La începutul ultimului deceniu al anilor 90, astronomii au fost hotărâți să afle care va fi destinul final al Universului. Dacă totul a început cu un big bang, Big Bang, dintr-un singur punct care a început să crească până la dimensiunile actuale, cât de repede Universul continuă să se extindă astăzi? Și, mai presus de toate, este gravitatea miliardelor de galaxii pe care le putem vedea încetinind această expansiune? Aș putea chiar să o opresc? Brian Schmidt a fost omul (sau unul dintre bărbați) care a reușit să răspundă la aceste întrebări. Și a făcut-o, în pragul anului 2000, cu o descoperire senzațională și neașteptată, una care ar schimba pentru totdeauna percepția pe care o avem despre Universul în care trăim.
Într-adevăr, Schmidt și-a dat seama că, departe de a încetini, ritmul expansiunii universale este accelerat . Adică Universul în care trăim crește din ce în ce mai repede, condus de o forță necunoscută pe care Știința, din lipsa mai multor detalii, a poreclit-o „energia întunecată” . Această „expansiune accelerată” face ca materia care conține Universul (sub formă de galaxii și stele) să fie tot mai dispersată și mai îndepărtată unul de celălalt. La final, într-o perioadă de neimaginat de lungă, cu toată materia existentă împrăștiată pe distanțe enorme într-un spațiu gigantic și întunecat, întregul Univers va fi stins pentru totdeauna. Constatarea a obținut Schmidt Premiul Nobel pentru fizică din 2011, pe care l-a împărtășit cu alți doi cercetători, Adam Riess și Saúl Perlmutter. Ieri, Schmidt a fost la Madrid pentru a susține o prelegere despre „Universul accelerat” la Fundația BBVA. Acolo a acordat un interviu ABC.
- Descoperirea ta a dezvăluit un viitor foarte trist pentru Univers ... Este într-adevăr sfârșitul atât de rece, singur și întuneric?
- Da. După cum putem vedea, întregul Univers se estompează, la fel ca un gaz fierbinte care se extinde până se răcește și se diluează complet. Putem spune că Universul a avut un principiu interesant și foarte activ, Big Bang-ul și că va avea un viitor întunecat al inexistenței, în care se va întoarce la nimic.
- Nu există nicio alternativă?
Unii oameni se bucură de ideea că deja știm totul despre Univers. Dar nu este așa. De exemplu, există alte universuri? Sau poate ceva important ne-a scăpat până acum? Ceva care revitalizează Universul, îi dă înapoi puterea pe care o avea ...? Dacă acest lucru este cu adevărat posibil, dacă este adevărat, este ceva ce nu știm ...
- În urmă cu doar două decenii am crezut că știm că materia care formează Universul încetinește, grație gravitației, expansiunii sale și că această expansiune ar putea chiar să se oprească, să meargă înapoi, începând o etapă de contracție ...
- Da, dar asta s-a dovedit a nu fi adevărat. Tocmai pentru a-l verifica, în anii 90, masa totală a Universului a început să fie calculată, iar ceea ce s-a găsit este că materia pe care o vedem, care formează stelele și galaxiile, abia a fost 4, 5 din totalul ... un alt 25% este materie întunecată, pe care nu o putem vedea sau detecta, iar restul, aproape 70%, ceea ce numim energie întunecată, care este responsabilă cu extinderea accelerată.
- Și ce este exact acea energie întunecată?
- De fapt, nu știm. Dar preocuparea mea de om de știință este că se comportă exact ca și constanta cosmică prevăzută de Einstein, deși în realitate este ceva foarte diferit. Cred că nu este același lucru, deoarece este ceva care variază în timp. Este mai mult un câmp asociat cu energie, mai asemănător în modul său de funcționare al arborelui Higgs și al câmpului său, dar dificultatea este că poate fi imposibil confirmă acest fapt pe parcursul unei vieți omenești, chiar a unei întregi civilizații.
Apoi, existența acestei energii întunecate este un factor de adăugat la exemplul dvs. anterior că Universul în expansiune seamănă cu un gaz fierbinte care se extinde, se răcește și se diluează Doar nu știm care este efectul pe care îl are energia întunecată asupra viitorului Universului în expansiune.
Rata natalității stelelor se prăbușește
Este corect. Singurul lucru pe care îl putem prezice este că acest efect se îndepărtează de predicțiile lui Einstein. Cu toate acestea, noi, Umanitatea, suntem foarte ingenioși și s-ar putea ca într-un alt mod să putem ajunge să înțelegem ce este acea energie întunecată și cum funcționează. De exemplu, suntem capabili să vedem cum funcționează teoria șirurilor și, dintr-o dată, vedem că forța gravitației și Mecanica cuantică funcționează împreună. Poate că putem face ceva similar pentru a ști cum funcționează energia întunecată. Uneori se întâmplă lucruri neașteptate care dau brusc sens la toate. Cine știe, deși acel moment nu a venit încă.
În prezent se nasc încă stele și se formează noi galaxii. Asta nu dă o idee de normalitate în viitorul Universului?
Nu, deloc. De fapt, natalitatea noilor stele se prăbușește. Nicio legătură cu ceea ce a fost în alte vremuri din trecut. Majoritatea lucrurilor care trebuie să se întâmple în Univers s-au întâmplat deja. De exemplu, dacă ne întoarcem la vremea când Universul avea 3.000 de milioane de ani (astăzi este de 13.800) numărul de stele noi a fost mai mare cu un factor de douăzeci decât este dat în prezent . Chiar și cele mai multe stele din propria noastră galaxie s-au format atunci. Este adevărat că și astăzi se naște stele, dar cu o viteză, cum spun eu, mult mai scăzută. Iar ritmul acesta va continua să scadă în viitor.
De ce?
Deoarece la început, când galaxia noastră s-a format și stelele pe care le conține, a fost disponibilă multă gază pentru a face acest lucru (99% din materia obișnuită a Universului, de fapt, este hidrogen). Dar, pe măsură ce Universul a continuat să se extindă și materia s-a îndepărtat unul de celălalt, cantitatea de gaz a scăzut, iar în viitorul nu prea îndepărtat se va termina complet, cu ce că stelele noi nu se vor mai naște.
- Și ce se întâmplă cu marile grupări formate din sute sau mii de galaxii care, în loc să se îndepărteze, se apropie unul de celălalt? Sunt doar fenomene locale de activitate într-un univers care moare?
- Acesti clustere, capacitatea acestor mari grupuri de a atrage noi membri, scade dramatic, din cauza extinderii Universului. Aceste clustere vor continua să existe încă mult timp, dar de fiecare dată mai departe unul de celălalt, până când vor fi complet izolate și se vor opri unul câte unul pe măsură ce consumă materialul la dispoziție. Structura pe scară largă a Universului seamănă cu cea a unei rețele, în care nodurile sunt ciorchine de galaxii, dar expansiunea întinde acea rețea, spargând-o și îndepărtând fiecare dintre fragmente. Toate observațiile făcute până acum sunt în concordanță cu acest viitor.
- Când s-a confruntat pentru prima dată cu rezultatele sale, pe care nimeni nu le aștepta, care a fost primul lucru la care a crezut?
- Ei bine, primul lucru la care m-am gândit a fost că a fost o greșeală. Și am petrecut luni lungi verificând totul pentru a găsi acea greșeală. Eram convins că nu poate fi adevărat. Dar când, odată cu trecerea timpului, m-am convins că nu există nicio greșeală, atunci m-am gândit că poate îmi lipsește o piesă din puzzle, ceva important și în ceea ce nu reparasem. Ideea unui univers plin cu o energie ciudată care o împingea era ceva greu de digerat.
- Cât a durat să te convingi pe deplin de rezultatele tale?
- Ei bine, mi-am dat seama că observațiile mele au fost corecte în 1998. Dar eram încă îngrijorat că îmi lipsește informații cheie care ar putea modifica rezultatele complet. Totuși, doi ani mai târziu, în 2000, alte echipe au ajuns la aceleași concluzii și au confirmat că Universul este într-adevăr plin de energie întunecată. Când s-a întâmplat acest lucru, am respirat ușurat. Pentru că am avut dreptate. După aceea, sute de noi experimente au reconfirmat, iar și iar, că expansiunea Universului este din ce în ce mai rapidă.
- Este posibil să se calculeze când va avea loc această finală?
- În termen de 500 de milioane de ani, de pe Pământ nu va fi posibilă distingerea unei singure galaxii. De fapt, galaxia cea mai apropiată de a noastră va fi atunci aceeași distanță ca cele mai îndepărtate galaxii pe care le putem vedea astăzi. Andromeda, vecinul nostru galactic, s-ar fi contopit deja cu propria noastră galaxie și ambele vor forma una. În 500 de milioane de ani, cele mai apropiate galaxii vor avea o schimbare spre roșul celor zece, care este cel mai îndepărtat pe care îl putem vedea astăzi.
- Și după aceea?
- Atunci, în viitorul îndepărtat, redshift-ul acestor galaxii va avea tendința la infinit și toate vor fi neobservate din punct de vedere tehnic, indiferent de tehnologia de atunci ... Pur și simplu vor fi atât de departe și vor continua să se îndepărteze atât de repede încât va fi imposibil să le vezi . Din acel moment, fiecare galaxie sau grup de galaxii va avea doar forțele proprii și vor fi consumate puțin câte puțin, până la epuizarea combustibilului ultimei stele și într-o perioadă care poate dura sute de miliarde de ani. Până atunci, Universul va deveni un loc cu adevărat plictisitor.
- Ești o persoană religioasă?
- Nu. Nu sunt religios, dar nu sunt ateu, cel puțin nu în sensul strict al cuvântului. Mă descriu ca un agnostic militant, nu am de ce să cred că există un Dumnezeu și nici nu este important pentru mine. Prin urmare, dacă nu-l cunosc și nici nu am nevoie de el, este ceva care nu mă privește.
- Și ce-i cu milioanele de credincioși din lume?
«Dacă îl pui pe Dumnezeu acolo unde nu contrazici știința, nu am nicio problemă»
- În ceea ce privește oamenii care au credință și dacă îl așez pe Dumnezeu într-un loc care nu contrazice Știința, nu am nicio problemă. Imaginați-vă, de exemplu, că credeți că Dumnezeu a creat Universul, că a creat Big Bang. Nu pot spune că greșești, pentru că acest lucru este neprovizibil și, prin urmare, nu contrazice ceea ce arată Știința. Prin urmare, dacă credința este ceva foarte important pentru mulți oameni și cred în existența lui Dumnezeu, nu simt nevoia să o refuz doar pentru faptul că nu o pot face. Dar dacă crezi în Dumnezeu și vrei să impui acea idee, atunci vom avea o problemă, pentru că îți vei forța valorile tale asupra mea și a altora și cred că fiecare ar trebui să aibă propria lor capacitate de a vedea Universul așa cum este. Atunci voi fi încântat, de exemplu, să discut cu cineva care crede că Dumnezeu a creat Universul cu 4004 ani înainte de Hristos și voi încerca să explic de ce nu a fost așa.
- Totuși, ceea ce ați descoperit este exact cum va fi sfârșitul Universului, sfârșitul tuturor lucrurilor ...
- Da, sfârșitul tuturor lucrurilor, dar este posibil ca Dumnezeu să aibă un alt Univers ascuns ... Și chiar dacă ar fi, acesta nu ne-ar afecta și, prin urmare, nu este ceva care să conteze pentru mine.
- Acum că îl menționați, sfârșitul acestui Univers nu trebuie să afecteze evoluția altor universuri posibile ...
- Este posibil, dar asta nu știm încă. Și în acest lucru, singurul lucru pe care nu-l putem explica este momentul Big Bang-ului, ci tot ceea ce urmează. Ne putem imagina că Big Bang-ul a provenit dintr-o fluctuație cuantică, dar atunci întrebarea ar fi despre originea acelei fluctuații, iar dacă se răspunde la aceasta, ar exista întotdeauna o întrebare nouă despre ce a creat ceea ce a creat fluctuația, etc. ...
- Credeți că există o „fizică nouă” acolo, care încă așteaptă să fie descoperită?
- Sunt foarte încrezător că este așa. De fiecare dată când Umanitatea a început să înțeleagă ceva, și-a dat seama că a greșit. Pe de altă parte, încă nu înțelegem energia întunecată, așa că fizica care explică energia întunecată este încă de descoperit și sunt convins că va fi revoluționară și că va schimba complet modul în care vedem Universul.
- De fapt, încă știm foarte puțin despre Univers ... Este posibil să greșim în toate?
- Este adevărat că astăzi cea mai mare parte a Universului este încă de explicat. Dar este și faptul că ceea ce se descoperă nu anulează ceea ce se știa deja. Legile lui Newton, de exemplu, rămân foarte valabile, în ciuda a tot ceea ce a venit mai târziu. Și același lucru este valabil și pentru Einstein. De aceea cred că atunci când materia întunecată și energia sunt explicate, asta nu înseamnă că ceea ce știm acum nu este la fel de valabil.
- La ce lucrezi în prezent?
- În mai multe domenii. Pe de o parte, continuu să lucrez la extinderea Universului și să înțeleg în ce măsură legile lui Einstein sunt reflectate în natură. Aceasta este aproximativ 25% din activitatea mea. Pe de altă parte, fac parte și dintr-un proiect de căutare a planetelor în jurul altor sisteme solare. Lucrez la un program de urmărire care vizează stelele și galaxiile care se văd din emisfera sudică (locuiesc în Australia). Programul se numește Skymapper. Și, de asemenea, încerc să înțeleg cum a ajuns Universul așa cum este astăzi. Pentru asta, încerc să găsesc cele mai vechi stele care există, prima care s-a format în Universul timpuriu și de la care a început totul. Aceasta este întrebarea la care aș dori să răspund în următorii zece sau cincisprezece ani.
- Și cum intenționați să o faceți?
«Căutăm moaște ale unei căi lactee aflate încă în formare»
- Una dintre funcțiile programului SkyMapper este tocmai aceea de a afla care sunt și unde sunt cele mai vechi stele din galaxia noastră, Calea Lactee. Căutăm relicvele fosile ale unei Căi Lactee, încă în formare. Astfel vom înțelege cum o serie de stele împrăștiate s-au grupat pentru a ajunge să formeze ceea ce este acum galaxia noastră. Și trebuie să spun că suntem pe drumul cel bun și că suntem foarte aproape de a termina un studiu, în lunile următoare, în care vom anunța descoperirea celor mai vechi stele din galaxia noastră.
- Câți ani?
- Aceste stele au aproximativ 13.000 de milioane de ani, aproape la fel ca întregul Univers și mult mai mult decât Calea Lactee. De fapt, sunt atât de vechi încât s-au format direct din materialul original Big Bang.
- Adică sunt stele din prima generație ...
- Până acum, nimeni nu a găsit încă vedete din prima generație. Și încă nu mă pot asigura că sunt ale noastre. Până acum, cel mai mult aspirăm este să descoperim stele din a doua generație, adică cele care au fost formate din materialul stelelor deja moarte din prima generație. Și cred că avem o stea formată direct din rămășițele unei singure stele din prima generație, ceea ce este fascinant. Dar ceea ce încercăm să facem nu este să găsim una, ci multe dintre aceste stele, suficiente pentru a putea înțelege, statistic, cum s-au format galaxiile. Suntem doar la începutul acestui mare proiect.
- Cum localizați acele stele?
- Stelele care explodează mai violent produc valuri de radiații gamma (GRB), una dintre cele mai mari surse de energie din întregul Univers. Căutăm, din nou, cele mai îndepărtate explozii de acest tip pe care le putem localiza, chiar în limitele Universului cunoscut. Când acea lumină călătorește prin Univers și ajunge la noi, ne aduce informații despre cum era Universul în momentul exploziei. Și vedem, de exemplu, că rata de expansiune a fost mai mică în trecut, ceea ce ne coroborează din nou rezultatele. În esență, încercăm să aflăm cum a fost Universul în aceeași perioadă în care s-au născut acele prime stele. Cu alte cuvinte, folosim explozii de raze gamma pentru a lumina Universul antic.
- Sunt proiecte cu adevărat complexe de realizat ...
- Într-adevăr. De aceea, vreau să promovez o colaborare strânsă între numeroasele țări care studiază Universul timpuriu. Concurența este bună, dar această sarcină este ceva care trebuie abordat împreună. Este prea mare pentru ca o singură echipă să o facă singură.
- Ați dori să adăugați ceva pentru a termina?
- Da. Este un privilegiu pentru mine să mă pot dedica astronomiei. Și unul dintre lucrurile care îmi plac despre astronomie este universalitatea ei. Mă duc în Africa, în Europa, în Asia ... Indiferent unde, toată lumea înțelege acest concept. De aceea intenționez ca în viitorul apropiat toate eforturile în acest domeniu să fie realizate împreună. Și va lucra împreună, întrucât vom înțelege cu adevărat Universul care ne înconjoară și locul pe care îl ocupăm.
Universul necunoscut, de Brian Schmidt
