Če odstranite vse iz dela vesolja, kaj ostane? Morda si mislite, da "nič", vendar ni. Odstranite lahko vse delce in proste delce, vse možne vrste sevanja, vso ukrivljenost vesolja in valove gravitacijskih valov - in ostanete v popolnoma praznem prostoru, kjer se ni s čim ukvarjati. Bo res pred vami "nič"? Ali pa bo kaj?
To stanje običajno imenujemo kvantni vakuum. To je najnižje energijsko stanje praznega prostora. In presenetljivo je, da nas kvantna fizika uči, da ničelna energija ali osnovno stanje vesolja dejansko ni nič. Nasprotno, končna, pozitivna vrednost je, da:
- izmerjen je bil opazovalno - zahvaljujoč učinkom temne energije - in je bil približno enak masi počitka energije enega protona na kubični meter;
- in teoretično je po naših zmožnostih izračunano, da bi morala biti 10.120-krat višja od te vrednosti.
Ni pretiravanje, če rečemo, da fiziko »ničesar« razumemo dovolj dobro in da nimamo dobre razlage, zakaj se ta ničelna energija sčasoma ne zmanjša ali izhlapi (in se sploh ne spremeni).
V naslednjih nekaj desetletjih bodo vesoljske opazovalnice - na primer vesoljske opazovalnice Euclid ESA in Nasina prihajajoča misija WFIRST - lahko napako te konstante ničelne energije v vesolju-čas omejile na 1%. (Čeprav je to 8%). Z merjenjem, kako se je vesolje skozi svojo zgodovino širilo na več različnih lokacijah in na zelo različnih razdaljah od nas, lahko potrdimo, da je ničelna energija vesolja povsod enaka.
Toda ali bi bilo to enakovredno "nič"? In kar je bolj pomembno, je naše razumevanje in dojemanje narave "ničesar": iluzija ali ključ do razumevanja najpomembnejših skrivnosti vesolja?
Promocijski video:
Fiziki Laura Mersini-Houghton in John Ellis ter filozof James Leydimen so o tej temi nedavno razpravljali na sestanku Inštituta za umetnost in ideje v ZDA. Težava je v tem, da čeprav to ni iluzija, se ne moremo strinjati glede tega, kaj pomeni "nič" (kar pomeni "nič", "praznina"). In sicer:
- Ali je to osnovno energetsko stanje, ki bi lahko bilo v preteklosti (na primer veliko višje)? Na primer med vesoljsko inflacijo.
- Je to stanje onkraj prostora in časa, iz katerega pravzaprav nastane prostor-čas (iz pravega stanja praznine)? Ali takšna država sploh obstaja in ali bo njen obstoj smiseln?
- Ali je to stanje praznine v vesolju, ki se lahko razlikuje od podobnega stanja v drugem žepu multiverzuma?
- Ali gre za kozmični vakuum z vso njegovo virtualno energijo, ki se lahko spreminja glede na to, kaj je v njem?
Nekako čudno je verjeti, da "naša praznina" sploh ni takšna "praznina" nekje drugje, drugje.
Toda mislimo, da se je tu začel Veliki pok! Pri prehodu iz višje ničelne energije v nižjo je naraščajoče vesolje, napolnjeno z energijo, ki je lastna vesolju, prešlo v nižje stanje in ta prehod je v našem vesolju ustvaril vso snov, antimaterijo in sevanje. Možno je celo, da nas v prihodnosti čaka še en podoben prehod, z drugačnim, hladnejšim, velikim pokom.
Res je, takšno razmišljanje nas malo veseli. Ta "fizika ničega" zveni kot fizika nečesa. Kadar ne želimo ničesar razumeti, nas naše ideje odnesejo iz vesolja, še pred rojstvom Vesolja, sicer v čem je smisel? Kako lahko govoriš o nečem "za", če nimaš prostora? Kako lahko razumete, kaj je "prej", če ni časa?
In kakršen koli že je ta "nič", vsebuje celotno vesolje.
Mnogi fiziki trdijo, da je nemogoče ničesar temeljito razumeti, dokler ne razumemo, kaj je "nič". Ker ne razumemo, od kod izvirajo temeljni zakoni, če ne razumemo, kateri temeljni zakoni urejajo naravo praznega prostora.
Tako lahko rečemo, da je naše Vesolje resnično prišlo iz niča, iz praznine, iz nič, njegovo končno stanje pa lahko po daljšem časovnem obdobju asimptotično teži k neobstoju. Toda le, če svoj opis fizičnega "ničesar" sprejmemo kot resničnega nič. Ta definicija "nič" sama po sebi ne more biti odvisna od naše definicije prostora, časa in "pravil" vesolja; fizikom, filozofom in drugim se glede te zadeve ni treba strinjati. Preprosto ni fizičnega eksperimenta, ki bi nam dovolil reči, heh, zdi se, da smo to končno spremenili v nič.
Ampak obstajajo stvari, v katere smo zagotovo prepričani: nismo vedno obstajali; ne bomo vedno obstajali; zdaj obstajamo. Ne glede na to, kaj je "nič", smo vsi nekaj. In vse je v takšni ali drugačni meri prišlo iz ničesar, ne glede na to, da nič ni bilo. In kolikor razumemo Vesolje, se bo nekega dne vrnilo v stanje neskončne fizične praznine. Toda kakšna bo narava te končne "praznine" - na to vprašanje še nismo odgovorili.
ILYA KHEL
