Armonia corzilor ascunse

Mirel Anghel

          Să uităm pentru o clipă toate explicaţiile clasice despre structura intimă a naturii. Ea nu are la bază unităţi punctiforme, aşa cum s-a spus până acum, ci corzi, elemente vibrante, a căror ţesătură alcătuieşte tot ceea ce există. Le putem cunoaşte chiar şi fără a le vedea, tehnologia actuală încă insuficientă şi energia necesară unor experimente depăşind cu mult posibilităţile omenirii de a sonda dincolo de imaginaţie. Natura are dimensiuni de nebănuit, care acum nu pot fi demonstrate prin experimente, ci doar bănuite, şi o armonie intrinsecă a cărei origine ar fi corzile care stau la baza universului. Teoria corzilor a apărut ca un mijloc de împăcare a puternicelor contradicţii care au marcat ştiinţele.
          Matematicieni sau nu, teoreticieni ai fizicii, căutători ai „teoriei ultime“ (Theory of Everything) sau doar simpli spectatori fascinaţi de acest spectacol al lumii ascunse, cartea lui Brian Greene, Universul elegant: Supercorzi, dimensiuni ascunse şi căutarea teoriei ultime (Bucureşti: Humanitas, 2008, traducere în limba română de Dragoş Anghel şi Ana Mirela-Paula Anghel) fascinează şi provoacă cititorii prin cercetarea imaginativă a celor mai mici componente ale materiei, bucle infinit de subţiri, teoria corzilor postulând „o nouă trăsătură a naturii care este de o sută de milioane de miliarde de ori mai mică decât orice poate fi actualmente sondat experimental“ (p. 233). Dovezile existenţei corzilor nu pot fi decât indirecte. Fizicienii îşi asumă riscul acestei teorii, atraşi de felul în care ea împacă gravitaţia şi mecanica cuantică (ireconciliabile, în principiu), dar şi de dorinţa de a găsi mecanismul coerenţei subtile şi profunde în funcţionarea naturii. 
          În incursiunea în momentele de referinţă ale cosmologiei, autorul insistă asupra pilonilor fizicii moderne, descoperiri care au făcut posibilă cunoaşterea unor taine bine ferecate de natură. Rezolvând două dintre conflictele ştiinţifice majore din ultimul secol prin teoria specială şi teoria generală a relativităţii, Einstein a lăsat nerezolvat un al treilea conflict al ultimului secol. Pe scurt, teoria corzilor este o teorie unificată despre univers, prin care se afirmă că natura nu este alcătuită din particule zero-dimensionale, ci din filamente unidimensionale numite corzi. Până la această teorie, mecanica cuantică (ce oferă cadrul teoretic de înţelegere a universului la scara cea mai mică) şi teoria generală a relativităţii (care priveşte universul la cea mai mare scară: stele, galaxii, roiuri de galaxii etc.) duceau către o concluzie dezamăgitoare: cel puţin una este incorectă (p. 17). Cu toate că aceste teorii au făcut posibile descoperiri de referinţă în istoria omenirii, ele au rămas incompatibile, limitându-şi reciproc capacitatea de a explica universul înt-o teorie cuprinzătoare şi coerentă.
          Teoria corzilor încearcă să împace incompatibilitatea dintre mecanica cuantică şi teoria generală a relativităţii. Ea este privită şi ca o Theory of Everything la care aspiră fizica modernă, aducând, în acelaşi timp, contestări şi reconsiderări ale unor vechi concepţii. Teoria corzilor contrazice punctul de vedere al lui Einstein, el susţinând că textura temporală nu se poate rupe. Din contră, aflăm că timpul poate fi rupt sau sfâşiat, iar prin el se poate crea o „gaură de vierme“ ce ne poate permite să ajungem în cu totul alt timp sau chiar într-un alt univers. În plus, teoria corzilor implică mai mult de trei dimensiuni ale universului, nu mai puţin de unsprezece, adică zece dimensiuni temporale şi una spaţială: „Unele sunt încolăcite în forme minuscule şi complicate care pot suferi transformări în cadrul cărora textura lor poate fi străpunsă şi ruptă, pentru ca în final să se repare singură“ (p. 394).
          Aşa cum era şi firesc, la mijlocul anilor 1980, atunci când teoria corzilor era la prima revoluţie, entuziasmul fizicienilor era mare. La fel şi graba lor de a găsi o teorie ultimă. Se organizau întâlniri anuale în care se dezbăteau euforic rezultatele obţinute. Au urmat ani de dezamăgire, apoi o reînviere a speranţelor, concretizată prin reconstruirea teoriei, la începutul anilor 1990. Ajungem şi în anul 1995, mai exact la Conferinţa Strings, ţinută la Universitatea Carolina de Sud. Acest moment avea să aducă o a doua revoluţie a teoriei corzilor, punct de cotitură marcat de Edward Witten, unul dintre fizicienii de vârf ai zilelor noastre.     
În privinţa modelului standard inflaţionar al universului, căile teoriei corzilor se despart de curentul principal. Din perspectiva ei, starea iniţială de energie, densitate şi temperatură infinite ar fi un indiciu al eşecului teoriei cosmologice pe care cei mai mulţi teoreticieni au adoptat-o. Brian Greene preferă mai degrabă viziunea fizicianului rus Andrei Linde, cel care susţine că explozia colosală primordială nu ar fi fost chiar un eveniment unic, el repetându-se de nenumărate ori în regiuni împrăştiate prin întreg cosmosul, zone care devin, la rândul lor, noi universuri separate. Aşadar, universul colosal (mai degrabă un multivers) care există în prezent s-ar putea explica prin existenţa unei reţele nesfârşite de „bule cosmice în expansiune“ (p. 383). Teoria corzilor nu ar avea nevoie de spaţiu şi timp pentru a opera, elemente definitorii în vechea concepţie cosmologică. Ea poate porni, asemenea unui pictor care are în faţă o pânză albă, de la un moment anterior Big Bangului.  
          Având în vedere dificultatea şi complexitatea acestei teorii, în expunerea ei este nevoie de elemente ajutătoare care să îl ţină pe cititor pe coarda demonstraţiei. Pentru a fi sigur că nu ne rătăcim prin explicaţii, câţiva însoţitori de bord ne călăuzesc traseul şi chiar dramatizează teoriile expuse, reducându-le la simple situaţii de zi cu zi. George şi Gracie, Slim şi Jim călătoresc prin lumea greu de imaginat a mecanicii cuantice şi a experimentelor imaginate de autor. Firul expunerii este întrerupt de aceste antracte care oferă cititorului scurte momente de reflecţie. În astfel de clipe apar din culise personajele care au rolul de a traduce lumea complicată a fizicii în limbajul comun.  
          Până la urmă, faţa ascunsă a universului nu e indiscernabilă. Curajul de a înfrunta noi idei şi a le expune celorlalţi este primul pas care trebuie depăşit. „Fizicienii sunt asemeni unor compozitori de avangardă, gata să încalce regulile tradiţionale şi să înfrunte neacceptarea doar pentru a găsi soluţii. […] La fel ca muzica modernă şi clasică, nu există o abordare corectă şi una greşită – alegerea metodelor ţine în mare măsură de gust“ (p. 290), scrie Brian Greene. Teoria corzilor poate fi privită şi ca o abandonare a omului de ştiinţă la auzul cântecului naturii, asemenea unui marinar vrăjit de sirenele ce-i dau târcoale bărcii şi îl ademenesc în adâncurile nebănuite ale lumii lor. Pe urmele acestui cântec armonios omenirea este doar cu un pas mai aproape de înţelegerea resurselor ascunse ale naturii, aventurându-se în teorii din ce în ce mai complicate, fără a ajunge cândva la una definitivă.

 

Mirel Anghel

Armonia corzilor ascunse (Brian Greene, Universul elegant: Supercorzi, dimensiuni ascunse şi căutarea teoriei ultime. Bucureşti: Humanitas, 2008)

» anul XXIII, 2012, nr. 8 (267)