Indicii despre unitatea lumii

Deosebirile dintre microcosmos și macrocosmos ar putea sugera că există mai multe lumi. S-ar putea crede, de exemplu, că există o lume a obiectelor foarte mari, în care gravitația dictează toate procesele. Acesta este tărâmul celor mai mari și mai dense corpuri din Univers – aștrii gigantici, stelele neutronice sau găurile negre.

În această lume, spațiul este puternic curbat, iar timpul curge mult mai lent decât suntem obișnuiți. În ea nu există atomi, molecule sau altceva de felul chimiei diversificate la fel ca cea a lumii în care trăim. Există particule subnucleare, plasmă, reacții nucleare, temperaturi și presiuni enorme, densități inimaginabile.

S-ar putea spune, apoi, că există și o lume a celor mai mici obiecte, ce cuprinde ultimii constituenți ai materiei, minuscule concentrări de energie care nu seamănă cu nimic din ceea ce ne relevă experiența directă despre lumea în care trăim. Aceste elemente posedă o constituție duală; uneori se comportă ca și cum ar fi corpusculi, alteori la fel ca undele. În realitate, „lucrurile” acestei lumi au caracteristici incomparabile cu cele aflate la scară naturală. Aceasta este lumea cuantică.

O astfel de clasificare s-ar putea justifica până la un punct, pentru că lumile acestea sunt cu adevărat diferite. Deosebirile dintre ele se văd și în teoriile științifice care le descriu. Spre exemplu, stelele și, respectiv, particulele elementare au caracteristici deosebite și se comportă diferit, chiar dacă, în ultimă instanță, primele sunt aglomerări gigantice de materie constituită din celelalte. Teoria generală a relativității descrie forța gravitației și structura la scară mare a Universului, iar mecanica cuantică tratează fenomene la scară extrem de mică.

Fiecare dintre aceste teorii păstrează o parte din înțelesul „clasic” dat realității fizice, însă chiar acel înțeles pe care cealaltă îl contrazice. Relativitatea generală nu face nicio referire la principiul de incertitudine al lui Heisenberg sau la interacțiunea dintre observator și sistemul observat. De partea cealaltă, în teoria cuantică, principiul de incertitudine este indispensabil, iar interacțiunea dintre observator și sistemul cuantic observat este inevitabilă.[1]

Mai departe, în timp ce relativitatea generală operează cu obiecte macroscopice și cu un timp real, mecanica cuantică operează cu entități duale corpuscul-undă și cu un timp imaginar, introdus prin calcul matematic.[2] În relativitatea generală, spațiul este o textură care se deformează, se curbează în vecinătatea corpurilor dense, în vreme ce în mecanica cuantică spațiul este un fundal fix.

Potrivit principiului de incertitudine utilizat în mecanica cuantică, întreg spațiul este supus fluctuațiilor cuantice, iar această situație trebuie suprapusă peste realitatea existenței câmpului gravitațional. În vreme ce relativitatea generală sugerează că spațiul gol înseamnă un câmp gravitațional nul, mecanica cuantică arată că valoarea lui reală variază, datorită fluctuațiilor cuantice. Mai mult chiar, conform principiului de incertitudine, amplitudinea câmpului gravitațional creste tot mai mult, pe măsură ce este vorba de regiuni din ce în ce mai mici ale spațiului.

Prin urmare, geometria spațială netedă, cu un rol central în teoria generală a relativității, „este distrusă de fluctuațiile violente ale lumii cuantice la scara distanțelor mici”.[3] Acesta este motivul pentru care există dificultăți semnificative în armonizarea celor două teorii care descriu gravitația și respectiv microcosmosul, anume mecanica cuantică. Spre deosebire de celelalte interacțiuni, descrierea gravitației este mai degrabă o teorie care privește deformarea spațiului-timp, decât o teorie care descrie comportarea unui câmp, in speță interacțiunea gravitațională, într-un fundal fix de spațiu-timp.[4]

În fine, relativitatea generală nu poate descrie punctele-limite, cum este cel de la Big Bang, pentru că obține o densitate de masă-energie infinită. În aceste puncte speciale, instrumentele ei nu mai pot preciza nimic (punctele sunt numite singularități), aceasta fiind și dovada că teoria este folosită „dincolo de limitele ei de aplicabilitate”.[5] În mecanica cuantică, însă, nu există singularități.[6]

Toate aceste deosebiri sugerează că există ceva ce s-ar putea numi „niveluri de realitate”. Actualele teorii științifice care alcătuiesc imaginea noastră despre Univers nu se așază exact una în prelungirea celeilalte, ci sunt discontinue. Lipsesc piese din acest puzzle alcătuit din descrieri științifice privitoare la realitate, încât unii autori propun considerarea mai multor niveluri, care indice ariile de valabilitate pentru fiecare teorie în parte și să evidențieze, totodată, discontinuitățile.[7]

Mai cuprinzător și păstrând intenția de a deosebi diversele planuri din lumea creată, s-ar putea lua în considerare și alte niveluri de realitate, care să îl includă și pe om, cum ar fi, de exemplu, planul expresiilor artistice sau cel al reflecției filosofice.

Dar, dintr-o perspectivă teologică și păstrând acest fel de a vedea lumea, s-ar putea merge chiar mai departe. Revelația și experiența duhovnicească a sfinților dezvăluie alte planuri. Dincolo de marginile lumii sensibile există, de exemplu, lumea spirituală. a îngerilor. Potrivit învățăturii ortodoxe, lumea îngerilor creată de Dumnezeu reprezintă un plan care diferă de lumea experienței directe mai mult decât oricare dintre celelalte pomenite până acum.

Pentru că nici firea îngerilor, nici timpul lor (eon) nu se aseamănă cu cele pe care știința, exercițiul artistic sau reflecția filosofică le-ar putea cuprinde. Iar dincolo de toate aceste planuri sau lumi, de cea interioară nouă, de micro- și macrocosmos sau de lumea îngerilor, există o prăpastie care le separă pe toate acestea de Dumnezeu-Creatorul. Potrivit învățăturii Părinților, cum s-a menționat deja, distanța de fire între întreaga lume creată, cuprinzând aici toate planurile ei, și Dumnezeu este infinită.

De ce spunem toate acestea aici? Într-o asemenea diversitate de planuri ale lumii, principiile sau legile formulate în legătură cu ele au valabilitate limitată. De exemplu, întrucât lumea experiențelor artistice își are principiile ei, iar cea a științei și cea a reflecției filosofice pe ale lor, niciuna dintre ele nu se poate impune în vreun fel asupra celorlalte. Despre o astfel de considerație era vorba și în spațiul hermeneuticii, atunci când se observă că științelor naturii le lipsesc adesea precizările privind limitele lor de competență și că ele nu pot fi aplicate peste tot în lumea vieții.

Până la urmă, distincția între aceste planuri sau niveluri de realitate poate ajuta, să spunem, la precizarea limitelor de valabilitate pe care le au legile, fără a le descalifica și fără a pierde din vedere faptul că mai există și alte planuri, unde ele nu sunt la fel de utile. Se evită astfel abordări incorecte, intruziuni nepermise sau subordonări injuste, de felul celor în care lumea artelor este investigată printr-o metodă proprie științelor naturii.

Dar faptul că toate achizițiile posibile în demersul cunoașterii au un anumit interval de valabilitate poate să antreneze și altceva. Oameni fiind, inserați în spațiul nostru de viață, la experiențele culese din nivelurile de realitate la care avem acces, ar trebui să acceptăm că ceea ce este dincolo de ele nu ne este accesibil decât într-o anumită măsură.

În particular, Universul pare mult prea mare pentru om, iar lumea microcosmosului, dimpotrivă, mult prea diferită și prea îndepărtată de cea experimentată în mod direct, încât o cuprindere a lor pare mai degrabă imposibil de realizat. Aceste niveluri de realitate, care într-un fel cuprind și viața omului și lumea în care trăiește, par să-și urmeze într-un mod implacabil legitățile, fără să aibă o legătură preferențială cu el.

Din perspectivă teologică însă, multitudinea aceasta de planuri scoate la iveală altceva. Nici în capacitatea de sesizare a simțurilor, nici în puterea înțelegătoare a minții, nici în cuprinderea largă a universului interior și cu atât mai puțin în tehnologie, omul nu găsește ceva potrivit cu care să se ajute în intenția lui de a lega între ele și cu sine toate aceste planuri diferite. Iar, câtă vreme rămâne fragmentată în teritorii distincte și fără o legătură specială cu omul, lumea nu mai apare ca lume deschisă, orientată către noi, potrivită cu nevoile unui subiect conștient și liber, care trăiește în căutarea unui rost.

În acest fel, nici viața omului în lume nu mai poate fi privită ca o experiență edificatoare, în care descoperirile să se poată așeza una lângă alta, ca treptele unei scări care să susțină urcușul spre cuprinderea înțelesurilor tot mai înalte și spre un sens deplin, a toate cuprinzător. Viața omului – subiect personal -, desfășurată undeva între etajele acestei realități stratificate – mărginite de abisuri imposibil de trecut spre microcosmos și spre marginile Universului pare un accident. Chiar dacă pot fi puse în chestiune, nici viața, nici lumea nu pot da seama, în mod deplin, de existența omului și nici nu-l pot orienta spre temeiurile lor și ale lui.

Cum pot fi integrate toate aceste niveluri de realitate, toate aceste planuri ale lumii și ale vieții? Perspectiva creștină este aici deosebit de semnificativă, întrucât lumea este creată ex nihilo, prin Cuvântul lui Dumnezeu, Logosul. Creația nu este disparată, fragmentată, ci operă și vorbire coerentă a Treimii de Persoane cu omul. Sunt multe aspecte din câmpul teologiei, al reflecției patristice, care ar putea fi menționate aici în sprijinul caracterului unitar al lumii.

Însă despre acestea se vor face referiri în alt loc. Ceea ce dorim să spunem aici este contrariul a ceea ce declaram la început. Și în teritoriul științelor există o serie de rezultate și abordări care sugerează, cu putere, caracterul unitar al lumii fizice! Încerc în cele ce urmează câteva mențiuni sumare cu referire la acestea. Pentru început, să luăm un exemplu pe care 1-am mai pomenit: flacăra unui chibrit și picătura de apă care o stinge. Ele par a avea naturi diferite, dar fizica ne convinge că ele sunt constituite totuși din exact aceleași particule elementare. Ele nu sunt formate, desigur, din aceiași atomi, însă și una, și cealaltă posedă atomi formați din protoni și electroni! Deosebirea dintre foc si apă constă doar în modul cum sunt grupate aceste „cărămizi” subatomice constitutive.

În general, fizica ne arată că toată diversitatea de structuri și texturi existentă în natură este alcătuită din câteva particule elementare. Un alt aspect, mai cuprinzător: deși la scară naturală lumea razelor de lumină și cea a picăturilor de ploaie sunt foarte diferite, și picăturile de ploaie, și radiația luminoasă – și, mai general, lucrurile materiale și câmpurile de forțe – sunt alcătuite din entități cu o constituție similară, duală, corpuscul și undă, sau undă-corpuscul.

Pe un alt plan, în mecanica cuantică, așa cum s-a precizat în capitolul 2, separația dintre intervenția observatorului și rezultatul măsurătorilor lui este imposibilă. Observatorul poate măsura parametrii unui sistem cuantic doar prin intervenție, ceea ce înseamnă că observatorul și sistemul observat sunt în legătură, formând un cuplu observator-sistem observat. Alte aspecte fizice, care par diferite, sunt de fapt strâns legate între ele. Riguros vorbind, materia și energia sunt același lucru, motiv pentru care fizica operează cu materie-energie.

Pe de altă parte, să ne reamintim observația făcută anterior: la nivel macroscopic, spațiul și timpul nu pot fi tratate separat, relativitatea generală operând cu spațiu-timp. Mai mult, și materia-energie sunt într-o strânsă legătură, pentru că, așa cum s-a menționat, într-o zonă în care există o densitate mare de materie-energie, caracteristicile spațiu-timpului sunt modificate semnificativ. Multă vreme, materia, spațiul și timpul au fost înțelese și reprezentate în mod separat, plecând de la forma experiențelor noastre. Astăzi însă se vorbește despre spațiu-timp-materie-energie.

Autor: Diac. dr. Adrian Sorin Mihalache

Sursa: Lumina celui nevăzut: o privire teologică în raționalitatea Creației și teoriile științifice recente despre Univers, vol. 2, p. 103-109

---

[1] Cf. Lee SMOLIN, Spațiu, Timp, Univers. Trei drumuri către gravitația cuantică, Ed. Humanitas, București, 2002, p. 13.

[2] Timpul imaginar nu pare să aibă o semnificație concretă. Introducerea lui în calculul formal al mecanicii cuantice s-a făcut pe considerente de ordin utilitar (cf. Stephen W. HAWKING, Scurtă istorie a timpului. De la Big Bang la găurile negre, ed. a IV-a, Ed. Humanitas, București, 2001, p. 162).

[3] Brian GREENE, Universul elegant. Supercorzi, dimensiuni ascunse și căutarea teoriei ultime, București, 2008, pp. 146-147.

[4] Cf. R. GAMBINI, J. PULLIN, „Knot Invariants and Quantum Gravity”, în: Jean-Pierre FRANÇOISE, Gregory L. NABER, Tsou Sheung TSUN (ed.), Encyclopedia of Mathematical Physics, vol. 3, Academic Press/Elsevier, Oxford, 2006, p. 215. Pentru a evidenția caracterul ei distinct în raport cu celelalte interacțiuni, unii cercetători utilizează exprimări-limită, care sugerează că gravitația aproape că nu e interacțiune în sensul clasic în care înțelegem electromagnetismul sau forța tare. „Gravitația, scrie profesorul Mario Livio, nu e decât o deformare a structurii spațiului și timpului” (Mario LIVIO, Este Dumnezeu matematician?, Ed. Humanitas, București, 2011, p. 242).

[5] B. GREENE, Universul elegant, p. 414.

[6] S.W. HAWKING, Scurtă istorie a timpului, p. 156. Faptul că relativitatea nu consideră în niciun fel principiul de incertitudine din mecanica cuantică „nu conduce la discrepanțe cu observația, deoarece toate câmpurile gravitaționale pe care le simțim sunt foarte slabe. Totuși […] există cel puțin două situații în care câmpul gravitațional trebuie să fie foarte puternic: găurile negre și Big Bang-ul [situații în care el ar trebui tratat cuantic]” (ibidem, p. 81). Cât timp fizica va opera cu teorii obținute separat, printr-o abordare distinctă a microcosmosului și macrocosmosului, rezultatele vor fi nesatisfăcătoare. Faptul că relativitatea generală nu spune nimic despre rezultatele mecanicii cuantice este considerat un fapt important, sugerând, cel puțin pentru unii autori, că aceste două teorii ar fi contradictorii! „Relativitatea generală pare fundamental incompatibilă cu […] mecanica cuantică. […] putem spune că acest conflict ne previne asupra unei deficiențe fundamentale a concepției noastre despre natură” (B. GREENE, Universul elegant, p. 102). Dacă teoriile despre lume nu se „întâlnesc” în niciun fel, nu se certifică în niciun fel, s-ar putea spune că ele nu acoperă integral și coerent lumea fizică, modul unitar care ea se înfățișează în experiența noastră.

[7] Nivelurile de realitate sunt considerate a fi „un ansamblu de sisteme aflate mereu sub acțiunea unui număr de legi generale; de entitățile cuantice supuse legilor cuantice, care sunt radical diferite de legile lumii macrofizice. […] două niveluri de realitate sunt diferite dacă, trecând de la unul la altul, există o ruptură a legilor și o ruptură a conceptelor fundamentale (cum ar fi cauzalitatea)” (Basarab NICOLESCU, Noi, particula și lumea, Ed. Polirom, Iași, 2002, p. 102).