Çdo gjë që ekziston rreth nesh – bota që na rrethon – nga vjen e gjitha kjo? Në radhë të parë, përse është ajo aty? Sa i vjetër është Universi? Apo a është ai gjithmonë aty? A jemi ne me të vërtetë të veçantë në kohë dhe hapësirë? A do të arrimë të kuptojmë se si filloi gjithçka? Nga është bota?
Kozmologjia po punon për të studiuar edhe cepin më të skajshëm të Universit. Për herë të parë mund t’u japim shpjegim pyetjeve rreth fillimit dhe zhvillimit të Universit me anë të vëzhgimeve reale. Me teleskopët e sotshëm, me përshpejtuesit e grimcave dhe me super kompjuterët, shkencëtarët po arrijnë, çdo herë e më tej, ta përplotësojnë imazhin se si u krijua Universi.
Udhëtimet në kohë me anë të dritës
Në Berkeley University të Kalifornisë astrofizikani Saul Perlmutter studion „yjet eksploduese“. Imazhet ai i merr nga teleskopi hapësinor Hubble. Astronomët i quajnë këta yje Supernova. Supernovat hyjnë në ngjarjet më të dhunshme të Universit. Ato eksplodojnë me fuqinë e trilion trilionë bombave atomike. Drita e tyre shndrit për një kohë të shkurtër më shumë se e një galaktike të tërë. Për shkak se drita e tyre mund të përllogaritet shumë saktë, Perlmutter mundet të na japë largësinë e tyre nga Toka dhe, në këtë mënyrë, mund të hedhim një vështrim nga e kaluara.
Perlmutter: Të gjithë këto Supernova janë ekplozione që kanë ndodhur para një, dy, tre miliardë vitesh. Në çastin kur studiojmë një nga këto supernova, ato na tregojnë diçka rreth këtij momenti të historisë para një apo dy miliardë vitesh, ndërkohë që ne përpiqemi të qëmtojmë sa më shumë e mundur, për të zbuluar se si ka qenë Universi para dy, pesë apo dhjetë miliardë vitesh.
Pra çdo vëzhgim drejt gjithësisë është po ashtu edhe një udhëtim në kohë, mbrapa në të kaluarën. Yjet, galaktikat, mjegullnajat spirale janë aq larg, saqë dritës i duhet shumë rrugë për të bërë deri në tokë. Një rreze drite për një vit kalon një rrugë prej 9 ½ miliardë kilometrash. Dritës së Diellit tonë i duhet vetëm 8 minuta që të mbërrijë tek ne. Por dritës së Andromedës, galaktikës më të afërt me Rrugën e Qumështit, i duhen 2 ½ milionë vite deri tek ne.
Shkretëtira në Kili. Këtu ndodhet vegla më e madhe e njerëzimit në tokë e bërë për të vëzhguar Gjithësinë. Është Very Large Telescope, shkurt VLT.
Ky teleskop nuk është vetëm një dylbi i fuqishëm, por gjithashtu edhe një makinë kohe. Me të shkencëtarët kanë mundësinë të depërtojnë sa më larg në Kozmos. Në thellësitë e Gjithësisë ata kërkojnë zonat ku u krijuan yjet e para nga gjella kozmike e zanafillës që më pas do të formonin formacionet komplekse dhe të mrekullueshme: galaktikat, prej të cilave është ndërtuar Universi.
Dr. Natascha Förster Schreiber dhe ekipi saj nga Instituti Max Planck për fizikë extraterrestrale në Garching janë në kërkim të lidhjes mes yjeve të para dhe galaktikave më të hershme.
Si qe e mundur që nga strukturat e para difuze të zhvilloheshin forma të qarta të një galaktike? Imazhet e para që morëm nga VLT-ja na shfaqin sisteme yjesh 10 miliardë vit-drite larg. Trajta të paqarta skematike. Tani shkencëtarët duhet të vendosin rreth një njolle drite.
Vetëm atëherë mund t’ia drejtojnë të gjithë forcën e dritës të Teleskopit objektit të përzgjedhur. Po morën një vendim të gabuar, do me thënë Teleskopin ia drejtojnë një mjegullnaje difuze yjesh në vend një galaktike, kjo do të thotë të humbasësh kohë teleskopi shumë të çmueshme.
A ka më shumë se një univers?
Në Stanford University të Kalifornisë fizikani Andrej Linde ka një shpjegim shumë të thjeshtë për ekzistencën e Materies: Universi jonë është thjesht njëri nga pafund shumë universe tjerë paralele me pafund shumë tipare të ndryshme. Ka pafund botë, në të cilat sundojnë mbase ligje krejtësisht tjera fizike, ndryshe nga bota jonë. Dhe krejt rastësisht, ky i yni është krijuar ashtu, që ne të mund të jetojmë.
Andrej Linde: Fill pas Shpërthimit të Madh Universi nis të prodhojë pjesë të tij të veta të ndryshme. Dhe mbasi ky proces po zhvillohet përjetësisht, ka mundësi të lindin gjithë universet e mundshme, madje edhe ato më të pamundshmit. Disa mund të kenë ligje fizike që mund të ngjasojnë me tonat. Dhe disa herë lindin universe me ligje krejtësisht të ndryshme. Ne mund të udhëtonim shumë e shumë larg për të arritur te këta universe dhe të shikonim diçka krejt tjetër. Por për të udhëtuar aq larg nuk jemi në gjendje ta bëjmë fizikisht. Atëherë mendojmë: ky është Universi im dhe ky është një tjetër univers ku jeton dikush tjetër. Këtë unë e quaj imazhin e Multiversit.
Multiversi është më shumë se një ide. Linde e ka përllogaritur këtë dhe fizikanët tjerë nuk e shohin idenë e tij si të pamundur. Por si është krijuar në fakt? Përgjigjja tij: fjalëpërfjashëm nga Hiçi. Nga Hiçi e ka llogaritur formulën e Multiversit. Sipas Teorisë së Lindes ka një Vakuum zanafille me luhatje të vogla. Nga kjo është krijuar Universi. Këto lëvizje kanë qenë shkak për shpërndarjen e parregullt të Materies: në disa vende u formuan galaktika dhe disa të tjera hapësira boshe. Por nga ky vakuum luhatës nuk lindi vetëm një univers, por pafunsisht shumë.
Koperniku na mësoi që nuk jemi në qendër të Universit. Giordano Bruno vuri re se yjet janë diej njësoj si yni. Hubble na vërtetoi se Universi zgjerohet. A do të na mësojë Andrej Linde që Universi jonë me qindra miliarda galaktika nuk është i vetmi?
Saul Perlmutter: Në të vërtetë duhet të supozojmë mundësinë e ekzistencës së universeve të të gjithë llojeve dhe sasive të mundshme dhe se të gjithë këta mund të ekzistojnë në të njëjtën kohë – në qoftëse ekziston diçka e tillë si koha.
Harald Lesch nuk është dakord. Ai mendon se shkenca nuk është në gjendje t’i japë përgjigje një pyetjeje të tillë, sepse sipas parakushteve që shtron, është e pamudur të ketë një përgjigje. Çdo mendim që braktis sistemin e vet për të nuk është më shkencë.
Harald Lesch: Për çdo shkencë natyrore është deçizive që së pari të respektojmë kauzalitetin dhe së dyti kundërvënien midis hipotezës dhe eksperimentit. Kur kjo nuk respektohet, dhe kjo ndodh per Definition në rastin e universeve paralele, atëherë dy pikat e rëndësishme, që shkenca ka zbatuar me aq madhështi dhe triumfalitet në tre shekujt e kaluar, nuk ekzistojnë më.
Në Penn State University të Pennsylvanisë atstofizikanët Martin Bojoëald dhe Abhay Ashtekar janë të një mendimi tjetër. Ata kanë llogaritur një formulë, e cila vërteton matematikisht, që nuk ka patur asnjëfarë Shpërthimi të Madh, por çdo gjë ka nisur me një Big Bounce, një proces sustimi. Një tezë e bazuar matematikishit për kohën para Shpërthimit të Madh ëhtë e llahtarshme, sepse sipas teorise klasike të Shpërthimit të Madh, nuk duhej të kishte fare kohë para Shperthimit. Koha dhe hapësira do të duhej pra të ishin krijuar vetëm në momentin e Shpërthimit.
Problemi që kemi deri më sot është: sa më larg të zhvendosemi në të kaluarën e Universit, aq më pranë do t’i vijmë çastit, kur e tërë masa e Gjithësisë tkurret shumë e më shumë, deri në momentin që volumi arrin te zeroja, ndërsa trysnia pafund. Por në këtë pikë çdo teori merr fund. Përshkrimi i një gjendjeje të tillë nuk ka qenë i mundur me metodat tona shkencore dhe prandaj rrëzohet edhe teorikisht. Pse Abhay Ashtekar dhe Martin Bojoëald vazhdojnë të bëjnë akoma llogari edhe pse fizika e tyre duhej të ndalonte në momentin e Shperthimit të Madh?
Shkanca ka mundur deri më tani ta shpjegojë Universin ose me Teorinë e Relativitetit ose me Teorinë e Kuanteve, por që t’i kombinojë të dy këta principe matematikore s’ka arritur deri më tani askush. Të gjitha llogaritë nuk shkojnë më tej se deri tek momenti i Shpërthimit të Madh. Ashtekar dhe Bojoëald mundën për herë të parë të kombinojnë dy teoritë dhe arritën në një ekuacion plotësisht tjetër. Meqenëse nuk do ecnin larg me metodat normale përllogaritëse, ata vet kohës i japin një strukturë hapsinore. Shkurt: llogaritë i bënin në dimensionin e katërt. Kjo lloj llogaritjeje quhet teoria e gravitetit kuantik të lakimit (Loop Quantum Gravity). Në momentin kur të dy shkencëtarët përdorën teorinë dhe përllogaritjet e tyre për kohën para Shpërthimit të Madh, si rezultat fituan diçka apsolutisht të habitshme: llogaritjet nxorrën një univers paraardhës.
Abhay Ashtekar: Megjithatë e papritura më e madhe ishte që me të vërtetë në anën tjetër – pra para Big Bangut – ka patur një tjetër univers. Këtë nuk e kemi pritur. Në fillim nuk isha i sigurt në mos bëhej fjalë për një efekt artificial. Por me llogaritjet e mëtejme pamë se kishim të bëjmë me një efekt real fizik.
Në vend të një fillimi absolut,a mos është fjala për një cikël pa mbarim? A mos vallë Bojoëald dhe Ashtekar gjetën përgjigjen e pyetjes „çka përpara“? Gjer më tani thuhej: kujt i ec për dore të kombinojë Terinë e Relativitetit me atë të Kuanteve ai do ta zgjidhi enigmën e Formulës së Botës! A mos ia kanë dalë Ashtekar dhe Bojoëald?
Harald Lesch: Ne nuk kemi kurrfarë mundësie për të kuptuar të tërë sistemin. Për këtë duhet të qëndronim jashtë sistemit. Atëherë dhe vetëm atëherë mund t’i përgjigjeshim pyetjes se ç’kishte para Shpërthimit të Madh, apo dhe pyetjes të famshme, se nga po zgjerohet në të vërtetë Universi? Me këtë duhet të pajtohemi. Kozmologjia është një arqitekturë e brendshme, pra mund të na japë vetëm tiparet e brendshme të Universit. Vetëm në qoftë se dalim jashtë tij do të kishim një shansë. Por përderisa jemi brenda, dhe ne jemi brenda, s’kemi asnjë mundesi.
Kozmologjia po punon për të studiuar edhe cepin më të skajshëm të Universit. Për herë të parë mund t’u japim shpjegim pyetjeve rreth fillimit dhe zhvillimit të Universit me anë të vëzhgimeve reale. Me teleskopët e sotshëm, me përshpejtuesit e grimcave dhe me super kompjuterët, shkencëtarët po arrijnë, çdo herë e më tej, ta përplotësojnë imazhin se si u krijua Universi.
Udhëtimet në kohë me anë të dritës
Në Berkeley University të Kalifornisë astrofizikani Saul Perlmutter studion „yjet eksploduese“. Imazhet ai i merr nga teleskopi hapësinor Hubble. Astronomët i quajnë këta yje Supernova. Supernovat hyjnë në ngjarjet më të dhunshme të Universit. Ato eksplodojnë me fuqinë e trilion trilionë bombave atomike. Drita e tyre shndrit për një kohë të shkurtër më shumë se e një galaktike të tërë. Për shkak se drita e tyre mund të përllogaritet shumë saktë, Perlmutter mundet të na japë largësinë e tyre nga Toka dhe, në këtë mënyrë, mund të hedhim një vështrim nga e kaluara.
Perlmutter: Të gjithë këto Supernova janë ekplozione që kanë ndodhur para një, dy, tre miliardë vitesh. Në çastin kur studiojmë një nga këto supernova, ato na tregojnë diçka rreth këtij momenti të historisë para një apo dy miliardë vitesh, ndërkohë që ne përpiqemi të qëmtojmë sa më shumë e mundur, për të zbuluar se si ka qenë Universi para dy, pesë apo dhjetë miliardë vitesh.
Pra çdo vëzhgim drejt gjithësisë është po ashtu edhe një udhëtim në kohë, mbrapa në të kaluarën. Yjet, galaktikat, mjegullnajat spirale janë aq larg, saqë dritës i duhet shumë rrugë për të bërë deri në tokë. Një rreze drite për një vit kalon një rrugë prej 9 ½ miliardë kilometrash. Dritës së Diellit tonë i duhet vetëm 8 minuta që të mbërrijë tek ne. Por dritës së Andromedës, galaktikës më të afërt me Rrugën e Qumështit, i duhen 2 ½ milionë vite deri tek ne.
Shkretëtira në Kili. Këtu ndodhet vegla më e madhe e njerëzimit në tokë e bërë për të vëzhguar Gjithësinë. Është Very Large Telescope, shkurt VLT.
Ky teleskop nuk është vetëm një dylbi i fuqishëm, por gjithashtu edhe një makinë kohe. Me të shkencëtarët kanë mundësinë të depërtojnë sa më larg në Kozmos. Në thellësitë e Gjithësisë ata kërkojnë zonat ku u krijuan yjet e para nga gjella kozmike e zanafillës që më pas do të formonin formacionet komplekse dhe të mrekullueshme: galaktikat, prej të cilave është ndërtuar Universi.
Dr. Natascha Förster Schreiber dhe ekipi saj nga Instituti Max Planck për fizikë extraterrestrale në Garching janë në kërkim të lidhjes mes yjeve të para dhe galaktikave më të hershme.
Si qe e mundur që nga strukturat e para difuze të zhvilloheshin forma të qarta të një galaktike? Imazhet e para që morëm nga VLT-ja na shfaqin sisteme yjesh 10 miliardë vit-drite larg. Trajta të paqarta skematike. Tani shkencëtarët duhet të vendosin rreth një njolle drite.
Vetëm atëherë mund t’ia drejtojnë të gjithë forcën e dritës të Teleskopit objektit të përzgjedhur. Po morën një vendim të gabuar, do me thënë Teleskopin ia drejtojnë një mjegullnaje difuze yjesh në vend një galaktike, kjo do të thotë të humbasësh kohë teleskopi shumë të çmueshme.
A ka më shumë se një univers?
Në Stanford University të Kalifornisë fizikani Andrej Linde ka një shpjegim shumë të thjeshtë për ekzistencën e Materies: Universi jonë është thjesht njëri nga pafund shumë universe tjerë paralele me pafund shumë tipare të ndryshme. Ka pafund botë, në të cilat sundojnë mbase ligje krejtësisht tjera fizike, ndryshe nga bota jonë. Dhe krejt rastësisht, ky i yni është krijuar ashtu, që ne të mund të jetojmë.
Andrej Linde: Fill pas Shpërthimit të Madh Universi nis të prodhojë pjesë të tij të veta të ndryshme. Dhe mbasi ky proces po zhvillohet përjetësisht, ka mundësi të lindin gjithë universet e mundshme, madje edhe ato më të pamundshmit. Disa mund të kenë ligje fizike që mund të ngjasojnë me tonat. Dhe disa herë lindin universe me ligje krejtësisht të ndryshme. Ne mund të udhëtonim shumë e shumë larg për të arritur te këta universe dhe të shikonim diçka krejt tjetër. Por për të udhëtuar aq larg nuk jemi në gjendje ta bëjmë fizikisht. Atëherë mendojmë: ky është Universi im dhe ky është një tjetër univers ku jeton dikush tjetër. Këtë unë e quaj imazhin e Multiversit.
Multiversi është më shumë se një ide. Linde e ka përllogaritur këtë dhe fizikanët tjerë nuk e shohin idenë e tij si të pamundur. Por si është krijuar në fakt? Përgjigjja tij: fjalëpërfjashëm nga Hiçi. Nga Hiçi e ka llogaritur formulën e Multiversit. Sipas Teorisë së Lindes ka një Vakuum zanafille me luhatje të vogla. Nga kjo është krijuar Universi. Këto lëvizje kanë qenë shkak për shpërndarjen e parregullt të Materies: në disa vende u formuan galaktika dhe disa të tjera hapësira boshe. Por nga ky vakuum luhatës nuk lindi vetëm një univers, por pafunsisht shumë.
Koperniku na mësoi që nuk jemi në qendër të Universit. Giordano Bruno vuri re se yjet janë diej njësoj si yni. Hubble na vërtetoi se Universi zgjerohet. A do të na mësojë Andrej Linde që Universi jonë me qindra miliarda galaktika nuk është i vetmi?
Saul Perlmutter: Në të vërtetë duhet të supozojmë mundësinë e ekzistencës së universeve të të gjithë llojeve dhe sasive të mundshme dhe se të gjithë këta mund të ekzistojnë në të njëjtën kohë – në qoftëse ekziston diçka e tillë si koha.
Harald Lesch nuk është dakord. Ai mendon se shkenca nuk është në gjendje t’i japë përgjigje një pyetjeje të tillë, sepse sipas parakushteve që shtron, është e pamudur të ketë një përgjigje. Çdo mendim që braktis sistemin e vet për të nuk është më shkencë.
Harald Lesch: Për çdo shkencë natyrore është deçizive që së pari të respektojmë kauzalitetin dhe së dyti kundërvënien midis hipotezës dhe eksperimentit. Kur kjo nuk respektohet, dhe kjo ndodh per Definition në rastin e universeve paralele, atëherë dy pikat e rëndësishme, që shkenca ka zbatuar me aq madhështi dhe triumfalitet në tre shekujt e kaluar, nuk ekzistojnë më.
Në Penn State University të Pennsylvanisë atstofizikanët Martin Bojoëald dhe Abhay Ashtekar janë të një mendimi tjetër. Ata kanë llogaritur një formulë, e cila vërteton matematikisht, që nuk ka patur asnjëfarë Shpërthimi të Madh, por çdo gjë ka nisur me një Big Bounce, një proces sustimi. Një tezë e bazuar matematikishit për kohën para Shpërthimit të Madh ëhtë e llahtarshme, sepse sipas teorise klasike të Shpërthimit të Madh, nuk duhej të kishte fare kohë para Shperthimit. Koha dhe hapësira do të duhej pra të ishin krijuar vetëm në momentin e Shpërthimit.
Problemi që kemi deri më sot është: sa më larg të zhvendosemi në të kaluarën e Universit, aq më pranë do t’i vijmë çastit, kur e tërë masa e Gjithësisë tkurret shumë e më shumë, deri në momentin që volumi arrin te zeroja, ndërsa trysnia pafund. Por në këtë pikë çdo teori merr fund. Përshkrimi i një gjendjeje të tillë nuk ka qenë i mundur me metodat tona shkencore dhe prandaj rrëzohet edhe teorikisht. Pse Abhay Ashtekar dhe Martin Bojoëald vazhdojnë të bëjnë akoma llogari edhe pse fizika e tyre duhej të ndalonte në momentin e Shperthimit të Madh?
Shkanca ka mundur deri më tani ta shpjegojë Universin ose me Teorinë e Relativitetit ose me Teorinë e Kuanteve, por që t’i kombinojë të dy këta principe matematikore s’ka arritur deri më tani askush. Të gjitha llogaritë nuk shkojnë më tej se deri tek momenti i Shpërthimit të Madh. Ashtekar dhe Bojoëald mundën për herë të parë të kombinojnë dy teoritë dhe arritën në një ekuacion plotësisht tjetër. Meqenëse nuk do ecnin larg me metodat normale përllogaritëse, ata vet kohës i japin një strukturë hapsinore. Shkurt: llogaritë i bënin në dimensionin e katërt. Kjo lloj llogaritjeje quhet teoria e gravitetit kuantik të lakimit (Loop Quantum Gravity). Në momentin kur të dy shkencëtarët përdorën teorinë dhe përllogaritjet e tyre për kohën para Shpërthimit të Madh, si rezultat fituan diçka apsolutisht të habitshme: llogaritjet nxorrën një univers paraardhës.
Abhay Ashtekar: Megjithatë e papritura më e madhe ishte që me të vërtetë në anën tjetër – pra para Big Bangut – ka patur një tjetër univers. Këtë nuk e kemi pritur. Në fillim nuk isha i sigurt në mos bëhej fjalë për një efekt artificial. Por me llogaritjet e mëtejme pamë se kishim të bëjmë me një efekt real fizik.
Në vend të një fillimi absolut,a mos është fjala për një cikël pa mbarim? A mos vallë Bojoëald dhe Ashtekar gjetën përgjigjen e pyetjes „çka përpara“? Gjer më tani thuhej: kujt i ec për dore të kombinojë Terinë e Relativitetit me atë të Kuanteve ai do ta zgjidhi enigmën e Formulës së Botës! A mos ia kanë dalë Ashtekar dhe Bojoëald?
Harald Lesch: Ne nuk kemi kurrfarë mundësie për të kuptuar të tërë sistemin. Për këtë duhet të qëndronim jashtë sistemit. Atëherë dhe vetëm atëherë mund t’i përgjigjeshim pyetjes se ç’kishte para Shpërthimit të Madh, apo dhe pyetjes të famshme, se nga po zgjerohet në të vërtetë Universi? Me këtë duhet të pajtohemi. Kozmologjia është një arqitekturë e brendshme, pra mund të na japë vetëm tiparet e brendshme të Universit. Vetëm në qoftë se dalim jashtë tij do të kishim një shansë. Por përderisa jemi brenda, dhe ne jemi brenda, s’kemi asnjë mundesi.
