Enigme ale universului ( II ): Expansiunea cosmosului

  

      Contrastul dintre dimensiunile unui om raportate la cosmos și mărimea pretențiilor pe care acesta le are ca să cerceteze și să înțeleagă acest cosmos este un fapt fascinant și curios în același timp.  „ Omul nu este mulțumit să tragă o linie acolo unde apar evidente limitările rațiunii sale. Eforturile neîncetate de a înțelege universul din jurul său, ridică viața omului dincolo de o posibilă farsă cosmică și îi conferă adierea unei tragice demnități ” ( laureatul premiului Nobel Steven Weinberg). Exact aceeași idee, deși îmbrăcată altfel semantic, și-o exprima și Eclesiastul când spunea: ” ai pus în el chiar și gândul veșniciei, macar ca omul nu poate cuprinde, de la inceput pana la sfarsit, lucrarea pe care a facut-o Dumnezeu.”

     Stephen Hawking își relativiza propria suferință spunând: 

   „ Specia umană este atât de minusculă în comparație cu universul  încât o boală sau tragedie oarecare nu are nici-o relevanță cosmică. Dar deși suntem supuși anumitor limitări fizice, gândurile noastre pot să zboare liber și să cuprindă întreg universul. Îmi place să trăiesc. Sunt atâtea lucruri de făcut și de descoperit.” 

    Dar cine suntem noi oamenii privind din afara planetei noastre? Pentru că dimensiunile astronomice ale universului sunt inaccesibile omului de rând, o aproximare la scala 1/ 1 000 000 000 ( un miliard)  este cu siguranță binevenită: pământul nostru este un bob de mazăre care înconjoară o sferă de 1,5 metri în diametru, aflată la 150 de metri distanță: Soarele. Neptun, planeta cea mai îndepărtată de soare, ar fi la o distanță de 4,5 kilometri de acesta. Iar până la următoarea stea, Proxima Centauri, ne-ar despărți „doar” 44 000 km. Iar diametrul galaxiei noastre ar fi în această lume „miniaturală” atât de uriaș încât luminii i-ar lua aproximativ o oră ca să îl parcurgă de la un cap la altul: un miliard de kilometri. 

( Comparație: în raport cu lumea reală, lumina necesită doar o secundă ca să ajungă de la lună la pământ și doar opt minute ca să străbată distanța Soare - Terra). Și tot raportat la această scală „miniaturală”, universul observabil ( pentru că mai există și univers dincolo de capacitatea noastră actuală de observație) ar avea un diametru de doar douăzeci de ori distanța reală de la soare la Proxima Centauri - adică aproximativ 80 de ani lumină…Imposibil de imaginat…

      A descrie planeta noastră așadar drept un fir de praf care călătorește prin spațiu ar fi o exagerare imensă. În realitate suntem cu mult mai mici decât atât. Având în față acest exercițiu de imaginație cosmică, surprinde mândria omului care se agață de fleacuri în viața de zi cu zi, fleacuri pentru care luptă contra semenului sau după care își conduce existența. Toți suntem de fapt literal în aceeași barcă, fie că ne place să acceptăm asta sau nu. 

     Terra este o navetă spațială vie care zboară prin spațiu cu 29,78 km/sec ( sau 107.200 km/h) în jurul soarelui! Sistemul nostru solar se învârte cu aproximativ 250 km/sec în jurul centrului galaxiei noastre, iar galaxia noastră împreună cu galaxiile apropiate se învârt cu 600km/sec în jurul marelui Attraktor , o supraaglomerare de galaxii undeva la 200 de milioane de ani-lumină depărtare de noi. Și toate acestea laolaltă se învârt relativ la radiația cosmică de fond cu 390 km/sec în direcția constelației leu. 

      Nimic nu stă pe loc, totul se învârtește. Chiar și cosmosul ca întreg s-a schimbat mult odată cu trecerea timpului. Deoarece lumina nu călătorește cu o viteză infinită, ci are nevoie de timp ca să parcurgă uriașele distanțe cosmice, o privire înspre spațiul îndepărtat este în același timp o privire spre trecutul universului. Cu cât mai departe privim prin telescop, cu atât mai vechi este ceea ce vedem. Acesta este fenomenul cosmologic numit deplasarea spre roșu. Asemeni sunetului unei ambulanțe care are frecvențe mai joase sau mai înalte în funcție de apropierea sau depărtarea sa de un subiect anume, tot așa lungimile de undă ale luminii devin mai scurte( tind spre culoarea albastră a spectrului) sau mai lungi (culoarea roșie), în funcție de creșterea sau descreșterea distanței dintre sursa de lumină și observatorul ei. 

    Deplasarea spre roșu se datorează în principal fenomenului de expansiune a universului. Dacă alegem imaginar galaxia noastră drept punct de referință, putem observa cum toate celelalte galaxii se îndepărtează de noi ca și cum Calea Lactee ar fi centrul unei uriașe explozii. Și se îndepărtează cu atât mai repede cu cât distanța lor față de noi este mai mare. Acest fenomen al expansiunii a fost descoperit în 1929 de americanul Edwin Hubble și constituie unul dintre cele mai puternice argumente în favoarea Big-Bang-ului inițial prin care a luat naștere universul. Universul nostru este asemenea unui balon care se umflă, iar galaxiile desenate pe suprafața balonului se îndepărtează unele de altele pe măsură ce balonul se umflă. Calcule matematice precise arată că universul vizibil se mărește în fiecare secundă cu un volum aproximativ egal cu galaxia noastră! 

     Interesant este de asemenea și modul în care acest „balon”  se umflă. Expansiunea universului nu are loc acolo unde sunt prezente forța nucleară tare și slabă - în interiorul atomilor - și nici acolo unde forța electromagnetică și gravitația depășesc o anumită valoare. Acest lucru are drept urmare faptul că în interiorul galaxiilor și între galaxii apropiate ( cum sunt Calea Lactee și Andromeda) spațiul rămâne relativ constant ca volum, deoarece gravitația maselor împiedică expansiunea lui.   

       Interiorul „balonului” nu este spațiul, ci timpul. Făcând analogia cu balonul până la capăt rezultă că  universul a avut un început. Aceasta este cea mai emoționantă descoperire a secolului XX : din moment ce cosmosul se dilată, se ajunge la concluzia că totul a început dintr-un „punct” minuscul de unde provine spațiul, timpul, materia și energia. Nu se știe exact unde anume în univers a început totul, dar este destul de ușor de calculat când: în urmă cu aproximativ 13, 7 miliarde de ani. Calculul are la bază diferiți factori dintre care cel mai important este deplasarea spre roșu despre care am vorbit mai devreme. 

     În favoarea teoriei Big-Bang-ului vorbește nu numai fenomenul de inflație/expansie cosmică, ci și radiația cosmică de fond , prezentă peste tot în univers. Ea este tocmai un ecou al uriașei explozii inițiale a Big-Bang-ului. Cu o temperatură actuală de - 270 de grade Celsius ( cu trei grade deasupra lui zero absolut), radiația cosmică de fond este un martor tăcut al mingiei de foc care era universul nostru la începuturile sale. Odată cu dilatarea universului a început să scadă treptat și temperatura radiației de fond, universul devenind „transparent”. În primii 380 000 de ani ai universului, materia era așa densă încât radiația stătea în continuă interacțiune cu ea, fiind expulzată sau înghițită fără încetare. Ca să înțelegem mai bine, exact aceleași condiții domnesc azi în interiorul soarelui nostru, unde lumina are nevoie de un zig-zag de 100 000 de ani ca să iasă la suprafață sub formă de radiație electromagnetică. 

     Împreună cu alte măsurători astrofizice, temperatura radiației de fond cosmică permite tragerea unor concluzii exacte despre univers. Așa s-a constat printre altele procentajul materiei vizibile ( sori, planete, galaxii, etc) din acesta: doar 4,6 %!!! Restul este format din enigmatica materie neagră ( 23%) și din și mai enigmatică energie neagră( 72,3%) care dilată universul. Radiația de fond poate fi „detectată”  chiar de omul obișnuit, atunci când televizorul nu este sintonizat pe nici-un canal TV. „Puricii” cunoscuți din vremea în care nu exista încă televiziune prin cablu și zgomotul produs de aceștia sunt dovezi „palpabile” ale Big-Bang-ului. 

    Având în minte aceste informații științifice, nu pot să-mi ascund senzația dulce-amară atunci când recitesc străvechiul raport al creațiunii. Și asta pentru că deși scriitorul(sau scriitorii) biblic(i) s-a înșelat în mod clar în ceea ce privește procesul creației în sine, tot el reușește în mod uimitor să redea începuturile creației cu o acuratețe impresionantă pentru acele timpuri  : la început a fost lumina, exact așa cum spune și știința! Ei bine, dacă la început a fost lumina originară a Big-Bang-ului, de unde provine energia care a produs-o? În timp ce știința poate răspunde destul de bine la întrebarea CUM a apărut universul, rămâne în aer răspunsul la întrebarea  DE CE  a trebuit să apară universul la urma urmei? Cine stă în spatele exploziei inițiale, un creator sau legile fizicii? Iar dacă este vorba despre un Creator, atunci cine l-a creat pe Acesta? Dar despre toate astea, în episoadele viitoare ale acestui serial.