Trecut şi viitor în cosmologie

Mirel Anghel

          Poate rămâne o operă ştiinţifică actuală, chiar şi după 34 de ani de la apariţie? Opera lui Steven Weinberg (The First Three Minutes: A Modern View of the Origin of the Universe, New York: Basic Books, 1993) a devenit una clasică în domeniul cosmologiei şi, destul de surprinzător, chiar un bestseller. În România, cartea Primele trei minute a apărut în 1984, la Editura Politică, în traducerea lui Gheorghe Stratan. Steven Weinberg, fizician de renume al zilelor noastre, este un autor recunoscut în cosmologie, el câştigând Premiul Nobel pentru fizică în 1979. Dată fiind perioada de timp scursă de la prima ediţie (1977), unele presupuneri făcute de el chiar s-au adeverit, iar altele s-au concretizat în experimente ştiinţifice de mare anvergură. Când a scris această carte, în 1976, fizicianul nu bănuia că anul 2011 va fi cel în care se afla că viteza luminii poate fi depăşită.
          Acest lucru a fost făcut de particula elementară numită neutrino. Atunci, în secolul trecut, Weinberg nu bănuia nici măcar că ea va fi vreodată detectată. Cu atât mai puţin ar fi putut crede că în Elveţia, la Laboratorul European pentru Fizica Particulelor Elementare, va fi construit un accelerator de particule uriaş, cu o circumferinţă de 27 km, denumit Large Hadron Collider (Marele Accelerator de Hadroni), care a arătat, în experimente repetate, că aceşti neutrino au capacitatea ascunsă de a pune la îndoială ceea ce a afirmat Einstein.
          Pentru a înţelege complexitatea lumii în care suntem şi noi o minusculă piesă, avem nevoie de cărţi precum cea a lui Steven Weinberg. Citind-o, impresia este că am fi fost cumva programaţi să apărem la un moment dat, dar şi că suntem sortiţi dispariţiei, în mod previzibil. Cartea este destinată cititorului specializat, dar captează şi atenţia celui laic. Ea s-a cristalizat în urma unei discuţii pe care autorul a avut-o cu mai mulţi oameni de ştiinţă în noiembrie 1973.
          Încă de la început, Weinberg îşi face cunoscută intenţia de a scrie o carte pe gustul celor care nu se simt prea bine pe tărâmul colţuros al fizicii şi matematicii. În prezent, lumea ştiinţifică dezbate încă subiectul Big Bangului, unii venind cu teorii alternative prin care susţin, printre altele, că apariţia universului ar fi rezultatul unor Big Banguri repetate. Cert este că urmele lăsate de explozia produsă acum aproximativ 14 miliarde de ani există, sunt studiate şi duc fără echivoc spre acest punct de început, trecând de stadiul incipient al presupunerilor. Radiaţia de fond din univers este şi scheletul pe care Weinberg îşi articulează conţinutul cărţii. Ea este martorul cel mai bun şi fidel al unui asemenea moment originar. 
          Din 1965, astrofizicienii au început să înţeleagă cosmosul cu totul altfel decât până atunci. În istoria înţelegerii fenomenului Big Bang a existat un punct de cotitură foarte important. Descoperirea făcută de Arno A. Penzias şi Robert W. Wilson în 1965, în timp ce făceau unele teste cu un detector foarte sensibil la microunde, a revoluţionat acest domeniu. Ei au dat de radiaţia cosmică de fond, adică urma lăsată în întreg universul de Big Bang. Cei doi au primit Premiul Nobel în 1978, chiar dacă mai mulţi fizicieni erau aproape de aceleaşi rezultate, concurenţa fiind acerbă.  
          Teoria care pune apariţia a tot ce există pe seama Big Bangului se născuse într-o formă incipientă încă de la sfârşitul anilor ’40, fiind dezvoltată de George Gamow şi colaboratorii săi, Ralph Alpher şi Robert Herman. Cercetări au mai fost făcute şi de rusul Iakov Borisovici Zeldovici şi de britanicii Fred Hoyle şi R. J. Tayler. Când a fost publicată, cartea lui Weinberg nu a beneficiat de un suport prea mare din partea tehnologiei şi a misiunilor spaţiale, care sunt lansate acum în mod regulat.      
          Într-un domeniu mişcător, în care sunt făcute tot mai multe descoperiri, care
uneori modifică ceea ce se ştia, o asemenea carte îşi poate pierde actualitatea. Ea poate rezista timpului prin stilul autorului. Totuşi, efortul său nu se regăseşte pe deplin în scriitură, iar teoreticianul simte nevoia, asemenea unui profesor, de a se îndrepta şi spre tabla de scris pentru a o mai umple cu formule şi calcule. În efortul de a arăta cum a devenit Big Bangul o teorie standard în cosmologie, noţiunile şi formulele dau năvală şi împresoară demonstraţia cu un văl nedorit. Cititorii şi-ar dori mai multe cuvinte şi mai puţine cifre, lăsând toate calculele în seama celor care trebuie să le facă. Ei doresc o carte mai digerabilă, precum cea a lui Stephen Hawking (Scurtă istorie a timpului), şi au transpus această dorinţă în încoronarea acesteia ca bestseller, detronându-l pe Weinberg. Chiar şi aşa, succesul cărţii a fost răsunător. În spatele autorului găsim mai degrabă un teoretician al fizicii particulelor elementare decât un astrofizician, după cum chiar el recunoaşte.
          În primele capitole ne pierdem prin măruntaiele universului timpuriu, în mijlocul reacţiilor care au dat mai târziu naştere planetelor, stelelor şi galaxiilor. Perspectiva se lărgeşte ulterior asemenea unui univers inflaţionar, în care temperatura foarte ridicată de la început coboară şi esenţa se diluează. După doar trei minute de existenţă, temperatura era de aproximativ 70 de ori cât cea a Soarelui. La capitolul cel mai interesant, Primele trei minute, ajungem abia după ce autorul se asigură că ne-a pregătit pentru această călătorie, după ce ne sunt explicate reacţiile şi evenimentele petrecute iniţial. Suntem asemenea astronauţilor care sunt ţinuţi în carantină şi antrenaţi înaintea unei misiuni foarte importante. Capitolul este derulat cu încetinitorul, în super-slow motion, cadru cu cadru, secundă cu secundă.
          Cartea a fost scrisă într-o perioadă în care anumite probleme ale astrofizicii erau încă mari provocări pentru ştiinţă. Omenirea a evoluat, dar autorul era atunci destul de neîncrezător în apariţia unor viitoare teorii care să ne arate cum s-au format galaxiile. Mai mult decât putea el anticipa, au fost descoperite chiar şi aşa-zisele exoplanete, locuri prielnice dezvoltării vieţii. El îşi amestecă imaginaţia în acea supă primordială în care s-au petrecut reacţiile fizice şi chimice colosale de la începuturi. Plecând de la datele actuale pe care le deţine, teoreticianul merge înapoi în timp, aproximativ 14 miliarde de ani, determină datele esenţiale ale unui univers incredibil de dens şi cald, alege nuanţele potrivite şi ilustrează cu ele o imagine care putea fi doar presupusă.
          El încearcă să facă ordine într-o lume dominată de un haos organizat, cel din care s-a născut armonia care ne înconjoară acum. Primele trei minute este o carte care a lansat o provocare teologiei. A explica naşterea totului este un demers cu adevărat curajos şi contestabil. Niciun experiment nu va putea recrea condiţiile originare descrise de Steven Weinberg. Autorul reuşeşte să pună laolaltă piese disparate ale unui ansamblu imposibil de prins într-o singură teorie, la care fizica aspiră în prezent. Un ansamblu care are încă multe necunoscute şi este în continuă expansiune. În prezent, tehnologia ne permite chiar să simulăm ceea ce doar cu imaginaţia putea pătrunde Steven Weinberg. 
          Cititorul nu are în faţă o carte care tratează exclusiv originea universului şi Big Bangul. Este o carte condamnată, ca şi altele din domeniul cosmologiei, la mai multe ediţii, la erori şi confirmări triumfale ale unor presupuneri. Ea îşi depăşeşte atât titlul, cât şi cele trei minute pe care îşi propune să le investigheze. Prin ea se poate privi înt-un viitor în care universul, după cum anticipează Steven Weinberg, se va răci şi va muri. Şi atunci, chiar după ce vom fi elucidat taina primelor trei minute, ne rămân ultimele trei. În cartea The Last Three Minutes (Ultimele trei minute, Humanitas, 2008), Paul Davies ne oferă o privire pe furiş într-un viitor mai greu de imaginat decât trecutul.

 

Mirel Anghel

Trecut şi viitor în cosmologie (Steven Weinberg, The First Three Minutes: A Modern View of the Origin of the Universe. New York: Basic Books, 1993)

» anul XXIII, 2012, nr. 1 (260)