Cele sase numere fundamentale care guverneaza Universul
Legile matematice stau la baza structurii Universului nostru – nu doar a atomilor, ci si a galaxiilor, stelelor şi fiintelor. Proprietăţile atomilor – dimensiunile şi masele lor, cat de multe tipuri diferite există şi forţele care îi leagă împreună – determina configuratia lumii noastre de zi cu zi. Existenţa atomilor depinde de forţele şi de particulele aflate in profunzimea lor. Obiectele pe care le studiaza astronomii – planetele, stelele şi galaxiile – toate sunt controlate de forţa gravitaţionala. Şi totul are loc in spatiul unui Univers în expansiune, ale cărui proprietăţi i-au fost imprimate în momentul Big Bang-ului iniţial.
Stiinţa progreseaza prin descifrarea modelelor şi regularităţilor din natură, astfel că din ce in ce mai multe fenomene pot fi subsumate în categorii şi legi generale. Teoreticienii au drept scop înglobarea fundamentelor legilor fizicii intr-un set unificat de ecuaţii şi câteva numere. Există încă alte cateva moduri de abordare, iar progresele sunt remarcabile.
Conform cosmologului si astrofizicianului britanic, Martin Rees, exista şase numere care par a fi deosebit de importante pentru definirea unui anumit tip de Univers. Două dintre ele se referă la forţele fundamentale, alte două stabilesc dimensiunea şi “textura” de ansamblu a Universului nostru şi decid dacă acesta se va extinde in eternitate, iar celelalte două determina proprietăţile spaţiului în sine:
– 1. Cosmosul este atât de vast deoarece există un numar urias in natura, N (niu, din alfabetul grecesc), de o importanta cruciala, egal cu 1.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000, adica 1036. Acest număr măsoară intensitatea forţelor electrice care menţin atomii împreună, împărţita la forţa de atractie gravitationala dintre acestia.
Dacă N ar fi avut doar cu câteva zerouri mai puţin, nu ar fi existat decat un Univers in miniatura si acesta ar fi fost de scurtă durată: nicio creatura nu ar fi putut să crească mai mare decât insectele şi nu ar fi existat nici timpul necesar pentru evoluţia ei biologică.
– 2. Un alt număr, ε (epsilon), a cărui valoare este de 0,007, defineşte cat de stabil se leaga nucleele atomice împreună şi modul in care s-au format toţi atomii de pe Pământ. Valoarea sa controlează energia primita de la Soare şi, mai precis, modul in care stelele transmuta hidrogenul în toţi atomii din tabelul periodic al elementelor. Carbonul şi oxigenul sunt elemente obisnuite, în timp ce aurul si uraniul sunt rare, datorita proceselor de transmutatie nucleara care au loc in interiorul stelelor.
Dacă ε ar fi fost de 0,006 sau 0,008, nu am mai fi putut exista.
– 3. Numărul cosmic, Ω (Omega), masoara cantitatea de materie din Universul nostru – galaxii, gaze difuze şi “materie întunecata”, aratand importanţa relativă a gravitatiei şi a expansiunii energiei în univers.
Dacă aceasta proportie ar fi fost prea mare raportata la o anumita valoare “critica”, Universul s-ar fi prăbuşit cu mult timp în urmă; ar fi fost prea mic si nicio galaxie sau stea nu s-ar fi format. Viteza iniţială de expansiune a Universului pare să fi fost fin reglata.
– 4. Măsurarea celui de-al patrulea număr, λ (lambda), a fost cea mai mare noutate ştiinţifica a anului 1998. O noua forţă nebănuită – o “antigravitatie” cosmică – controlează expansiunea Universului nostru, chiar dacă nu are niciun efect vizibil la o scara mai mica de un miliard de ani-lumină. Aceasta tinde să devină tot mai dominanta asupra gravitatiei şi altor forţe, astfel încat Universul nostru devine tot mai întunecat şi rarefiat. Din fericire pentru noi (şi foarte surprinzător pentru teoreticieni), λ este foarte mic. In caz contrar, efectul sau ar fi oprit formarea galaxiilor si a stelelor şi evoluţia cosmică ar fi fost înăbuşita chiar înainte de a fi putut începe.
– 5. Impulsurile formarii tuturor structurilor cosmice – stele, galaxii şi clustere de galaxii – toate au fost imprimate de Big Bang. Structura sau configuratia Universului nostru depinde de un număr, Q, care reprezintă raportul dintre două energii fundamentale şi este de aproximativ 1/100.000 ca valoare.
In cazul în care Q ar fi fost mai mic, Universul ar fi fost inert şi haotic; în cazul în care Q ar fi fost mult mai mare, Universul ar fi fost un loc deosebit de ostil, în care nici stelele sau sistemele solare nu ar fi putut supravieţui, fiind dominat de găuri negre imense.
– 6. Al saselea numar crucial a fost cunoscut de secole, deşi acum este privit intr-o perspectivă nouă. Acesta este numărul de dimensiuni spaţiale din lumea noastră, D, şi este egal cu trei. Viaţa nu ar fi putut exista daca D ar fi fost doi sau patru. Timpul este a patra dimensiune, dar in mod distinct diferita de celelalte prin faptul că aceasta are o săgeată incorporata, reprezentand directia: ne indreptam numai spre viitor. In apropierea găurilor negre, spatiul este atat de deformat incat lumina se deplaseaza in cercuri, şi timpul poate chiar sa stea in loc. Mai mult, aproape de momentul Big Bang-ului, şi, de asemenea, la scara microscopica, spaţiul poate dezvălui structura sa cea mai profundă care sta la baza intregului Univers: vibratiile si armoniile obiectelor numite “superstringuri”, într-un spatiu cu zece dimensiuni.
Probabil că există anumite conexiuni între aceste numere. Cu toate acestea, in acest moment, nu se poate deduce nici unul din valorile celorlalte. Nu se ştie nici dacă vreo “teorie a totului” va oferi, în cele din urmă, o formulă care sa stabileasca o relatie intre ele sau le va specifica in mod independent.
Aceste şase numere au fost evidentiate deoarece fiecare joacă un rol crucial şi distinctiv în Universul nostru şi, împreună, determină modul în care Universul evoluează şi care sunt potentialitatile sale intrinseci; în plus, trei dintre ele (cele care se referă la scara macro a universului) abia pot fi acum măsurate cu o anumita precizie.
Aceste sase numere constituie o “reteta” pentru un Univers. Mai mult, rezultatul este sensibil la valorile lor: dacă oricare dintre ele ar fi fost “necalibrata”, nu ar fi existat nici stele si nici viaţă. Poate fi doar o potrivire intamplatoare, doar o coincidenţă? Sau este providenta, voia unui Creator inofensiv? Probabil niciuna dintre acestea. O infinitate de alte Universuri pot exista şi în cazul în care numerele sunt diferite. Cele mai multe dintre acestea ar fi insa fara viata sau sterile.
Am putut sa apărem numai (şi, prin urmare, ne-am considerat existenta noastra ca pe un fapt natural, firesc) într-un Univers cu o combinaţie “precisa”, adecvata existentei noastre. Aceasta descoperire oferă o perspectivă nouă asupra Universului nostru, asupra locului nostru în acesta şi asupra naturii legilor fizice.
Este uimitor faptul că un Univers în expansiune, al cărui punct de plecare este atât de “simplu”, incat poate fi determinat doar de câteva numere, a putut evolua (în cazul în care aceste numere au fost adecvat “reglate”) în Cosmosul nostru atat de complicat structurat.
© CCC