Universul neștiut
Pare că sîntem cele mai bune animale de pe Pămînt și că nimeni nu ne poate învinge, cît timp nu rămînem singuri noaptea în savană, desigur. Pare că le știm pe toate, cîte-n Lună, în stele, dar nici măcar nu putem concepe cum pot trece de 500 de ori zece milioane de ani. Ne credem atît de buni încît ni se pare normal ca pînă și extratereștrii să ne răpească, dar oare ce ar putea afla o ființă interstelară de la un om, pentru că artă și trăiri au și ei? Sîntem, într-adevăr, mult mai deștepți decît cerbii: folosim sateliții artificiali pentru a vedea filme cu pisici, oceanele pentru a scăpa de gunoaie și îmbîcsim atmosfera ca să ajungem mai repede la aprozar pentru produse eco. Și, cel mai important lucru, sîntem siguri că știm multe.
Cînd te întreabă un copil cîte stele sînt pe cer, cel mai sincer răspuns este „Nu știu, lasă-mă-n pace”, dar nu pentru că nu vrei să ai de-a face cu puiul de om, ci pentru că efectiv nu știm. Este imposibil să numărăm cîte stele sînt pe cer și nu pentru că sînt prea multe. Pur și simplu, cerul se mișcă și stelele apun în timp ce numeri. Sau răsar. Sau sînt acoperite de nori, copaci, case, blocuri și lumina de la telefon. Sau pentru că nu mai sînt la fel de strălucitoare cînd sînt aproape de orizont și nu se mai văd. Este imposibil, pe cuvîntul meu!
Ai auzit de chestia aia mare și strălucitoare care se vede ziua pe cer? Aparatul de făcut lumină sau Soarele, cum i se spune în cercurile academice, al doilea obiect ca importanță pentru om, după telefon. Cunoaștem cît de mare și departe este, dar nu știm de ce la fiecare 11 ani se umple de pete și începe să erupă cu un entuziasm asemănător cu cel din ziua de salariu. Stă activ doi-trei ani, după care ajunge la un minim de activitate, ca aceea din centrul Pietroșiței sîmbătă seara. Apoi, ca și cum nimic nu s-ar fi întîmplat, activitatea crește și vine iar maximul. La fiecare 11 ani, Soarele este la maxim și noi nu știm de ce. Ba mai mult, spre surprinderea (și neștiința noastră), agitația lui a încetat timp de 60 de ani între 1645 și 1715, perioadă cînd au înghețat canalele din Olanda și Veneția, Tamisa era patinoar, peștii au murit de frig, iar oamenii de foame. Nu știm dacă a fost de la Soare, dar se potrivește foarte bine perioada grea de pe Pămînt cu cea de inactivitate de pe Soare. Ar putea fi și din cauza regelui Ludovic al XIV-lea, care a domnit în perioada respectivă, a murit chiar înainte să apară petele pe Soare și se intitula și Regele Soare, dar probabil că nu a avut posibilitatea să facă frig și-n Italia, și-n China.
Nu doar Soarele ne dă bătaie de cap, ci și Pămîntul. Forma de viață care scrie aceste rînduri nu ar fi trebuit să existe, și nici cititorii săi, pentru simplul fapt că, acum patru miliarde de ani, Soarele nu era foarte strălucitor. Lumină puțină înseamnă căldură puțină și zero apă lichidă pe planetă. Și pentru că viața nu apare în gheață (în cel mai bun scenariu începe la un pahar de lichid care conține cuburi de gheată), iar, după cum vezi în supermarket, totuși există, pesemne ceva a dus la apariția ei. Cum de a născocit viață bila noastră glazurată cu aer în frigul de atunci nu știm.
O altă incertitudine amuzantă se întîlnește la poziția asteroizilor, supărătoare la cei care se apropie și se pot ciocni cu Pămîntul, în general, și cu strada ta, în particular. Asteroizii sînt întotdeauna văzuți, observați, înregistrați, cu un telescop și un detector, un fel de cameră de fotografiat fără obiectiv. În imagini apar ca un punct luminos, dar acel punct ascunde mulți kilometri de spațiu. Practic, din cauza depărtării la care se află asteroizii și a aerului prin care observăm, un mic punct luminos în imagine acoperă un volum de zeci sau sute de kilometri de spațiu cosmic, iar noi nu știm cu exactitate unde se află asteroidul. Și dacă nu cunoaștem bine poziția nu vom ști nici viteza exactă sau mărimea obiectului. Iată un paradox: vezi asteroidul, dar nu te ajută foarte mult. Dacă se apropie de noi nu vom ști foarte bine pe unde trece, incertitudinea asta fiind dezastruoasă în cazul unei ciocniri. Avem și o soluție: considerăm că tot volumul de spațiu observat conține asteroizi virtuali care se mișcă toți după legile sistemului solar, vedem cîți și pe unde pică fiecare pe Pămînt și estimăm probabilitatea ca unul să îți pice pe bloc și în ciorbă. Parcă și văd o știre apocaliptică: „NASA ne anunță că 0,3% din asteroizii virtuali atașați lui 2004 MN4 vor cădea pe Pămînt undeva între Tecuci și Miami”. Uneori chiar îți vine să te simți ca un dinozaur!
Chiar dacă așteaptă să le cadă asteroizii în cap, oamenii nu au pic de rușine și vor să măsoare distanța pînă la toate stelele de pe cer. Au făcut-o deja pentru 1,6 miliarde de stele și tot nu cunosc exact cît de departe sînt, din cauza erorilor de măsurare. Distanța pînă la stele se află dacă măsori un unghi foarte mic, paralaxa, dat de mișcarea ei pe cer cînd este observată în momente diferite. Unghiul este atît de mic încît orice problemă a telescopului, a aerului, a sondei spațiale, a detectorului sau a ceasului induce incertitudine. Din toate cauzele de mai sus, distanțele măsurate au erori foarte mari, atît de mari în cele mai multe cazuri încît nu prea știm pe unde sînt stelele. Tabla e de vină! Distanțele pînă la cele 1.600 de milioane de stele măsurate de telescopul spațial GAIA nu sînt foarte sigure din cauză că nu știm cum se încălzește de la Soare tabla din care este construit satelitul. Căldura dată de tablă modifică haotic orbita, ceea ce duce la măsurători cu erori variabile, un dezastru de magnitudine galactică.
Totuși, nici un dezastru nu se compară cu nesiguranța pe care o avem cu privire la existența spațiului și a timpului. Pînă acum am vorbit despre firimituri, mărunțișuri cosmice, obiecte care își desfășoară activitatea pe scena imensă a Universului observabil, dar acum voi ataca morile de vînt.
Din ceea ce am măsurat noi, Universul este atît de mare încît poate fi străbătut în 94 de miliarde de ani cu viteza luminii, însă în ultimii ani noi informații ne-au arătat că poate fi mult mai mare. Universul ar trebui să fie îndoit de griji sau (cum ai putea să spui ca să pari mai inteligent) să aibă o curbură negativă sau pozitivă din cauza tuturor pisicilor, morcovilor, pulsarilor și a celorlalte obiecte prezente în spațiul cosmic. Problema e că nu este așa, toate măsurătorile arătîndu-ne că Universul este la fel de plat ca discursurile politicienilor autohtoni. S-a găsit un răspuns, total nesatisfăcător pentru omenire, dar în ton cu subiectul articolului. Partea de Univers pe care o observăm este doar un mic procent dintr-un Univers care ar putea fi infinit, o regiune prea mică pentru a ne arăta o curbură. Și cît reprezintă o mică parte din infinit? Mai nimic, da. Universul observabil este aproape nimic, iar Big Bang-ul este un simplu eveniment local, demn de prezentat doar la TVR 3.
Nimicul dintre planete, stele și galaxii este cea mai mare structură invizibilă, la fel de palpabilă ca rețeaua de autostrăzi din România. Pentru noi, Universul are mărimea prezentată mai sus, care însă este valabilă doar pentru noi. Imediat cum viteza de deplasare crește, spațiul se contractă. La viteze apropiate de cea a luminii, distanțele se micșorează enorm, iar Universul este mai mic. Dacă reușești să atingi viteza luminii vei străbate tot Universul într-o clipă pentru că timpul și distanțele dispar, la fel ca atunci cînd stai la coadă la circa financiară.
Distanța este relativă și dacă ajungi cumva în preajma unei stele neutronice sau a unei găuri negre. Relativitatea spațiului nu poate fi văzută în fața liceului pentru că toți elevii stau la bășcălie în același cîmp gravitațional de mică intensitate.
Spațiul și timpul sînt relative, Universul observabil este doar un fragment din infinit, tabla încălzită la Soare modifică distanțele pînă la stele, asteroizii virtuali ne pot strica ziua, iar Soarele face ce vrea fără ca noi să putem afla dinainte sau să facem ceva. Un lucru este sigur: știința ne învață să avem certitudinea că nu știm foarte multe despre Univers.
Adrian Șonka este astronom la Observatorul Astronomic „Amiral Vasile Urseanu“ din Bucureşti. Cea mai recentă carte publicată: O plimbare prin Univers. Carte de relaxare astronomică, Editura Nemira, 2021.
Foto: Institutul Astronomic al Academiei Române
