Znanstveni radovi
HIPERPROSTOR
23 Lis 2011
- Detalji
- Kategorija: Znanstveni radovi
- Napisao/la Miro Sinj
- Hitovi: 5948
INTRIGANTNO Putovanje između svemira blizanaca
Bijeg kroz hiperprostor - spas od neizvjesne budućnosti našeg svemira
Michio Kaku kao šansu vidi bijeg kroz višu dimenziju. Prema njegovu mišljenju, ako se prostorvrijeme sažima u vatrenu loptu jedini izlaz je napuštanje prostorvremena, dakle bijeg kroz hiperprostor. On tvrdi da to i nije tako nevjerojatno kako na prvi pogled izgleda
Što na posljetku čeka svemir kakav poznajemo? Hoće li ubrzano širenje i hlađenje dovesti do termičke smrti svemira. Ili će na vrhuncu ekspanzije kretanje svemira krenuti u suprotnom smjeru – u veliko skupljanje koje bi moglo dovesti do novog velikog praska. U tom slučaju naša civilizacija ne bi preživjela katastrofu globalnih razmjera nego bi skončala u nezamislivo visokim temperaturama. Iako nas od oba scenarija vjerojatno dijele milijarde godina, teorijski fizičari ne posustaju u svom pokušaju da predvide vjerojatnosti njihove realizacije i mogućnosti da im se – izmakne.
Jednu od najlucidnijih pretpostavki iznio je japanski teorijski fizičar Michio Kaku (1947.), profesor na City Collegeu u New Yorku i jedan od suosnivača teorije struna. Iako njegova teorija o hiperprostoru i paralelnim svemirima blizancima graniči sa znanstvenom fantastikom, ona je toliko intrigantna da zavrjeđuje da se ovdje predstavi.
Inače, Kaku je vrlo plodan u svom angažmanu populariziranja modernih fizikalnih i kozmoloških spoznaja te je do sada objavio više znanstveno-popularnih uspješnica, među kojima su najpoznatiji »Onkraj Einsteina«, »Paralelni svjetovi« i »Hiperprostor«.
U potonjoj knjizi autor nas suočava s nizom, prosječnom čovjeku nepoznatih i teško zamislivih, kozmoloških perspektiva: supergravitacijom, svemirskim »crvotočinama« koje povezuju pretpostavljene paralelne svjetove, česticama manjim od elementarnih, zvanim »strune« ili »superstrune« koje u prostor-vremenu titraju poput violinskih te svojim vibracijama utječu na elementarne čestice… Sve te zakonitosti autor povezuje u kontekstu teorije hiperprostora koja neopisivo odskače od dosad poznatih teorija proizišlih iz četverodimenzionalnog poimanja svemira, jer pokušava dokazati da je prvobitni svemir zapravo bio deseterodimenzionalan, a da se prigodom velikog praska raspao na dva svemira blizanca: naš četverodimenzionalni i paralelni šesterodimenzionalni.
Kolika je realna potencijalna vrijednost teorije hiperprostora? Kaku smatra da će ova teorija, ako se pokaže točnom i objasni simetrije suvremene fizike, potaknuti revoluciju možda jednaku kopernikanskoj ili newtonovskoj, pod pretpostavkom da se zakoni moderne fizike mogu valjano objasniti i primijeniti u tom deseterodimenzionalnom hiperprostoru u kojem se objedinjuju sve četiri prirodne sile: jaka, elektromagnetska, slaba i gravitacijska.
Štoviše, smatra Michio Kaku, teorijom hiperprostora bi se moglo objasniti (i realizirati) putovanje kroz vrijeme, prolaz kroz usporedne svemire, »šetnja« kroz različite dimenzije... Iako priznaje da je energija potrebna za ovladavanje i manipuliranje hiperprostorom astronomski velika, Kaku se nada da će se razvoj čovječanstva u predstojećim stoljećima toliko ubrzati da bi čovjek uistinu mogao postati gospodarom hiperprostora. U krajnjem slučaju to bi za izvjesno razdoblje moglo postati i nužnost, jer ako čovječanstvo želi opstati morat će toliko tehnološki napredovati da može prijeći u tzv. paralelni svemir blizanac prije nego ovaj naš aktualni dom postane potpuno nepogodan za život.
Što možemo očekivati jednom kad znanost riješi zagonetku ujedinjavanja svih sila u jedinstvenu supersilu. Fizičar Paul Davies smatra da bismo mogli promijeniti ustroj prostora i vremena, stvoriti vlastite čvorove u ništavilu i po želji sagraditi tvar. Nadzor supersile omogućio bi nam stvaranje i mijenjanje čestica po narudžbi, tj. stvaranje egzotične materije. Mogli bismo djelovati na dimenzionalnost samog prostora, gradeći umjetne svjetove s još nezamislivim svojstvima. Davies optimistički smatra da bi naša civilizacija mogla postati gospodarom svemira.
No za tako nešto morali bismo pronaći način kako prodrijeti u famozni hiperprostor. Koliko je taj scenarij izvediv i kako? Pitajući se kad možemo očekivati kroćenje snage hiperprostora Kaku ističe da će količina energije potrebna za manipulaciju deseterodimenzionalnog prostorvremena još niz stoljeća biti izvan dometa naše tehnologije. »Da postanemo gospodari desete dimenzije, sreli bismo inteligentna bića iz naše galaksije koja su već ovladala takvim astronomskim energijama ili bismo morali tehnološki napredovati nekoliko tisuća godina dok sami ne stignemo na taj stupanj razvoja«, kaže autor »Hiperprostora«.
Usporedbe radi, navodi razliku između energije subatomskih čestica dobivene putem modernih akceleratora i energije potrebne za prodor u hiperprostor. Naime, najsnažniji akcelerator, onaj u švicarskom Cernu, može povećati energiju subatomskih čestica na više od bilijun elektronvolta (energija stvorena kad se elektron ubrza električnim poljem od bilijun volta). No to je ništa u usporedbi sa 10 na 19-tu milijardi elektronvolta, koliko je po Kakuu potrebno za prodor u hiperprostor. Čak i kad bismo utrošili cjelokupan bruto dohodak našeg planeta i iskoristili ga za izgradnju supersnažnog razbijača atoma, ne bismo stigli ni blizu potrebne energije, napominje Kaku.
Prema njegovu mišljenu, naša je civilizacija u smislu ovladavanja energijom poput tek rođenog djeteta. No kako se znanje eksponencijalno razvija (devet desetina danas važnih znanstvenih otkrića i tehnoloških dostignuća ostvareno je samo u proteklih sto godina), Kaku predviđa kako bismo razinu potpunog ovladavanja energijom našeg planeta mogli doseći već za nekoliko stoljeća, a razinu ovladavanja energijom Sunca tek za tisuću godina. Usporedbe radi, navodi procjenu NASA-e prema kojoj će spuštanje čovjeka na Mars biti moguće tek nakon 2020., kolonizacija tog planeta tek pedesetak godina poslije, a kolonizacija drugih dijelova Sunčeva sustava tek stotinjak godina poslije.
Ipak, čak ni civilizacija koja bi u cijelosti ovladala energijom svoje galaksije ne bi bila u stanju preživjeti jedan od dva scenarija smrti svemira.
Naime, prema Einsteinovoj općoj teoriji relativnosti, svemir će se ili nastaviti širiti pa će se temperatura svemira sve više približavati apsolutnoj nuli, ili će se u velikom sažimanju skupiti u vatrenu kuglu. Drugim riječima, ako je otvoren, umrijet će zaleđen, a ako je zatvoren, umrijet će rastaljen. Koji će od ova dva scenarija prevladati, to ovisi o ukupnoj količini energometerije u svemiru. Budući da materija u Einsteinovim jednadžbama određuje iznos zakrivljenosti prostorvremena, moramo znati prosječnu gustoću materije kako bismo odredili ima li dovoljno materije i energije da gravitacija obrne proces svemirskog širenja u skupljanje. Za sada je najveći problem u tome što prava priroda tamne tvari i tamne energije (za potonju je potvrđeno da podržava širenje svemira), koje čine 90 posto mase svemira, još nije otkrivena.
No što bi u jednom od ta dva slučaju naša civilizacija u nekoj dalekoj, hipotetskoj budućnosti mogla učiniti? Astronomi John D. Barrow iz Sussexa i Joseph Silk iz Berkeleya, pozivajući se na kvantnu teoriju, navode kao mogućnost spasa »tuneliranje« našeg svemira u neki paralelni svemir. Barrow i Silk smatraju da nam kvantna teorija pruža nadu jer ne možemo s potpunom izvjesnošću predvidjeti budućnost kvantnomehaničkog svemira.
Michio Kaku kao šansu vidi bijeg kroz višu dimenziju. Prema njegovu mišljenju, ako se prostorvrijeme sažima u vatrenu loptu jedini je izlaz napuštanje prostorvremena, dakle bijeg kroz hiperprostor. On tvrdi da to i nije tako nevjerojatno kako na prvi pogled izgleda. Naime, računalne simulacije provedene na Kaluza-Kleinovoj teoriji i teoriji superstruna pokazuju da se nekoliko trenutaka nakon stvaranja naš četverodimenzionalni svemir raširio na račun šesterodimenzionalnog te je stoga konačni usud oba ova svemira povezan. U tom slučaju šesterodimenzionalni svemir blizanac moguće se postupno poveća dok se naš četverodimenzionalni svemir bude smanjivao. »Nekoliko trenutaka prije nego što se naš svemir sažme u ništavilo, inteligentna bića možda shvate da se otvara šesterodimenzionalni svemir pa iskoriste tu činjenicu«, optimistično razmatra Kaku ovu čisto teorijsku, računalno simuliranu hipotezu.
Putovanje između svemirskih dimenzija danas još nije moguće, osim u fantastičnim sagama poput »Zvjezdanih staza« i »Ratova zvijezda«, među ostalim i zato jer dok se naš svemir ubrzano širi, svemir blizanac se smanjuje. Fizičari koji razmatraju mogućnost da se u dalekoj budućnosti naša civilizacija toliko razvije da tehnološki bude moguć prijelaz iz jednog svemira u drugi, nadaju se da bi se prije velikog sažimanja svemir blizanac mogao otvoriti i, ako se dovoljno poveća, tada bi materija i energija mogli prijeći u njega, otvarajući tako nužni izlaz za sva inteligentna bića dovoljno mudra da proračunaju dinamiku prostorvremena.
Budući da do potencijalnog velikog sažimanja vjerojatno treba više vremena nego što je trenutačna starost našeg svemira, možemo mirno spavati, osim ako se jednog jutra ne zateknemo hibernirani u svemirskoj »ledari«. U tom slučaju neće nas više moriti teško razmrsive računalne simulacije kvantnomehaničkog univerzuma ni kako probiti tunel između dva paralelna svemira. No u slučaju da sadašnja ekspanzija jednom prijeđe u sažimanje ta mogućnost za ljudsku (i ostale nama neznane) civilizaciju dugoročno ostaje zanimljiva.
Autor
Gordan Pandža
Preuzeto sa
Budući, da do potencijalnog, velikog, sažimanja, vjerojatno
Comments powered by CComment