Te-ai uitat vreodată la spuma rămasă într-o sticlă de bere și te-ai gândit la natura fundamentală a spațiu-timpului? (Desigur că da. Cine nu?)
Se pare că acea spumă de pe băutura ta ar putea oferi o analogie destul de bună pentru cum arată realitatea la cele mai mici scări, dacă ar fi posibil să mărești spațiu-timpul la maximum. Spațiu-timpul, conform unora dintre cele mai bune teorii ale noastre, nu este neted. Este spumos. Și dacă ai avea un microscop suficient de puternic pentru a vedea până la cele mai elementare niveluri cuantice, ceea ce ai vedea este spuma cuantică.
Ideea de spumă cuantică provine din ideea lui Einstein că gravitația este cauzată de deformarea și curbura spațiu-timpului. Această concepție implică faptul că spațiu-timpul este o entitate reală, fizică, dinamică, și, dacă este așa, atunci ar trebui să fie supus și fizicii cuantice. Cu alte cuvinte, ideea de spumă cuantică este ceea ce obținem atunci când aplicăm fizica cuantică însăși structurii spațiu-timpului.
Gândește-te la asta ca la zborul deasupra oceanului. Privind pe fereastra unui avion de deasupra nivelului norilor, oceanul va arăta probabil ca o suprafață albastră netedă, fără structură. Cu toate acestea, dacă avionul începe să coboare, în cele din urmă vei putea vedea că oceanul este de fapt ondulat. Pe măsură ce cobori și mai mult, ar putea începe să pară agitat, cu creste albe. Și la niveluri și mai joase, ai putea chiar să distingi bulele spumoase generate de spălarea valurilor oceanului.
Pentru a vedea spuma spațiu-timpului, însă, trebuie să o mărești la niveluri imposibile, până la lungimea Planck, o măsurătoare care este egală cu 1.616229(38)×10−35 metri. Cât de mică este asta? Ei bine, oamenii sunt mai apropiați ca mărime relativă de dimensiunea universului observabil decât sunt de dimensiunea lungimii Planck. Cu alte cuvinte, în comparație cu scara unui corp uman, lungimea Planck este mai mică decât este de mare universul observabil.
Ceva atât de mic probabil nu va putea fi niciodată observat, așa că spuma cuantică există deocamdată doar în mintea teoreticienilor. Dar au fost efectuate unele experimente care par să coroboreze ideea. De exemplu, oamenii de știință au măsurat că fotonii care ajung pe Pământ de la explozii stelare îndepărtate par să sosească la momente diferite în funcție de nivelul lor de energie. Deoarece viteza luminii se presupune a fi constantă, ceva trebuie să fi întrerupt calea acestor particule. Ar fi putut fi spuma cuantică?
Aceste experimente trebuie replicate înainte de a se putea trage concluzii, dar ele demonstrează cel puțin că ideea de spumă cuantică poate fi potențial testabilă, chiar dacă nu o putem observa direct.
Deci, poate că suntem cu toții cufundați într-o mare spațiu-timp ondulatorie, încrețită, spumoasă. Ca spuma oceanului, ca salivă din gura lui Dumnezeu. Sau poate, nu. Oricum, este cu siguranță ceva ce merită meditat la o halbă spumoasă.
De ce spațiul contează pentru PlanetaNoastra
Spațiul este casa planetei noastre, iar minunile sale ne ajută să ieșim în natură și să cultivăm o apreciere pentru aceasta. Explorarea spațiului și a cosmosului ne poate ajuta, de asemenea, să învățăm despre ce se întâmplă pe Pământ. Tehnologiile spațiale ne-au ajutat să înțelegem mai bine schimbările climatice, ciclurile apei și chiar calitatea aerului.
