5 šokantnih uvida koji menjaju naše viđenje stvarnosti

Od pamtiveka, ljudi su fascinirani „velikim pitanjima“: Kako je sve počelo? Od čega je napravljen univerzum? Šta je vreme? Instinktivno tražimo odgovore koji deluju logično i elegantno, ali stvarnost koju otkriva moderna fizika često je daleko čudnija i iznenađujuća nego što naša intuicija može da zamisli.

Odgovori na ova duboka pitanja često prkose zdravom razumu. Ispostavlja se da univerzum ne mari za naše estetske preferencije ili ono što smatramo „lepim“. Malo ko to razume bolje od Sabine Hosenfelder, teorijske fizičarke poznate po svojim provokativnim uvidima koji izazivaju uobičajene pretpostavke u njenoj oblasti. Njene analize otkrivaju ključne tačke gde se intuicija naučnika sudara sa surovim podacima—ili nedostatkom istih.

U ovom članku, zaronili smo u razgovor sa Hosenfelder kako bismo izdvojili pet njenih najupečatljivijih zaključaka. Od stagnacije u fundamentalnoj nauci do mogućnosti da čitavi univerzumi postoje unutar crnih rupa, pripremite se da preispitate sve što ste mislili da znate o kosmosu.

Moderna fizika je u stagnaciji već 50 godina—a razlog je „lepota“

Tvrdnja Sabine Hosenfelder je smela: u osnovama fizike nije bilo značajnog napretka od uspostavljanja Standardnog modela sredinom 1970-ih. Standardni model je, jednostavno rečeno, popis svih čestica za koje znamo da postoje u univerzumu, zajedno sa pravilima o tome kako međusobno interaguju i koje sile ispoljavaju. Iako su se dešavala brojna eksperimentalna otkrića, poput potvrde postojanja Higsovog bozona, fundamentalna matematička struktura našeg razumevanja univerzuma nije se promenila skoro pola veka.

Hosenfelder postavlja oštru dijagnozu: problem leži u opsesiji fizičara idealima „lepote“, „elegancije“ i „unifikacije“ u matematici. U potrazi za Velikom unifikovanom teorijom ili supersimetrijom, teorijama koje obećavaju da će sve sile i čestice objediniti u jedan elegantan okvir, fizičari su decenijama pratili ideje koje nisu donele nikakve eksperimentalne potvrde.

„...problem je u tome što su se fizičari previše zaneli određenim idealima lepote...“

Hosenfelder tvrdi da su se mnoge od ovih teorija pretvorile u neoborive ideje. Što je još gore, institucionalna inercija — sistemi finansiranja i akademskog napredovanja — otežava naučnicima da napuste ove neuspešne puteve. Jednom kada posvetite karijeru jednoj ideji, postaje izuzetno teško promeniti pravac, što mnoge istraživače pretvara u ono što se na engleskom naziva „one-trick pony“—eksperte za samo jednu, često neuspešnu, ideju.

Vaša svest ne utiče na kvantnu realnost

Popularna ideja, često viđena u naučnoj fantastici, jeste da čin svesnog posmatranja uzrokuje „kolaps talasne funkcije“ u kvantnoj mehanici. Prema ovom shvatanju, čestica postoji u više stanja istovremeno sve dok je svesno biće ne pogleda, kada se „odluči“ za jedno konačno stanje.

Međutim, Hosenfelder ističe da je ogromna većina fizičara napustila ovu ideju. Razlog je jednostavan: kvantna merenja se mogu izvršiti, i vrše se, pomoću aparata, bez ikakvog učešća svesnog posmatrača. Računar može biti programiran da izvrši merenje, a robot bi mogao da ga sprovede. Na šaljivu opasku da su možda sami aparati za merenje svesni, što je ideja poznata kao panpsihizam, Hosenfelder odgovara sa odmerenom skepsom—svest jednostavno nije neophodan sastojak u ovom procesu.

Zanimljivo je da suprotna ideja — da su kvantni procesi neophodni za nastanak svesti, koju zastupa čuveni fizičar Rodžer Penrouz — još uvek nije potpuno odbačena. Ipak, Hosenfelder naglašava da nju lično ova teorija nije ubedila.

Unutar crne rupe se možda krije čitav jedan univerzum

Ideja da crna rupa, objekat poznat po gutanju svega što mu se približi, može sadržati čitav univerzum zvuči potpuno bizarno. Ipak, prema Hosenfelder, to je matematički moguće unutar okvira Ajnštajnove teorije opšte relativnosti.

Koncept se svodi na ekstremnu zakrivljenost prostor-vremena. Teoretski, prostor-vreme se može toliko saviti da stvori izolovane „džepove“ koji zatim mogu postati beskonačno veliki. To znači da bi crna rupa mogla biti mnogo veća iznutra nego što izgleda spolja. U tom unutrašnjem prostoru, potencijalno bi mogao postojati čitav jedan univerzum.

Ovo je povezano sa teorijom „kosmološke prirodne selekcije“, koju je popularizovao fizičar Li Smolin. Prema toj ideji, univerzumi unutar crnih rupa mogu stvarati sopstvene crne rupe, od kojih svaka rađa novi univerzum. Na taj način, stvara se ogromno „drvo“ potomaka univerzuma, a opstaju oni čiji zakoni fizike najviše pogoduju stvaranju crnih rupa.

Vreme u crnoj rupi je lično iskustvo

Jedno od najzbunjujućih pitanja u fizici je: „Kako teče vreme unutar crne rupe?“ Odgovor, kako Hosenfelder objašnjava, zavisi isključivo od toga koga pitate. Ne postoji jedan, univerzalan odgovor.

Postoje dve potpuno različite perspektive, i obe su tačne u svom referentnom okviru:

• Za posmatrača koji upada u crnu rupu: Njihovo „sopstveno vreme“ (proper time) teče normalno, unapred. Za njih bi putovanje od horizonta događaja do singulariteta u centru trajalo konačno vreme. Oni bi starili normalnim tempom dok padaju.
• Za spoljnog posmatrača: Osoba koja bezbedno posmatra sa daljine videla bi potpuno drugačiju sliku. Za nju bi posmatrač koji pada izgledao kao da se usporava dok se približava horizontu događaja, na kraju se „zamrzavajući“ na ivici, gde bi naizgled ostao beskonačno dugo.

Oba časovnika—i onaj na ruci putnika koji pada, i onaj na ruci udaljenog posmatrača—mere vreme ispravno u svom sopstvenom referentnom okviru. Vreme nije apsolutno; njegovo iskustvo je duboko lično.

Čak i vrhunski fizičari menjaju mišljenje o fundamentalnim idejama

Ovaj zaključak pruža uvid u to kako naučni metod funkcioniše u praksi — ne kao skup dogmi, već kao proces koji se neprestano prilagođava novim dokazima. Hosenfelder kao primer navodi sopstvenu promenu stava o jednoj od najvećih misterija u kosmologiji: tamnoj materiji.

Dugo je, kao neko sa pozadinom u fizici čestica, verovala da je tamna materija verovatno neka vrsta još neotkrivene čestice. Međutim, kako su se dokazi gomilali, a potraga za tim česticama ostajala bez rezultata, njeno mišljenje se promenilo. Danas naginje ka alternativnoj ideji poznatoj kao „modifikovana gravitacija“. Važno je napomenuti da ona ne govori o prilagođavanju Njutnovih zakona, već o potrebi za novom, relativističkom teorijom—suptilnom, ali ključnom prilagođavanju Ajnštajnovog okvira gravitacije koji bi eliminisao potrebu za tamnom materijom na galaktičkim skalama.

Ova promena mišljenja je direktna primena njene centralne filozofije: naučnik mora slediti dokaze, čak i kada vode dalje od elegantnih i popularnih teorija. To je moćan primer naučnika koji prati podatke, čak i ako to znači napuštanje dugo držanih uverenja.

Završna misao

Fizika nas uči da je stvarnost često mnogo čudnija i kompleksnija nego što naša intuicija može da shvati. Od stagnacije vođene estetikom do univerzuma skrivenih u crnim rupama, ideje koje je iznela Sabina Hosenfelder podsećaju nas da moramo biti spremni da odbacimo pretpostavke i prihvatimo neočekivano.

Ovo nas dovodi do jednog poslednjeg, provokativnog pitanja: Ako naša potraga za „lepotom“ može da nas zavede u fizici, u kojim drugim oblastima života bi naša intuicija mogla da nas sprečava da vidimo stvarnost kakva jeste?

Prema YT