Găuri negre, găuri de vierme și călătoria în timp, de Jim Al-Khalili - Recenzie

Editura: Humanitas

Colecția: Știință

Rating: 5 din 5 steluțe

Anul apariției: 2021

Număr de pagini: 308

Traducere: Vlad Zografi 

Jim Al-Khalili (n. 1962) este profesor de fizică teoretică la Universitatea din Surrey, Marea Britanie. Pe lângă cariera de cercetare în fizică nucleară, s-a dedicat popularizării științei prin articole, cărți, emisiuni radio și TV, devenind una dintre cele mai cunoscute persoane publice din Marea Britanie care prezintă publicului larg cercetările actuale din fizică și cosmologie. Pentru activitatea de popularizare a științei a fost distins cu Medalia Hawking pentru Comunicare Științifică, Premiul Faraday și Medalia Kelvin. Între cărțile sale amintim: Nucleus: A Trip into the Heart of Matter, Quantum: A Guide for the Perplexed, Paradox: The Nine Greatest Enigmas in Science și The World According to Physics. A editat, de asemenea, volumul Extratereștrii. Ce spune știința despre viața în univers (Humanitas, 2020).

„Ne putem închipui Galaxia ca pe un mare oraș de stele, Soarele aflându-se în suburbiile moderne, departe de agitația din centrul orașului. Toate stelele pe care le vedem pe cer cu ochiul liber sunt din Galaxia noastră, dar există multe miliarde de alte galaxii, fiecare cu propria ei populație de stele. Foarte puține dintre aceste stele, și dintre cele din galaxiile învecinate, pot fi văzute distinct fie și cu telescopul. Le putem vedea cu ochiul liber doar dacă explodează ca supernove, atunci când întrec în strălucire pentru scurt timp toate stelele din acea galaxie luate împreună.”

E oare posibilă călătoria în timp? Ce s-ar întâmpla dacă te-ai întoarce în trecut, înainte să te naști, și ai încerca să împiedici venirea ta pe lume? Ți-ar fi imposibil să reușești? Ce te-ar constrânge? Sau, dacă ai reuși, te-ai afla oare într-un univers paralel, în care n-ai apucat să exiști? Dar cum apar asemenea universuri paralele? Acesta e genul de întrebări cu care se confruntă ideea atât de tentantă a călătoriei în timp, iar ele conduc la paradoxuri stranii. Interesant e însă că teoriile din fizica actuală nu exclud complet posibilitatea vizitării trecutului, ceea ce ar însemna că meseria de istoric e mai nesigură decât ne-am închipui. Pentru a explica problemele pe care călătoria în timp le pune fizicienilor, Jim Al-Khalili prezintă într-un stil accesibil și intuitiv elementele de bază ale relativității și mecanicii cuantice, teoriile cu ajutorul cărora ar putea fi construită o ipotetică mașină a timpului – folosind, de pildă, misterioasele găuri de vierme, a căror existență în univers nu e încă demonstrată. Cartea lui Al-Khalili îmbină în mod ideal speculațiile pasionante cu rigoarea științifică. 

„(...) Este clar că [Universul] are o structură neomogenă la fiecare scară: de la stele la galaxii, roiuri și superroiuri, materia tinde să se aglomereze neomogen. Aglomerarea se datorează, desigur, atotputernicei forțe gravitaționale care dictează structura întregului Univers.”

„Bănuiesc că întrebările privind semnificația timpului – dacă se scurge, dacă trecutul și viitorul coexistă cu prezentul și dacă într-o bună zi vom putea vizita trecutul – depășesc curiozitatea științifică. Într-un fel, asta m-a ajutat să scriu cartea de față: n-a trebuit să depun prea mult efort pentru a vă convinge că subiectul ei e pasionant.“ — Jim Al-Khalili

„Gravitația face ca galaxiile să se aglomereze în roiuri și superroiuri, iar atracția gravitațională a întregului Univers îi determină forma.”

Poate nu v-am spus niciodată cât de mult mă pasionează subiectele fizicii teoretice (cea care explică, mai cu seamă din punct de vedere, mecanisme care momentan rămân abstracte fizicii practice; abundă de formule, raționamente deseori greu accesibile neinițiaților și celor care nu au o anumită pregătire fundamentată de un studiu intens, de lungă durată) dar, în aceeași măsură, cât de greu accesibile îmi sunt și cât de sincopat reușesc să înțeleg anumite aspecte - este, așadar, clar, că voi rămâne doar cu o „cunoaștere superficială” a acestor lucruri, a acestor subiecte, însă întotdeauna voi fi din ce în ce mai pasionat spre a citi cărți cu și despre fizică teoretică. Cartea de față, Găuri negre, găuri de vierme și călătoria în timp, scrisă de fizicianul Jim Al-Khalili, n-a făcut decât să-mi ofere o călătorie minunată printr-o lume ale cărei porți vor fi întotdeauna deschise, dar în care pot pătrunde doar cei care cunosc magia fizicii, sunt familiarizați cu diferite teorii și premise, și sunt gata oricând să se piardă într-un studiu intens, în vederea încercării - atât de solicitante - de a elucida misterele lumii în care trăim și, astfel, de a aduce răspunsuri acelor întrebări care, cândva, nu numai că nici nu se întrevedeau a fi puse, dar nu-și aveau răspunsuri nici măcar în teorie.

„Cei mai mari fizicieni ai lumii sunt toți de acord cu faptul că, dacă cineva nu-i tulburat despre ce ne spune mecanica cuantică despre lumea în care trăim, înseamnă că n-a înțeles cu adevărat mecanica cuantică (...). Mecanica cuantică se află la baza întregii chimii și electronici moderne. Fără ea, n-am fi putut înțelege structura cristalelor sau inventa laserele și circuitele integrate.” 

Astăzi, în momentul de față, în anul 2021, știm - oarecum - câte ceva despre lumea în care trăim (e așa vag, de fapt, așa de impropriu să spunem cu certitudine că într-adevăr știm; dar da, știm, chiar am reușit să găsim răspunsuri la anumite întrebări, chiar am reușit să explicăm anumite fenomene - și vorbesc folosind „termeni colectivi”, întrucât lumea în care trăim e a noastră, a tuturor, și de asemenea nu vorbesc aici despre simțul unei proprietăți exacerbate, ci prin însăși cuantificarea noastră ca specie care trăiește pe acest Pământ -, prin munca a milioane de oameni de știință care și-au încredințat ani întregi cercetărilor, abstractizării, aducând tot mai multe noutăți, făcând tot mai multe descoperiri fascinante și efervescente, gândindu-se că un răspuns, de fapt, aduce cu sine și mai multe întrebări). Iar în domeniul fizicii, în domeniul acesta atât de complex și pe cât de rațional, pe atât de abastract și inaccesibil, s-au făcut descoperiri care nu doar că au revoluționat ceea ce știam până acum, dar au deschis și porțile spre marile secrete ale acestei lumi. Și, bineînțeles, totul a început cu Einstein. De altfel, în cartea de față, Jim Al-Khalili popularizează, în termeni specifici, unele dintre rezultatele ecuațiilor relativității emise de Einstein. Ei bine, e posibil ca aceste lucruri să nu fie chiar noutăți pentru unii dintre noi, mai ales dacă suntem cititori ai acestui gen de cărți - cărți de știință și de popularizare a științei (eu, unul sunt un cititor înfocat al acestor tipuri de cărți). 

„Structura unei găuri negre e așadar foarte simplă. Are un centru (singularitatea) și o suprafață (orizontul evenimentelor). Tot restul e gravitație. Ceea ce fascinează la găurile negre este modul în care imensa lor gravitație influențează spațiul (și timpul) din vecinătate.”

Cartea în sine are scopul de a descrie - cu îndemânare, inteligență și într-un mod accesibil, „la nivel elementar (...), câteva dintre ideile și teoriile din fizica modernă așa încât oricine să le înțeleagă, cu condiția, desigur, să fie suficient de interesat pentru a alege de la bun început să citească o asemenea carte”. Deci, Jim Al-Khalili încearcă să se descotorosească de acele elemente de „jargoneză” care ar putea îngreuna, deosebit de mult, lecturarea acestei cărți - și, credeți-mă, chiar dacă sunt familiarizat cu mulți termeni din domeniul fizicii, vă pot spune cu certitudine că această carte chiar reușește să fie scrisă într-o manieră accesibilă și publicului mai puțin inițiat. Vorbim, așadar, de o serie de fenomene fizice care atent analizate de către Al-Khalili - cum ar fi, să zicem, deformarea spațiului-timp, drept agent cauzal al gravitației, Paradoxul lui Olber, radiația cosmică de fond și multe alte aspecte legate de fenomenul Big Bang și expansiunea universului -, familiarizând cititorul și apropiindu-l de o înțelegere mult mai clară a teoriilor fizicii. Analogii relevante sunt des întâlnite în carte, astfel încât lectura să fie și mai ușoară, cum ar fi fenomenul legat de modul în care realitatea este deformată de gravitație - analogia unei „foi de cauciuc”, însă cu mențiunea că acest comportament are loc în mai multe dimensiuni decât cele ocupate, în sine, de o foaie de cauciuc. 

„Voi lăsa deocamdată deoparte toate obiecțiile (întemeiate) față de călătoria în timp, și voi adopta perspectiva pragmatică și foarte optimistă după care, câtă vreme călătoria în timp nu e interzisă de legile fizicii așa cum le înțelegem azi, există o speranță. Voi arăta cum am putea construi cea mai simplă mașină a timpului. Să nu înțelegeți de aici că m-am hotărât să accept posibilitatea călătoriei în timp, ci doar că pentru moment, asumându-mi riscurile, înclin balanța în favoarea ei.”

Ca întotdeauna, a fost abordat și subiectul relativității (eu și fizica și mecanica cuantică n-avem delooooc o relație de prietenie), care se aplică în genere atunci când un obiect are o viteză cuantificabilă la o fracțiune apreciabilă din viteza luminii - normal, cel mai rapid „vehicul” fabricat de om este (probabil) o rachetă, însă mă îndoiesc că mulți dintre noi vor avea ocazia să conducă, vreodată, așa ceva (deci, aceste teorii - să zicem, deformarea conceptului de „timp” pentru mine, fiind pe Pământ, și pentru cineva aflat într-o rachetă undeva prin eternul spațiul - vor rămâne, așadar, doar teorii, eu neputând decât să mă încred în datele științifice obținute de cei care fac cercetări minuțioase în acest domeniu). Deci, la o atingere a unei fracțiuni apreciabile din viteza luminii, curgerea timpului încetinește. Infinitezimal - aproape -, dar totuși s-a constat că încetinește. Datorită, așadar, ecuației echivalenței masă-energie (pentru care este cunoscut Einstein), pe măsură ce te apropii de viteza luminii, vei începe să câștigi masă. Interesant, nu? Ca orice altceva înseamnă fizica - o știință capabilă să explice și să teoretizeze Universul. N-ai cum să nu fii fascinat, până la patos, de așa ceva!

„Așadar, care a fost primul eveniment din Universul nou creat, dacă nu Big Bang-ul? Fizicianul Paul Davies, care a studiat în amănunt problema naturii timpului, spune că nu putea să fie existat un prim eveniment, e ca și cum te-ai întreba care e primul număr mai mare decât zero.”

În final, aș putea spune că titlul cărții chiar este unul precis - cartea acoperă și încearcă să explice elementele standard, de bază ale relativității (un subiect, de altfel, popular în ziua de astăzi), iar apoi intră în detaliile necesare (dar fără a pierde cititorul în această lume atât de complexă) înțelegerii mult mai exacte a modurilor în care relativitatea ar putea permite călătoria în timp, descriind, de asemenea, ce sunt găurile negre, cum funcționează; același lucru fiind valabil și pentru găurile de vierme. Sau, spre exemplu, dacă ar fi posibil să utilizezi energia unei găuri negre - sau modul de „funcționare” a acesteia - în vederea obținerii unei noi surse de energie regenerabile, cu un potențial (aproape) infinit de valorificare. Purtând cititorul printr-o lume nemărginită, efervescentă, a posibilităților, chiar aș putea spune că Jim Al-Khalili dă dovadă de un spirit liric, visător, deoarece se poate simți cât de pasionat este de acest domeniu, cât de mult îl atrage, cât de mult îl solicită și-n același timp cât de mulțumit este de munca sa de cercetare - aceste lucruri pot fi observate cu ușurință în Găuri negre, găuri de vierme și călătoria în timp. Și de rezultatele pe care, într-o sinergie aparte, oamenii de știință au reușit să le obținută - cu speranța că, poate cândva, vor reuși să descifreze acel cod secret care stă scris în limba Universului infinit în care trăim. 

„Există două moduri de a te întoarce în trecut. Unul este de a te întoarce prin timp, așa încât acele ceasului tău să se rotească în sens invers. Asta presupune viteze mai mari decât viteza luminii, ceea ce e imposibil, și nu despre acest gen de călătorie în timp vreau să vorbesc aici. Celălalt mod este de a călători simțind că înaintezi în timp (timpul tău local curge înainte), dar deplasându-te de-a lungul unui drum deformat prin spațiu-timp, care te duce înapoi în trecutul tău (ca și cum ai parcurge o buclă într-un montagne russe). O asemenea buclă se numește curbă temporală închisă, și a fost subiectul unor cercetări teoretice intense în anii 1990.”

Ar mai fi multe de spus, dar vă las pe voi să descoperiți știința din spatele acestei cărți. Chiar mi-a plăcut, am recomandat-o deja pasionaților de subiect pe care-i știam - ce-i drept, chiar poți să descoperi niște teorii interesante, pe care le poți împărtăși cu prietenii tăi (că să pici fain la o petrecere!); de asemenea, mă bucură enorm faptul că, la sfârșitul cărții, am găsit o bibligorafie vastă la care pot oricând să apelez dacă am nevoie de niște lămuriri și răspunsuri suplimentare! Ador cărțile de știință, le simt ca niște cursuri scrise într-un limbaj de care nu m-aș plictisi vreodată, mult mai accesibil, mult mai incitant față de cursurile plictisitoare, pline de numere și teorii deseori abstracte care îi sunt livrate unui student la facultate. Voi citiți cărți de popularizare a științei? Dacă da, sunt tare curios ce recomandări aveți pentru mine (deoarece eu aș avea destul de multe recomandări pentru voi; și chiar am, de fapt, după cum puteți observa! Să aveți doar lecturi frumoase și cu spor!