Universul elegant. Supercorzi, dimensiuni ascunse si cautarea teoriei ultime

Universul elegant. Supercorzi, dimensiuni ascunse si cautarea teoriei ultime

…visul dintotdeauna al fizicienilor a fost găsirea unei teorii ultime care să explice toate fenomenele din univers într-un cadru unitar şi elegant.

Până de curând însă, microcosmosul (descris de mecanica cuantică) şi macrocosmosul (descris de relativitatea generală) păreau imposibil de adus la un numitor comun.

În ultimele decenii a apărut totuşi un candidat redutabil la titlul de teorie ultimă: teoria corzilor. Ea presupune o regândire radicală a noţiunilor de spaţiu, timp şi particulă, şi chiar a ideilor pe care se întemeiază cunoaşterea ştiinţifică.

Universul elegant e prima carte în limba română care oferă o prezentare sistematică, limpede şi intuitivă a teoriei corzilor.

Brian Greene, el însuşi fizician de vârf cu contribuţii importante în domeniu, reuşeşte aici marea performanţă de a face accesibile publicului larg, fără nici o pregătire ştiinţifică, cercetări de ultimă oră şi idei pe cât de abstracte, pe atât de tulburătoare ce par să conducă spre teoria ultimă.

Din carte:

…există doi piloni fundamentali pe care se bazează fizica modernă. Unul este teoria generală a relativităţii a lui Einstein, care oferă cadrul teoretic de înţelegere a universului la cea mai mare scară de dimensiuni: stele, galaxii, roiuri de galaxii şi dincolo de ele, în imensitatea întregului univers.

Celălalt este mecanica cuantică, care oferă cadrul teoretic de înţelegere a universului la scara cea mai mică: de la molecule, atomi, până la particulele subatomice, cum ar fi electronii şi cuarcii.

In cursul multor ani de cercetări, fizicienii au confirmat experimental, cu o precizie inimaginabilă, practic toate predicţiile făcute de fiecare dintre aceste teorii.

Insă aceste sisteme teoretice duc inexorabil la o concluzie tulburătoare: în actuala lor formulare, teoria generală a relativităţii şi mecanica cuantică nu pot fi amândouă corecte.

Cele două teorii care stau la baza progresului fantastic făcut de fizică în ultima sută de ani - progres datorită căruia s-a explicat expansiunea universului şi structura fundamentală a materiei - sunt reciproc incompatibile.

Dacă nu aţi mai auzit până acum despre acest antagonism feroce, vă veţi întreba de ce. Răspunsul nu e greu de dat. în afara situaţiilor extreme, fizicienii studiază obiecte care sunt fie mici şi uşoare (ca atomii şi constituenţii lor), fie enorme şi grele (ca stelele şi galaxiile), dar nu pe amândouă. Aceasta înseamnă că ei au nevoie fie numai de mecanica cuantică, fie numai de teoria generală a relativităţii, aşa că pot ignora, după o privire fugară, nepotrivirea alarmantă dintre ele. Acest mod de abordare al ultimilor cincizeci de ani poate fi considerat destul de apropiat de ignoranţă.

Universul însă se poate afla în condiţii extreme. In centrul găurilor negre, o masă enormă este strivită până la o dimensiune minusculă. În momentul marii explozii, întregul univers a erupt dintr-un grăunte microscopic a cărui dimensiune face ca firul de nisip să pară colosal.

Acestea sunt domenii minuscule, şi totuşi incredibil de masive, în care mecanica cuantică şi teoria generală a relativităţii trebuie să coexiste. Din motive care vor deveni din ce în ce mai clare pe măsură ce avansăm, atunci când se combină ecuaţiile teoriei generale a relativităţii cu cele ale mecanicii cuantice, acestea încep să se scuture, să se zgâlţâie şi să pufăie ca un automobil turat la maximum. Cu alte cuvinte, întrebări fizice bine puse primesc răspunsuri fără sens din amalgamul nefericit al acestor două teorii.

Chiar dacă vrem să păstrăm misterul asupra adâncurilor găurilor negre sau asupra începuturilor universului, nu putem ignora sentimentul că ostilitatea existentă între mecanica cuantică şi teoria generală a relativităţii cere un nivel de înţelegere mai profund. E cu putinţă ca universul să fie divizat la cel mai profund nivel, necesitând un anumit set de legi pentru obiectele mari şi un cu totul alt set pentru obiectele mici?

Teoria supercorzilor, o nou-venită în comparaţie cu venerabilele edificii reprezentate de mecanica cuantică şi teoria generală a relativităţii, ne răspunde printr-un "nu" hotărât.

Intensele cercetări din ultimul deceniu întreprinse de fizicienii şi matematicienii din toată lumea au dovedit că această nouă abordare care descrie materia până la cel mai profund nivel rezolvă tensiunile existente între teoria generală a relativităţii şi mecanica cuantică.

De fapt, teoria supercorzilor ne demonstrează şi mai multe: în acest nou cadru, relativitatea generală şi mecanica cuantică au nevoie una de cealaltă pentru ca teoria să aibă sens. Conform teoriei supercorzilor, acest mariaj dintre legile corpurilor mari şi legile corpurilor mici nu e numai fericit, ci şi inevitabil.

Acestea sunt doar o parte dintre veştile bune. Teoria supercorzilor - mai pe scurt, teoria corzilor - duce această uniune cu un pas imens mai departe...

CUPRINS:

Prefaţă

Partea I. La limita cunoaşterii

1. Infăşurat în corzi

Partea a II-a. Dilema spaţiului, timpului şi cuantelor

2. Spaţiul, timpul şi ochiul observatorului
3. Despre deformări şi ondulaţii
4. Ciudăţenii microscopice
5. Necesitatea unei noi teorii: relativitatea generală şi mecanica cuantică

Partea a III-a. Simfonia cosmică

6. Totul este muzică: bazele teoriei corzilor
7. Despre "super" în teoria supercorzilor
8. Mai multe dimensiuni decât putem vedea
9. Potul cel mare: dovezile experimentale

Partea a IV-a. Teoria corzilor şi textura spaţio-temporală

10. Geometria cuantică
11. Ruperea texturii spaţiale
12. Dincolo de corzi: în căutarea teoriei M
13. Găurile negre din perspectiva corzilor şi a teoriei M
14. Reflecţii asupra cosmologiei

Partea a V-a. Unificarea în secolul XXI

15. Perspective

Note
Glosar de termeni ştiinţifici

RECENZII

Spune-ne opinia ta despre acest produs!

scrie o recenzie