Victor Borșevici este om de știință, filosof, doctor în științe tehnice, diplomat și fost ambasador al Republicii Moldova în China. Teoria sa despre natura găurilor negre și începutul universului nu este doar un alt model cosmologic, ci o încercare de a uni cu atenție mecanica cuantică și gravitația, cosmogoniile antice și noile date venite de la telescopul de ultimă generație James Webb.

Un univers de dimensiunea unui nucleu de aur

Toamna, Butuceni este o adevărată metaforă. În apropiere, Orheiul Vechi respiră liniștit, dealuri cenușii, fum rar, un cățel latră, un cocoș se aude undeva. Și jos, într-o casă modestă, „autentică”, cu vedere la canion, unde spațiul este la fel de palpabil ca în orice capitală științifică, un bărbat îmbrăcat modest, cu privirea mijită ironic, explică calm și destul de clar cum s-a născut universul.

Doctorul habilitat, diplomatul și publicistul Victor Borșevici tratează spațiul fără venerație. Mai degrabă, îl consideră un sistem complex care poate – și ar trebui – să fie înțeles. Nu stă la CERN, nu primește granturi NASA și nu lucrează la Zurich sau Varșovia. „Academia de Științe” a sa este o casă mică în satul liniștit, dar foarte pitoresc, Butuceni. Și totuși, articolele sale sunt citate la conferințele științifice din Roma, Londra și Albena, Bulgaria. Desigur, are propria teorie despre începutul universului, care se aliniază în mod neașteptat cu cea a lui Einstein, cu parabolele budiste și cu expresia biblică „Și Domnul a despărțit lumina de întuneric”.

„Universul este orb. Dar prin om, el pentru prima dată s-a văzut pe sine”

-Universul, – spune Borșevici, – este un sistem fabulos de puternic, dar orb. Energia, procesele, amploarea – toate-s de neconceput. Dar, uimitor, el nu se vede pe sine.

Pauză.

-Și iată că apare un om. Un omuleț, creat chiar de acest Univers. Și dintr-o dată, prin ochii lui, prin creierul lui, Universul începe să se privească… pe sine însuși. Acesta este un adevărat miracol.

Dl Borșevici sugerează să începem cu acest paradox discuția despre „începutul timpului”. Pentru că în cosmologie suntem interesați nu doar de ce a fost, ci și de cine este capabil să pună astfel de întrebări.

Suntem obișnuiți cu imaginea standard: Big Bang-ul, 13,8 miliarde de ani, expansiunea Universului, inflația. Desene animate frumoase pe YouTube, niște metafore standard – și totul pare clar.

-Nimic nu este clar,- chicotește savantul. – Încă nimeni nu a explicat clar starea exactă a Universului înainte de explozie. A existat un fel de «condiție inițială», iar apoi fizica a ridicat din umeri.

Nucleul de aur și lumina condensată

Cheia teoriei sale nu constă în niște fantezii, ci într-un experiment practic neobservat, realizat de fizicienii germani din Bonn. Folosind echipamente relativ ieftine, au realizat ceea ce Einstein a prezis teoretic: lumină condensată.

– Suntem obișnuiți să considerăm lumina ca la un flux de fotoni”,- explică Victor Borșevici, – particule fără masă care ne permit să vedem orice. Dar Einstein a presupus deja, acum o sută de ani că în anumite condiții lumina se poate condensa, precum vaporii pe sticla rece. Devenind un fel de «lumină lichidă».”

Experimentul de la Bonn a confirmat că un astfel de condensat era într-adevăr posibil. Și apoi, așa cum spune el, „a prins sens” pentru Borșevici.

Apoi au apărut matematica, unitățile Planck, puțină (sau mai degrabă multă) persistență și o imaginație destul de îndrăzneață.

Dacă „derulăm” mental expansiunea Universului, acesta se contractă mereu și atinge limita Planck – dimensiunile și timpii minim posibili, în care fizica convențională încetează să mai funcționeze separat de fizica cuantică.

Interpretarea eroului nostru este că întregul Univers vizibil în timpul acestei epoci Planck a fost comprimat într-un obiect de dimensiunea nucleului unui atom de aur. Nu o „minge de foc uriașă”, nu un punct abstract, ci un volum finit foarte specific – un condensat de lumină monstruos de dens.

-Nu era gaz, nu plasmă, nu materie familiară, – spune el. – Era lumină condensată de o densitate colosală. Un foton obișnuit nu are masă – doar energie și impuls. Un foton în condensare are deja masă. Energia E și masa m sunt legate de formula lui Einstein E=mc². Dacă lumina se condensează, această relație începe cu adevărat să funcționeze.

Și aici, în mod neașteptat, intră în conversație miturile antice.

„Și Domnul a despărțit lumina de întuneric” – au confirmat-o savanții

În mitologia indiană, lumea la început „ era nu mai mare ca un ou de aur”. În Biblie, povestea începe cu fraza: „Și Dumnezeu a despărțit lumina de întuneric. Și aceea a fost prima zi”.

-E amuzant,- spune savantul, – dar calculele mele au ajuns exact la asta: Universul are dimensiunea nucleului unui atom de aur, în care nici lumina, nici întunericul nu se disting. Lumina condensată este o «plinătate întunecată», aproape literal.

Apoi vine Big Bang-ul. Dar nu unul abstract, ci o tranziție cuantică concretă. Starea de lumină condensată a durat doar o unitate de timp Planck – adică 0, urmată de 44 de zerouri după virgula unei secunde. Apoi, condensatul a „explodat”.

Ce s-a întîmplat în acel moment:

• o parte dintre fotoni s-au transformat în lumina liberă pe care o cunoaștem astăzi;

• o parte din energie a intrat în micile găuri negre Planck – primele semințe ale viitoarei materii întunecate;

• a apărut o cantitate colosală de unde gravitaționale – ceea ce numim astăzi energie întunecată.

-Iată și «separarea luminii de întuneric» la propriu,- zîmbește Victor Borșevici. – Găurile negre sunt întuneric, materie întunecată. Undele gravitaționale sunt energie întunecată. Lumina liberă este ceea ce vedem. Coincidența cu textele antice este atât de izbitoare încât îți face părul să se ridice. Strămoșii noștri erau departe de a fi naivi.

James Webb și șocul cognitiv al cosmologiei

Anterior, teoria sa ar fi putut fi o ipoteză originală, o jucărie intelectuală elegantă. Dar apoi Telescopul Spațial James Webb a fost lansat pe orbită – și aici lucrurile au devenit interesante.

Telescopul anterior, Hubble,

ne-a permis să privim înapoi cu miliarde de ani, dezvăluind universul timpuriu. James Webb a mers chiar mai departe: la cca 300 de milioane de ani după Big Bang.

James Webb este un telescop, care privește acolo unde începe timpul

Notă refacției: După ce am citit informații despre acest telescop, pur și simplu trebuie să le împărtășim.

Telescopul funcționează în infraroșu – unde lumina celor mai vechi galaxii este întinsă prin deplasări la roșu și nu mai este vizibilă pentru instrumentele optice. Pentru a preveni orbirea cauzată de propria căldură, telescopul este răcit la -223°C (o temperatură destul de apropiată de zero absolut) și acoperit cu un scut cu cinci straturi, de dimensiunea unui teren de tenis. Această „umbrelă cosmică” îl protejează de căldura Soarelui, a Pămîntului și a Lunii.

Webb orbitează (pe o orbită Lagrange L2) la un milion și jumătate de kilometri de Pămînt, unde gravitația creează un punct de repaus stabil. Acolo, poate privi în spațiul cosmic timp de un an, fără interferențe atmosferice.

Proiectul a costat aproximativ 10 miliarde de dolari și este un efort internațional care implică 17 țări. Telescopul a fost inițial conceput să dureze 5-10 ani, dar datorită unei manevre de lansare perfect executate, rezervele sale de combustibil îi vor permite să funcționeze aproape 20 de ani.

În primele luni, James Webb reușise deja să deruteze cosmologia: descoperise galaxii care păreau prea mature pentru epoca lor – ca și cum Universul s-ar fi grăbit să crească mai repede.

-Și acolo toată lumea a avut parte de un șoc cognitiv, – explică omul nostru de știință. – Într-un stadiu așa de timpuriu, astronomii se așteptau să vadă ceva amorf, primele aglomerări, haos. Dar ceea ce au văzut au fost… galaxii destul de respectabile. Foarte similare ca dimensiune și structură cu Calea Lactee. Prea timpurii, prea organizate. Conform modelelor clasice, acest lucru pur și simplu «nu putea fi».”

Problema a fost agravată de un alt detaliu: în jurul nostru, în «regiunea cosmică apropiată», nu este vizibilă nicio galaxie tînără. Aproape toate sunt sisteme mature. Părea că Universul s-a «grăbit» să se maturizeze cu mult înainte ca primele stele și galaxii să se fi format.

Mulți cosmologi au început să vorbească despre o criză a modelului standard. Unii au început să vină cu alternative exotice.

-Eu, – spune Borșevici, – am calculat, căci presupuneam că starea inițială era un condensat Planck de lumină și găuri negre Planck. Și dintr-o dată toate au venit la locul lor.

Conform calculelor sale, găurile negre super-masive din centrele galaxiilor viitoare încep să se formeze între 200.000 și 380.000 de ani după Big Bang – chiar înainte de faimoasa eră a recombinării, în care Universul a devenit transparent și a apărut radiația de fond de microunde relicvă.

În momentul în care detectăm această „lumină-ecou” relicvă (la 380.000 de ani de la început), modelul său conține deja:

• găuri negre super-masive în centrele galaxiilor viitoare;

• proto-galaxii – acumulări uriașe de hidrogen și heliu;

• începuturile structurii în jurul căreia stelele s-au „înfășurat” ulterior.

Cu alte cuvinte, James Webb pur și simplu a apucat nu niște galaxii „prea timpurii”, da mai degrabă rezultatul natural al unui început foarte rapid, în care întunericul (găurile negre) și lumina (fotonii) au lucrat împreună încă din primul moment.

Materia întunecată ca economie cosmică

Una dintre cele mai izbitoare părți ale teoriei lui Borșevici se referă la evoluția materiei întunecate. El propune să privim universul ca pe o vastă piață timpurie.

La început, exista o mare de găuri negre Planck. Existau incredibil de multe, dar fiecare este minusculă și are o viață foarte scurtă.

Mai mult, intră în joc un principiu simplu:

• Găurile negre ușoare se „evaporă” rapid;

• Cele mai masive reușesc să „mănânce” mai multă lumină liberă, cresc și devin mai grele;

• După ce lumina liberă se epuizează, această generație moare, dar lasă în urmă obiecte și mai rare, și mai grele.

În urma unor astfel de cicluri obținem un număr relativ mic de găuri negre super-masive și un număr imens de micro-găuri întunecate cu masă asteroidală, pe care nu le putem vedea direct, dar le putem simți prin gravitația lor.

-Este o versiune cosmică a consolidării pieței”, spune omul de știință. – La început, există o mulțime de firme mici, apoi unele dau faliment, altele sunt achiziționate. În cele din urmă, rămîn giganții și micile companii care îi deservesc. Același lucru este valabil și pentru materia întunecată.

Astronomia modernă vede indirect această «masă invizibilă» în două moduri:

1. Prin rotația anormală a galaxiilor – stelele de la periferie se mișcă prea repede, ca și cum ar exista multă masă suplimentară acolo.

2. Prin lentilă gravitațională – lumina de la obiectele îndepărtate este curbată pe măsură ce trece prin roiuri de materie invizibilă.

Conform estimărilor oamenilor de știință, masa materiei întunecate este de cinci- șase ori mai mare ca cea a materiei obișnuite. Și în modelul lui Borșevici, acesta este un rezultat complet natural al evoluției găurilor negre Planck.

Energia întunecată și șoapta undelor gravitaționale

O linie separată este energia întunecată, o componentă misterioasă a Universului, care pare să-și accelereze expansiunea.

-Undele gravitaționale ale lui Einstein nu sunt nici sunet, nici lumină, – spune Borșevici. – Sunt oscilații ale spațiu-timpului însuși. Trec prin noi, prin planete, prin stele, oprindu-se aproape nicăieri. Dar energia lor se acumulează.

Experimentatorii LIGO și VIRGO au captat odată aceste unde din coliziunea a două găuri negre – pentru care au primit un Premiu Nobel. Dar în Universul timpuriu, astfel de coliziuni se produceau în cantități de neimaginat, în special la scară Planck. O fracțiune uriașă din energia materiei întunecate se pierdea în unde gravitaționale.

-Spre deosebire de căldură sau lumină, o undă gravitațională nu interacționează aproape cu nimic, – explică Borșevici. – Nu poate «pur și simplu să dispară». Energia este răspîndită în tot universul, iar astăzi vedem efectul acesteia ca o expansiune accelerată.

Conform estimărilor moderne, energia întunecată reprezintă aproximativ 70% din energia totală a universului. Conform calculelor sale, aceasta acumulează deja în jur de 67-68% în primele fracțiuni de secundă după Big Bang. Apoi, formarea stelelor adaugă puțin mai mult – și obținem exact imaginea pe care cosmologii o înregistrează astăzi.

Un răspuns cu adevărat budist la întrebarea: „Ce a fost mai înainte?”

La un moment dat, e imposibil să nu pui întrebarea copilărească:

„Ce a fost înainte de Big Bang?”

Victor Borșevici zîmbește din nou, ca cineva care a auzit asta de prea multe ori.

-Budiștii au un răspuns minunat, spune el. – «Nu mă întrebați despre culoarea părului unui copil născut de o femeie care nu a născut». Întrebarea poate fi pusă așa , ca să poți lega orice de ea – și totul va fi echivalent cu fantezia.

Logic, ne amintește el, avem un punct zero în timp – momentul în care a început numărătoarea inversă. Orice lucru anterior nu mai este fizică, ci metafizică.

În sistemul nostru mental, există un trecut, un prezent și un viitor. Dar dacă ajungem la «începutul timpului», întrebarea «ce a fost înainte?» pur și simplu strică logica. Nu a existat timp cu semn negativ. Poți inventa nenumărați «mari Buddha», dar asta nu mai este știință.

Și readuce calm conversația la ceea ce poate fi numărat, măsurat și verificat.

«Academia de Științe» de la Butuceni și cosmosul moldovenesc

Este o plăcere deosebită să-l aud pe Borșevici vorbind despre Moldova. Fără patos, dar cu o amărăciune evidentă pentru modul în care țara își tratează propriul potențial.

-Oficialilor noștri nu le pasă deloc de spațiu, – spune el. – Dar un satelit moldovenesc a fost totuși lansat în spațiu. Și a fost construit de foștii mei studenți de la Politehnică: tipi cu mîini și minți de aur.”

„Academia” lui este o casă din Butuceni, niște rafturi cu cărți, un laptop, un calculator ponosit și obiceiul de a urmări fiecare știre din astrofizică.

Și totuși, de aici pleacă articole privite cu multă atenție la conferințele Marcel Grossmann de la Roma și Pescara, la Institutul Hermann Minkowski pentru Cercetări Fundamentale din Bulgaria și la forumurile științifice din Paris și Londra. Acestea sunt locuri unde se adună elita astrofizicii moderne – oameni de știință de talie mondială, inclusiv laureați ai Premiului Nobel. Și cine știe, poate că într-o zi interlocutorul nostru va fi printre ei.

-Aici s-au obișnuit să fim considerați o «țară agrară» , – spune el. – Dar sectorul agricol a fost aproape complet distrus, universitatea agricolă a fost închisă și totuși aceeași mantră persistă: «Cine suntem noi?». Așadar, dacă statul nu îi învață pe copii creativitatea și nu sprijină inovația și știința, se transformă într-un stup rău.

Aici urmează metafora preferată a savantului: statul este ca un stup sau un cuib de termite. Natura are deja modele sociale monarhice, „republicane” și alte modele sociale de insecte. Ele știu cum să-și protejeze copiii proprii, să reglementeze schimburile și să mențină „spiritul stupului”.

-Funcția statului este să protejeze, – afirmă el, – cu energie, hrană, educație și informații. Să protejeze istoria și identitatea. Să le ofere tinerilor un sentiment de apartenență, să le arate mobilitate socială pentru autorealizare. Fără aceasta, un astfel de «stup» nu durează mult.

În acest moment, discuția despre radiația cosmică de fond se intersectează în mod neașteptat cu probleme foarte banale: programa școlară, exodul creierelor și atitudinea față de propriile talente. Cu siguranță, într-un episod separat vom discuta acest subiect cu stimatul om de știință.

Și totuși: se va extinde universul la infinit?

El răspunde la întrebarea finală sub formă unei scurte prezentări.

-Se va extinde Universul la infinit sau se va prăbuși în cele din urmă?, – întreabă omul de știință moldovean. – Asta e o conversație serioasă. Hai să o păstrăm pentru partea următoare.

Oprim camera, iar amurgul timpuriu se îngroașă deasupra Butucenilor. Undeva deasupra Moldovei, trec unde gravitaționale, generate acum miliarde de ani de coliziunea unor găuri negre invizibile.

Universul continuă să se extindă, pentru cel puțin încă o noapte.

Iar Victor Borșevici deja formulează mental punctele pentru următoarea discuție. Și se pregătește pentru prezentările sale de la Paris și Londra, unde recent a fost invitat din nou.

Iurii Nepotiuc

Preluat de la: Noi.md