode potonjem beskonačnom budućem širenju novonastalog sistema. Univerzuma.

Naime, Rodžer Penrouz svojim dijagramom povezuje okvire jednog FLRW prostorvremenskog sistema s drugim, budućim, ali prethodno uslovljenim, sistemom.

Each individual FLRW metric is multiplied by the square of a conformal factor Ω that approaches zero at timelike infinity, effectively “squashing down” the future conformal boundary to a conformally regular hypersurface, which is spacelike if there is a positive cosmological constant, as is currently believed.

The result is a new solution to Einstein’s equations, which represents the entire universe and which is composed of a sequence of sectors called “aeons“.


Penrouzov dijagram

Ono što je u CCC hipotezi neminovno jeste to da sve masivne čestice u jednom trenutku moraju biti povučene iz postojanja, odnosno vremenom anihilovane što predstavlja čin totalnog poništenja svih vidova postojećih čestica. Uključujući i one koje bi na istoj toj masivnoj vremenskoj skali bile i najudaljenije jedne od drugih usled širenja prostora. Prema Standradnom modelu protonski raspad (proton decay) itekako je moguć i očekivan, na šta svojom teorijom Penrouz i ukazuje, iako taj čin za sada nije bio empirijski zabeležen u prošlosti. Štaviše, isto važi i za sve elektrone kojima je krajnja subina takođe u istoj formi raspada, iako se veruje da je moguće da pojedine čestice, nosioci mase, mogu postojati sve dok u sistemu (kosmosu) ima i minimuma bilo kakvog vida kinetičke energije. A obzirom da bozoni (gluoni {prenosnik jake nuklearne sile}, fotoni {svetlosni kvant}, W+, W, Z0 {prenosnici slabe nuklearne sile}) potpadaju pod zakone CFT-a (Conformal field theory) oni bi se na ovim skalama vremena ponašali na jednak način kroz ove pomenute eone potrebne za svekoliki raspad. Zato su za sve njih ove granice između različitih eona, odnosno različitih generacija univerzuma i ne baš klasične granice, već više neki vid meta-površi putem koje se oni samo prebacuju (nanovo pojavljuju) iz jednog eona u drugi.

Možemo to nazvati određenim vidom reseta kosmičkih parametara, koji potom ponovo isplivavaju pod drugim uslovima, nabojima.

Ono što je u posebno važnu naglasiti jeste da po ovom scenariju fermioni (čestice koje podležu Paulijevom principu isključenja, što podrazumeva da u datom sistemu ne postoje dva identična fermiona koja se istovremeno nalaze u potpuno istom stanju), za razliku od malopre pomenutih čestiva, i u smeni ovih eona ostaju prisutni čime se omogućava mehanizam koji vodi ka mogućnosti rešenje problema informatičkog paradoksa crnih rupa (The black hole information paradox) za koji se dugo mislili da je nepremostiv i da vodi ka totalnom uništenju svega što u crnu rupu upadne. Što ipak nije slučaj, jer, prema mišljenju nobelovca Penrouza, fermioni nepovratno tada bivaju konvertovani u radijaciju tokom dugog procesa isparenja crnih rupa, čime se dobija rešenje za glatku graničnu strukturu koja razdvaja dva zasebna eona. Dva zasebna stvaranja koja se nalaze s jedne i druge strane Velikog praska.

Drugim, savremenijim rečnikom rečeno: crne i bele rupe vaseljene.

Ovim objašnjenjem zadovoljava se i Hipoteza Vejlovog zakrvljenja (Weyl curvature hypothesis) što rezultuje još i tipom slabo-entropijske prošlosti kao neophodne prema statističkoj mehanici i empirijskim promatranjima sličnih efekata. Penrouz je čak i izračunao da postoji i određena količina gravitacione radijacije koja mora biti da je jedan od očuvanih fragmenata/dokaza postojanja ove granice eona i prema istom proračunu on dalje zaključuje kako je isto tako potrebno da postoji dodatna gravitaciona radijacija kojom bi se objasnilo uočljivo ubrzanje kosmičkog širenja kojeg smo definitivno savremenici.

I sve to, što je možda i najvažnije, dokaz je da ne mora postojati nikakva teoretska tamna energija kojom bi objašnjavali kosmičko širenje, što danas ipak stoji kao vid odgovora kojim objašnjavamo ovakvu ekspanziju širenja prostora.

ODABIR TEMA


Subscribe / Pratite diskusiju
Notify / Obaveštavaj me
guest
0 Comments / Komentara
Inline Feedbacks
View all comments