Všetko sa to vraj začalo pred štrnástimi miliardami rokov, keď vznikol priestor a čas, teda vesmír, v ktorom sa náš ľudský rod na planéte Zem objavil približne pred troma miliónmi rokov. Otázke, čo bolo pred okamihom vzniku nášho vesmíru, pred Veľkým treskom, sa vedci zanovito vyhýbajú. Vraj nemá zmysel, pretože čas „pred tým“ neexistoval.
Pojem „existovať.“ Čo si pod tým máme vlastne predstaviť? Vieme si vôbec predstaviť existenciu niečoho bez predpokladu, že existuje čas? Keď niečo existuje, tak táto existencia musí trvať, pričom nevyhnutným predpokladom trvania je existencia času. Má však potom zmysel hovoriť o existencii času? Veď ak čas existuje, potom musí jeho existencia trvať, musí teda trvať v čase. Ale to sa dostávame do bludného kruhu.
Dalo by sa azda vyhnúť takýmto a podobným paradoxom, keby sme vyhlásili, že čas jednoducho neexistuje? Problémy nie sú len s existenciou času, ale aj s existenciou priestoru a tiež napríklad aj s takou samozrejmosťou, akou je obyčajný mechanický pohyb.
Už pred dvetisíc rokmi na základe toho, že telesá musia pri svojom pohybe postupne zaujať nekonečne veľa miest, sa starogrécky filozof Zenón z Eley snažil dokázať, že mechanický pohyb je nemožný. Zenón a jeho stúpenci považovali za reálne len to, čo sa dá rozumovo pochopiť. Pretože ľudský rozum nemôže „uchopiť“ nekonečno, odmietali reálnu existenciu mechanického pohybu. Mechanický pohyb pokladali jednoducho len za výplod našej mysle.
Kvantové paralelné vesmíry
Problémy s existenciu triviálnych skutočností nášho sveta však nemali len starí Gréci. Keď sa obrátime na súčasnú fyziku, tak zistíme, že niektoré tvrdenia súčasnej kvantovej mechaniky, dotiahnuté do dôsledkov, predpovedajú, že aj makroskopické objekty môžu vykazovať kvantové vlastnosti.
Inými slovami – aj makroskopické objekty môžu rovnako ako elementárne častice existovať napríklad vo viacerých stavoch súčasne. Ale potom aj vesmír ako celok by mohol existovať vo viacerých verziách súčasne. Čiže popri našom vesmíre by mohli existovať ešte iné paralelné vesmíry.
Podľa súčasnej kvantovej fyziky teda v podstate každá častica či ľubovoľný fyzikálny systém sa môže súčasne nachádzať v rôznych stavoch. Napríklad elementárna častica môže byť na dvoch priestorovo vzdialených miestach zároveň alebo môže súčasne nadobúdať rozdielne hodnoty energie či hybnosti.
Čo je možné pokladať za akceptovateľnú realitu? To, že neexistuje pohyb alebo, že je možné byť súčasne na viacerých miestach? Matematické modely opisujúce realitu nášho sveta nám dávajú odpovede, ktoré priam zarážajú „zdravý sedliacky rozum“.
Ak budeme akceptovať zákonitostí kvantovej mechaniky, dôjdeme napríklad k záveru. že elementárne častice musia byť silno nelokalizované, teda rozpriestranené na makroskopické vzdialenosti, dokonca až na celý vesmír. Alebo sa musí pripustiť existencia nejakého mysteriózneho spojenia, ktoré sa uskutočňuje prakticky nekonečne veľkou rýchlosťou, čo je však v rozpore s Einsteinovou teóriou relativity.
Cestovanie v čase
Jedna z otázok, ktorú si ľudia často kladú už odnepamäti, je cestovanie v čase aj do minulosti. Jeden z faktov, ktorý by mohol podporiť aj takúto možnosť, je, že elementárne častice jedného druhu sú od seba navzájom úplne nerozlíšiteľné.
Je naozaj veľkou záhadou, ako je možné, že elektrón zo vzdialenej galaxie má presne takú istú pokojovú hmotnosť a elektrický náboj ako napríklad elektrón z nášho laboratória na Zemi. Kto ich dokázal „vyrobiť“ s takou úžasnou presnosťou, že ich od seba vôbec nevieme odlíšiť?
Nositeľ Nobelovej ceny za fyziku Henrich Feyman vyslovil naozaj prekvapujúcu hypotézu, či náhodou napríklad všetky elektróny nie sú úplne identické práve preto, že je to stále ten istý elektrón. Ale ako je potom možné, že v našom svete pozorujeme miliardy elektrónov?
Základné elementárne častice toho istého druhu vznikli z prvotnej elementárnej častice daného druhu, ktorá sa vo veľmi skorej etape vývoja nášho vesmíru, keď sa rozpínal nadsvetelnou rýchlosťou, replikovala v dôsledku mnohonásobného cestovania do minulosti.
Teória superstrún
|
Ak hodíme „kvantovú“ kocku, tak podľa mnohosvetovej interpretácie nastanú všetky možné výsledky, ale každý v inom z paralelných vesmírov. |
Niektorí fyzici sa domnievajú, že elementárne častice sa skladajú z ešte fundamentálnejších častíc, z takzvaných strún či superstrún. Rôzne formy kmitania strún určujú vlastnosti častice, napríklad jej hmotnosť či náboj.
Dĺžka jednotlivej typickej struny zodpovedá takzvanej Planckovej dĺžke, je stomiliárdnásobne menšia ako priemer atómového jadra. Z toho je jasné, že fyzikálnymi pokusmi nie sme v súčasnosti vôbec schopní tieto častice nájsť.
Podľa teórie strún náš svet existuje ako desaťdimenzionálne kontinuum. Skladá sa z deviatich priestorových a jednej časovej dimenzie. Deväť priestorových dimenzií je zostavených z troch, ktoré všetci dôverne poznáme, a zo šiestich, ktoré sú pre nás nepozorovateľné.
Keď budeme uvažovať o cestovaní v čase do minulosti len v rámci našej klasickej štvordimenzionálnej priestorovo-časovej existencie, tak sa zákonite dostaneme k neriešiteľným protirečeniam, a teda k absolútnej nemožnosti takéto cestovanie uskutočniť. Keby však náš vesmír mal viac dimenzií, tak ako sa o tom uvažuje v teórii superstrún, potom by cestovanie časom aj do minulosti vôbec nemuselo viesť k neprekonateľným prekážkam.
Museli by sme si síce potom zvyknúť na to, že zákon zachovania energie je možné porušovať, ale určite za podmienky, že sa musí zachovávať nejaká iná fyzikálna veličina. Navyše by sa nám mohlo prihodiť, že by sme mohli stretnúť samých seba, podobne ako „prvotný elektrón“ stretol sám seba, a to nielen raz, ale niekoľko miliárd ráz.
Vidíme, ako môže byť chápanie pojmu existencia v klasickom štvordimenzionálnom priestorovo-časovom modeli poriadne odlišné od chápania existencie v modeli univerza, ktoré ponúka napríklad jedna z teórií superstrún.
Veľa týchto otázok pravdepodobne objasnia pokusy, ktoré sa uskutočnia na obrovských časticových urýchľovačoch, napríklad na LHC (Veľký hadrónový urýchľovač) vo Švajčiarsku. Ale to si budeme musieť ešte nejaký čas počkať. S nájdenými odpoveďami však určite vznikne celý rad nezodpovedaných otázok a nových zaujímavých záhad.
Foto – Profimedia.cz
