Inceputul si sfarsitul universului

„Istoria” Universului a fost rescrisă după primul război mondial datorită descoperirii dilataţiei acestuia, descoperită de Hubbles, şi teoretizată de George Gamow şi Hubbles sub numele de teoria Big-Bangului. Dilataţia presupunea un moment 0, adică un început al Universului, care concordă cu „cosmologia” biblică a unei finitudini originare, debutând cu o Geneză. Pentru prezentarea acestei teorii vom apela la câţiva autori consacraţi, dintre care doi laureaţi „Nobel” şi anume Steven Weinberg şi Ilya Prigogine.
Steven Weinberg a teoretizat „Primele trei minute ale universului”, cum se intitulează o cunoscută carte a sa. Prefaţatorul traducerii în limba română, fizicianul Ioan Ursu, recunoaşte că „a existat,…, o clipă-zero, un moment al Genezei”, înaintea căreia „însăşi înţelegerea curentă a spaţiului şi timpului,…, încetează să rămână valabile” .
Să constatăm folosirea cuvântului Geneză, folosit de Vechiul Testament pentru a desemna crearea lumii. „Sfera” care a explodat mai este numită de unii autori şi „Atomul Primordial” pentru frumuseţea sintagmei. Temperatura sa interioară ar fi fost de 100 de milioane de miliarde de grade. La sfârşitul celor trei minute de la debutul exploziei s-ar fi format particulele elementare, dar timp de câteva mii de ani „sfera” în expansiune care era Universul ar fi fost dominată de radiaţia luminoasă. Zice Weinberg, „universul era plin de lumină” , precum Moise: „Şi a zis Dumnezeu să se facă lumină şi s-a făcut lumină”. Protonii şi neutronii ar fi format nuclee mult înainte de a avea companioni electronii, adică de a se transforma în atomi. Abia după 10.000 de ani de la „Geneză” nucleele s-au „atomizat”, iar apoi atomii s-au unit în molecule. De aici încolo era deschisă calea conglomerării lor în stele, planete, sisteme stelare, galaxii. Prefaţatorul amintit numeşte starea ce a precedat Big-Bangul „singularitate”, ce a concentrat „întreaga materie a universului”, ca urmare a „unei lungi decăderi, a prăbuşirii asupra lui însuşi a unui Univers anterior”. Ioan Ursu crede într-un „Univers etern, oscilant” , obiectul unor „pulsaţii gigantice”. Ilya Prigogine completează „cronologia” lui Weinberg cu explicarea producerii Big-Bangului, prin teoria ruperilor de simetrie.
După Prigogine, în Atomul Primordial a existat un echilibru al celor patru forţe fundamentale, ce a generat stabilitatea acestuia. Dar o generare masivă de bozoni supragrei, purtători ai forţei hiperslabe, a dus la spargerea echilibrului precar . Stabilitatea „mingii de foc” a luat sfârşit datorită dezechilibrului dintre forţele interioare şi aceasta a explodat. A început Geneza şi dilataţia Universului. Prigogine subscrie la părerea lui Weinberg că energia Universului era predominant radiativă şi că abia apoi au apărut particulele elementare.
A doua rupere de simetrie a survenit după ce energia pură s-a transformat, în proporţii egale, în perechi particulă-antiparticulă, ce au dat apoi naştere materiei şi antimateriei în raport de 1:1. O vreme, ele s-au anihilat puternic, generând din nou radiaţie, dar apoi un câmp electromagnetic le-a separat şi a dat naştere la două universuri simetrice . După Prigogine, expansiunea va fi urmată de un colaps gravific, de marea implozie, ce a avut loc şi înaintea sa, explicându-i geneza. Ca atare, Prigogine este adeptul unor explozii – implozii ciclice, realizându-se, pe parcursul a zeci de miliarde de ani „o procesare a materiei Universului anterior” , adică a unui Univers pulsatoriu.
Teoria Big-Bangului nu este unanim acceptată. În 1989, Herman Bondi şi R.A. Lyttleton au prezentat ipoteza dilataţiei Universului datorită excesului de sarcină al atomilor de hidrogen, ce formează majoritatea materiei sale. Sarcina electrică negativă ar fi mai mare decât sarcina electrică contrară a protonului (ce alcătuieşte, la hidrogen, singur nucleul) şi ca atare, atomul de hidrogen nu ar avea un echilibru electrostatic. Deoarece majoritatea materiei cosmice este hidrogen: „Atomii de hidrogen (…) s-au respins între ei cu o forţă care excede atracţiei newtoniene. La scara întregului univers, aceasta s-ar traduce prin apariţia fenomenului de expansiune Hubble” . Expansiunea „mecanică” a Universului ar fi o consecinţă a însumării respingerilor electrostatice din atomul de hidrogen, rezultate din excesul uneia din sarcini. Expansiunea nu ar duce însă la o rarefiere a materiei până la a ajunge la o densitate insignifiantă pentru a mai forma un Univers. Acelaşi Herman Bondi, împreună cu Thomas Gold, lansează ideea stării de staţionare a Universului, dar nu a unei mărimi spaţiale staţionare. Constanţa s-ar referi la densitatea sau la conţinutul său material. Universul ar rămâne constant ca densitate, deşi s-ar extinde şi ar forma noi galaxii, pe seama materiei nou create. Odată la câteva miliarde de ani îşi dublează volumul pe seama unei surse, ce produce 1050 tone de materie nouă. Preluând teoria lui Hoyle şi Narlikar, cei doi au avansat ideea unui câmp creativ, asemănător cu Materia Profundă a lui Drăgănescu şi Existenţa fundamentală transcendentă a lui Stancovici. După Hoyle, în această expansiune continuă a Universului în spaţiu şi de sporire a masei sale este implicată o fiinţă sau o comunitate de fiinţe: „Ceea ce numim natură este, de fapt, activitatea unei superfiinţe, sau a unei comunităţi de superfiinţe. Aceasta pare o versiune a demiurgului lui Platon (vezi citatul, n.n.) – o zeitate care lucrează în limitele legilor fizice deja stabilite şi este interesant – arată Davies – că Hoyle, în teoriile sale cosmologice ulterioare susţine în mod explicit o astfel de superfiinţă” .
Fizicianul Nicolae Ionescu-Palas nu recunoaşte dilataţia Universului, considerând că efectul Hubble se datorează ritmului neuniform de curgere a timpului. El imaginează un Univers în formă de sferă, umplută aproape omogen şi izotrop cu substanţă, îndeosebi hidrogen, în afara căruia există o infinitate de universuri similare. Aceste universuri ar fi complet izolate între ele, neschimbând reciproc nici energie şi nici informaţie; Universul nostru este finit, dar realitatea globală este infinită.
Revenind la teoria expansiunii Universului, voi prezenta o altă ipoteză asupra genezei sale. După cum arătam anterior, David Bohm a lansat ideea vidului fals ca „acumulator de energie”. Deoarece s-a pus problema „dispariţiei” energiei prin dispersie la infinit, s-au încercat diferite răspunsuri la această „provocare”. Pe măsura pierderii aparente de energie, aceasta s-ar acumula în „vidul fals”, identificat de Bohm cu spaţiile cu dimensiuni sub 10-33 cm. Densitatea energiei acumulate în vidul fals ar fi imensă. După Folescu, aceasta ar fi „un fragment de activitate cuantică, mişunând cu particule virtuale şi plin de interacţii complexe”. Ca atare, vidul „nu este ceva inert şi lipsit de vitalitate”, deoarece în el apar şi dispar particule temporare, ce apar din nimic şi dispar în nimic .
Vidul fals ar fi „depozitul” a tot ce dispare din Universul perceptibil, dar şi realitatea din care ar putea renaşte. După teoria lui Alan Guth şi David Bohm din 1980, numită „schema inflaţionară”, „Universul a început într-o stare de vid, lipsit de materie sau radiaţie”, în care spaţiul era rece şi gol. Dar o fluctuaţie a vidului fals ar fi declanşat „fulgerul” căldurii degajate de uriaşele sale rezerve de energie. De aici ar fi început inflaţia Universului, adică dilataţia sa, din energie formându-se materia şi antimateria, restul evoluţiei corespunzând constatărilor lui Hubble.
Sfârşitul dilataţiei universale ar avea loc atunci când s-ar produce dezintegrarea vidului, în sensul că el s-ar goli de energie prin transformarea acesteia în materie şi antimaterie . Teoria inflaţionară sau a vidului fals porneşte de la noi idei privind natura şi unificarea forţelor fundamentale după care natura, în ultima instanţă, este guvernată de acţiunea unei singure Superforţe, care ar fi fost forţa primordială în Univers. În ceea ce priveşte uriaşa forţă de respingere cosmică, ea nu ar fi altceva decât un subprodus inevitabil al Superforţei” . În modelul Universului staţionar, starea de vid fals trece printr-o barieră energetică ca printr-un tunel în starea de vid real, adică în metamorfozarea energiei în materie şi antimaterie, în golirea sa de „conţinut”. Universul se naşte aparent din „nimic”. Trebuie avut în vedere că pentru a înţelege acest paradox că „fizica cuantică este singura ramură a ştiinţei în care are sens conceptul de eveniment fără cauză” , adică indeterminismul .
După ce am trecut în revistă teorii privind formarea Universului, mă voi referi la cele care privesc infinitatea sau sfârşitul lui. Paul Davies găseşte un argument logic forte în favoarea finitudinii temporale a Universului, pornind de la ideea unui moment-zero şi de la consecinţa morţii termice a Universului, urmare a celui de-al doilea principiu al termodinamicii: „Este clar că dacă Universul merge în jos în mod ireversibil, cu o viteză finită, către sfârşitul său, el nu poate să fi existat dintotdeauna. Motivul este simplu; dacă universul ar fi infinit de bătrân, el ar fi murit deja” .
Davies oscilează între ideea morţii termice a Universului prin expansiune nelimitată şi cea a Universului staţionar, înclinând până la urmă spre cea dintâi. Dacă Universul este finit spaţial „atunci cea mai mare parte din lumina stelelor se va scurge în spaţiul de dincolo de ele şi va fi pierdută”, dar crede că „Universul este infinit în spaţiu” şi finit în timp, deci că energia nu se pierde definitiv. Preia ideile lui Weinberg că „explozia iniţială este originea spaţiului, cât şi a materiei şi energiei”, respectiv „conceptul de timp şi spaţiu nu poate fi extins înapoi dincolo de explozia iniţială” , Davies consideră că marea implozie ce va urma peste câteva miliarde de ani nu va fi altceva decât sfârşitul materiei, a tot ce există, de fapt sfârşitul lumii. „Deoarece timpul însuşi va înceta să existe, este lipsit de sens să ne întrebăm ce se va întâmpla după aceea, după cum este la fel de fără sens întrebarea cu privire la ce s-a întâmplat înainte de explozia iniţială. Nu există nici un „după”, pentru a se mai întâmpla ceva, nu există nici un timp, nici măcar pentru inactivitate, şi nici spaţiu pentru goliciune. Un Univers care a început din nimic o dată cu explozia iniţială va dispărea în nimic o dată cu sfărâmarea finală, din măreţii săi ani de existenţă, infiniţi ca număr, nemairămânând nici măcar o amintire” .
Înfiorătoare imagine, mai ceva decât Apocalipsa, dar plină de contradicţii. Mentorul său nu este atât de sigur că implozia va însemna sfârşitul existenţei: „Universul poate să se extindă pentru totdeauna, devenind tot mai rece, mai gol şi mai lipsit de viaţă. Ca o alternativă, universul se poate contracta, sfărâmând galaxiile şi stelele, atomii şi nucleele atomice şi întorcându-se la constituenţii lor” .
Dacă Davies recunoaşte, pe urmele lui Weinberg, că timpul nu a existat nici în cazul „Atomului Primordial”, fără ca acesta să dispară în nimic, nu se înţelege de ce o revenire la acelaşi „Atom” printr-o implozie devastatoare ar însemna dispariţia în nimic. Este mult mai plauzibilă ideea, citată deja, a fizicianului Ioan Ursu, după care, „în prezent trăim doar un ciclu, încă un ciclu al unei pulsaţii gigantice a unui Univers etern oscilant”.
Ilya Prigogine nu este sigur dacă Universul va colapsa sau se va dispersa la infinit. „Dacă viteza de recesie a fost mai mare în trecut, atunci linia se curbează puternic spre deplasări spre roşu mai mari şi implicit indică un univers „închis”. Dacă însă această curbare este foarte mică, avem toate şansele să trăim într-un univers „deschis”, care se va dispersa la infinit” . Totul depinde de mărimea parametrului de frânare a recesiei universale, dacă aceasta va „învinge” forţa de dilataţie înainte ca densitatea medie a materiei Universului să ajungă la un punct critic, după care „forţa gravitaţională nu (mai) poate inversa sensul de deplasare a galaxiilor” . Un factor relativ necunoscut este însă densitatea medie a materiei Universului, existând încă o mare cantitate de substanţă „necontabilizată”. Există încă mult „praf cosmic” a cărei masă nu a putut fi estimată; numai neutrinii ar avea o masă suficientă pentru a „închide” Universul prin factorul de frânare; vidul vals ar conţine o cantitate de energie transformabilă în materie atât de mare încât şi ea ar putea „salva” Universul etc. Prigogine, luând în considerare toate aceste estimări, ajunge la gânduri mai optimiste decât Davies atunci când arată „pot să afirm că astăzi balanţa pare să încline decisiv în favoarea unui univers „închis” .
Dacă universul „închis” nu este însă şi staţionar, ci pulsatoriu, cum crede Sandage, de la observatorul Palomar, expansiunea va mai dura 30 de miliarde de ani, după care vor urma 40 de miliarde de ani de colaps universal, repetându-se apoi Marea Explozie. Teoria Sandage implică un ciclu de 80 de miliarde de ani, ce concordă cu mecanica invariantă a lui Octav Onicescu, a unui univers infinit în timp, dar finit în spaţiu. Voi încheia prezentarea acestor modele de univers cu cel a lui G. Ellis, ce ar avea ca mecanism de reciclare o „singularitate nudă” ce ar fi „capabilă să ofere o longevitate” infinită universului, să injecteze ordine în univers şi să-l păstreze într-o continuă vitalitate” . Ea are în comun cu teoria lui Hoyle şi Narikar ideea câmpului creativ de materie, accentuând în plus doar „injectarea de ordine” şi nu doar de substanţă, iar cu cea a lui Bondi-Gold materia nou creată pentru a umple noile spaţii „cucerite” prin expansiune de către o „sursă”. Deci aceste teorii aduc pe prim plan o Superforţă, o superfiinţă sau o comunitate de superfiinţe (vezi nota 8 şi nota 12) sugerează în fapt un loc privilegiat al omului în univers.
Ilie Pârvu identifică, pe drept, aceste sugestii prin care „omului i se rezervă un rol cu totul nesperat: din contemplator imparţial al fenomenului, „…ca reper al însăşi definirii condiţiilor iniţiale ale evoluţiei cosmice, ca principiu al selecţiei scenariilor cosmologice” , cu atribuirea unui Rost al său în înseşi intenţiile Superforţei. Aceasta prin chiar faptul că „masa” de informaţie pe care trebuie să o genereze şi să o prelucreze universul pentru a produce şi a menţine o fiinţă capabilă să pronunţe Cogito, ergo sum este de 1033 biţi! Pentru a conecta aceste ipoteze cosmologice asupra Începutului vom apela la concepţia lui Hegel asupra acestuia, ca expresie a unei viziuni filozofice asupra lui. „După el – arată Gheorghe Dănişor – de modul cum înţelegem începutul depinde toată desfăşurarea ulterioară a filozofiei”. Un citat din „Ştiinţa logicii” este edificator: „O tratare temeinică pare să pretindă ca să fie examinat, înainte de toate, începutul, ca fundament pe care se clădeşte totul: să pretindă chiar să nu meargă mai departe înainte de a se fi dovedit solid începutul” .
Ce este începutul, după Hegel? La filozoful german „începutul este un început logic, el se pune în forma gândului pur, este simplul gând”, în Fenomenologia spiritului demonstrându-se logic că în obiect conştiinţa se află la sine, conştiinţa fiind obiectivitate raţională, deoarece în obiect îşi găseşte propria înstrăinare, cu care