Kako, da je vesolje nastalo iz nič?


    Kako, da je vesolje nastalo iz nič?

    Hawkingova ideja o vesolju brez roba (glej odgovor: Kaj je bilo pred velikim pokom in kaj pred tem in kaj pred tem in kaj še pred tem?) je brez dvoma genialen način za reševanje problema nastanka vesolja, vendar jo imajo nekateri fiziki za preveč matematično zlikano, zato iščejo še druge, bolj fizikalne pristope k vprašanju začetka. Opora jim je – kot vedno – kvantna teorija. Ena od posledic Heisenbergovega načela nedoločenosti je zmožnost nastanka nekaj energije iz niča. Edina omejitev je, da ta energija ne obstoji predolgo. Heisenbergovo načelo določi samo, koliko časa lahko neka količina energije obstaja, preden znova izgine. Po znani Einsteinovi enačbi E=mc2 se lahko energija pretvori v določeno količino mase. Tako je ugotovitev, da lahko nenadno pride do vznikov energije iz niča, enakovredna nenadnim vznikom materije. Sliši se neverjetno, vendar se povsod okoli nas iz niča vsak trenutek pojavijo milijarde delcev, ki ponovno izginejo, še preden prekršijo Heisenbergovo načelo. Vedno se pojavljajo v parih delec-antidelec, in ker nastanejo iz niča, jih imenujejo vakuumske fluktuacije. Kvantna teorija je polna presenečenj, vendar se ta zdi še posebej nenavadna. Že leta 1947 sta pojav vakuumskih fluktuacij v laboratoriju opazovala Willis Lamb in Robert Rethenford. Pokazala sta, da pari delec-antidelec ustvarijo majhno, a opazno spremembo v spektru vodika, ki se do devete decimalke natančno sklada s predvidevanji kvantne elektrodinamike.
    Danes je znano, da niča ni. Celo prazen prostor je prepojen z naključnimi pojavitvami brezvzročnih vakuumskih fluktuacij. Majhna skupina fizikov iz Amerike, Evrope in Indije je zgradila teorijo, po kateri je celo vesolje nastalo iz vakuumske fluktuacije, tako kot pari delec-antidelec. Manjše ko je vesolje, večje bi bile fluktuacije in bolj divje dogajanje v njem. Kozmična inflacija zahteva zelo vroče in razširjajoče se mlado vesolje; zdi se, da lahko kvantna fluktuacija priskrbi prav take pogoje. Če so ta načela vsaj približno pravilna, vesolje nikoli ni potrebovalo zunanje pomoči, ki bi ga obudila v bivanje. Preprosto se je pojavilo iz niča. Ameriški fizik Edward Tryon je teorijo postavil še bolj radikalno: trdi, da vesolje kot celota nima nobene energije. Heisenbergovo načelo omejuje trajanje le končnim količinam energije, kar pomeni, da bi Tryonovo brezenergijsko vesolje lahko trajalo večno. Tryon se opira na dejstvo, da postane sila gravitacije močnejša, ko sta telesi bliže skupaj. Tehnično to pomeni, da ima gravitacija negativno energijo. Tryon je predpostavil, da bi se negativna gravitacijska energija izničila prav s pozitivno energijo v obliki delcev, ki napolnjujejo vesolje. Če bi se izkazalo, da sta v našem vesolju ti dve obliki energije približno enaki, bi to potrdilo domnevo, da je celotna energija vesolja ravno nič. V tem primeru sedaj vsi sedimo v ogromni, naključni, razširjajoči se vakuumski fluktuaciji.
    Tryonova ideja ima še nekaj tehničnih pomanjkljivosti, vendar jo jemlje večina fizikov skrajno resno. Če je resnična, bi se ves šarm in naboj neskončnih filozofskih in religioznih razprav o stvarjenju sveta, ki so se vlekle skozi stoletja, razblinil v suhoparno ugotovitev, ki jo najbolje uteleša izjava očeta inflacijske teorije Alena Gutha: “Vesolje je mogoče zadnja, resnično zastonj stvar na tem svetu (The ultimate free lunch).

    (Sašo Dolenc)

    Deli