STRUCTURA FUNDAMENTALA A LUCRURILOR. REALITATEA NU E CE PARE

Cel mai frumos lucru pe care il putem trai este misteriosul. El este izvorul artei si al stiintei autentice. Cel care nu cunoaste emotia, care nu se mai poate opri pentru a se minuna si a ramane invaluit in uimire, e ca si mort- ochii lui sunt inchisi (ALBERT EINSTEIN)


Lumea in care traim e stranie
Pentru a percepe lumea, transformam tiparele receptionate ale radiatiei electromagnetice(vazul), presiunii aerului(auzul), chimiei locale (gustul si mirosul) si ale altor cateva fluxuri de date in elementele commune cu care opereaza creierul. Percepem lumea prin intermediul simturilor care ne stimuleaza creierul in moduri pe care circuitele noastre neuronale au invatat de-a lungul evoluiei sa le interpreteze. Din moment ce toate experientele noastre sunt filtrate si analizate de creierele noastre, cat suntem de siguri ca experientele noastre reflecta realitatea ?
Lumea exterioara este pentru noi o constructie mintala complicata. Simturilor noastre le scapa multe aspecte ale realitatii. Mintea noastra ne permite sa ne depasim limitele naturale. Descriind lumea fizica, stiinta ne arata cat este de saraca perceptia noastra naturala in comparatie cu intregul continut al realitatii fizice. Obiectele obisnuite, cele din viata de zi cu zi, au tot felul de propietati: dimensiuni, forme, culori, mirosuri, gusturi si multe altele. La nivel fundamental, lumea fizica arata altfel decât ne spun simturile si intuitiile cu ajutorul carora ne descurcam în viata de zi cu zi.
Cand fizicienii se angajaza in studiul universului ei tind sa ia de bun faptul ca legile fizicii sunt aceleasi peste tot in univers si ca toate constantele din fizica sunt absolut constante si cu adevarat aceleasi in orice parte a universului observat. Dovezi experimentale sugereaza acest lucru. Astofizicienii studiaza in mod curent lumina provenind de la atomii stelelor indepartate si izoleaza liniile spectrale emise sau absorbite de atomii aflati la foarte mare distanta. Relatiile dintre liniile spectrale individuale sunt complicate dar sunt intotdeauna aceleasi, indiferent de unde si de cand provine lumina. Deci, avem dovezi excelente ca legile fizicii sunt aceleasi in toate partile universului.
Galaxiile sunt atat de vaste si de rarefiate, iar stelele sunt imprastiate atat de rar incat ciocnirile efective dinte stele individuale sunt extrem de rare. Daca toate stelele ar fi dezmembrate si atomii lor ar fi imprastiati uniform in univers, am obtine doar un atom la fiecare zece metri cubi de univers. Exista aproximativ tot atat de multi atomi sub forma gazului raspandit in spatiul intergalactic. Aceasta face in total 0,2 atomi pe metru cub, de douazeci si cinci de ori mai putin decat densitatea critica de cinci atomi pe metru cub care ar fi necesara ca gravitatia sa opreasca expansiunea cosmica. Rezulta ca universul in care traim contine extrem de putina materie formata din atomi.
In ultimii ani rublicile de stiinta ale revistelor au relatat despre doua uimitoare descoperiri care ii deruteaza pe fizicieni. Prima e ca 90% din materia universului este alcatuita dintr-o substanta necunoscuta, misterioasa, numita “materie intunecata”. Cealalta e ca 70% din energia universului e compusa dintr-o structura si mai misterioasa, numita “energie intunecata”.
Nimeni nu stie din ce e alcatuita materia intunecata, dar cel mai plauzibili candidati sunt particule care interactioneaza foarte putin atat cu materia normala, cat si cu ea insasi. Probele acumulate in prezent privind existenta unei materii intunecate sunt acum de necontestat. Stelele din regiunile exterioare ale galaxiilor spirale se rotesc mult prea repede in jurul centrelor galaxiilor. Astronomii au explicat aceasta anomalie sugerand ca in galaxiile spirale exista mult mai multa materie decat vedem sub forma de stele, si ca gravitatia suplimentara furnizata de aceasta materie invizibila e cea care retine stelele exterioare. O alta dovada a existentei materiei intunecate este efectul de lentila gravitationala, efect legat de curbarea luminii, venita de la galaxiile indepartate, datorita gravitatiei. Per ansamblul universului, materia intunecata depaseste masa stelelor si galaxiilor (materia vizibila, formata din atomi care emit lumina) de aproximativ sase ori.
Marile roiuri de galaxii care constituie materia ce emite lumina, pot fi doar o picatura in oceanul materiei din univers. Aceasta materie intunecata s-ar putea afla intr-o forma care sa nu semene cu nimic din ce am detectat pana acum in acceleratoarele noastre de particule. Vedem, prin analogie, numai spuma alba de pe coama valurilor, nu si valurile masive ca atare. Trebuie sa ne privim habitatul ca pe un loc format in principal dintr-un material necunoscut si care pentru fizicieni reprezinta in prezent o mare, foarte mare provocare.
Atomii din care este format corpul nostru si cei care alcatuiesc toate stelele si planetele din univers sunt simpli constituenti infimi ai unui univers a carui structura la scara mare e controlata de o substanta foarte diferita (si invizibila)-materia intunecata. Deci, nu numai ca nu ne aflam in centrul universului, dar nici macar nu suntem alcatuiti din forma de materie predominanta in Univers.


• Ingredientele noastre fundamentale sunt cateva particule elementare

O mare realizare a stiintei moderne este ca putem defini “materia obisnuita”, acea materie din care suntem alcatuiti si pe care o intalnim in viata de zi cu zi, ca fiid materia pe care o putem construi din electroni, fotoni, doua tipuri de cuarci, numiti “up” si “down”, si gluoni.
Fizicienii au adunat dovezi peste dovezi ca toate interactiile dintre diverse obiecte si materiale, precum si alte milioane si milioane de alte interactii posibile întalnite zilnic, pot fi reduse la o combinatie de patru forte fundamentale. Una dintre ele este forta gravitationala. Celelalte trei sunt forta electromagnetica, forta slaba si forta tare.
Fortele electromagnetica si tare joaca un rol dominant in intelegerea materiei terestre. Forta electromagnetica mentine integritatea atomilor si le determina structura. Ea descrie de asemenea felul in care interactioneaza ei cu lumina. Forta tare mentine integritatea nucleelor atomice si le determina structura.
Actionand intre particule elementare, gravitatia e neglijabila. Dar cand sunt implicate multe particule, influenta ei se acumuleaza si ajunge sa domine interactiile dintre corpurile mari.
Forta slaba guverneaza procesele de transformare. Ea face ca unele particule, altminteri stabile, sa se dezintegreze, asa cum se intampla in anumite forme de radioactivitate. De asemenea, ea mediaza interactiunile cu emisie de energie care fac sa straluceasca stelele, inclusive Soarele nostru. Legile pentru cele patru forte fundamentale , luate impreuna , constituie ceea ce numim uneori “Modelul Standard”.
Potrivit nivelului atins in present de cunoasterea stiintifica, propietatile primare ale materiei din care suntem alcatuiti noi si lucrurile din jurul nostru, din care deriva toate celelalte propietati, sunt urmatoarele: masa, sarcina (electrica, de culoare) si spinul.
Mesajul fundamental ar trebui sa fie insa limpede: lumea fizica e construita din foarte putine tipuri de ingrediente. Mai mult, aceste ingrediente sunt ideal de simple, in sensul ca au doar cateva propietati: masa, sarcina si spinul.
Ingredientele noastre fundamentale, pe care le numim”particule elementare” nu au dimensiune sau forma intrinseca. Daca vrem neaparat sa le vizualizam, trebuie sa ne inchipuim niste puncte fara structura in care sunt concentrate masa, sarcina si spinul.
Un paradox care ii tulbura adesea pe ce care incearca sa inteleaga fizica este ca fotonii au energie si, prin urmare, au inertie si exercita gravitatie, desi au masa zero. Poate deasemenea parea paradoxal ca masa protonilor si a neutronilor e mult mai mare decat masa totala a componentelor lor. Aici se ascunde o alta infaptuire mareata in cunoasterea Naturii: intelegerea faptului ca masa noastra isi are origine in energie. Voi explica in continuare pe scurt aceste paradoxuri.
Fiecare tip de particula elementara are o valoare bine definita a masei ei. Unele dinte cele mai importante particule, intre care fotonii, gluonii si gravitonii, au masa nula. Asta nu inseamna ca ele n-au inertie sau ca nu exista gravitatie. Masa contribuie la inertie si gravitatie dar nu e singurul factor. In particular, o particula aflata in miscare are mai multa inertie si exercita mai multa gravitatie decat o particula in repaus. De fapt teoria relativitatii ne spune ca energia, nu masa, controleaza inertia si gravitatia. Pentru corpurile in repaus, energia si masa sunt proportionale, conform formulei lui Einstein E=mc2, deci in acest caz putem exprima inertia si gravitatia folosind oricare dintre ele. Cand corpurile se misca incet in raport cu viteza luminii, relatia E=mc2 ramane valabila intr-o buna aproximatie. In acest caz nu gresim prea mult daca spunem ca inertia si gravitatia sunt proportionale cu masa.
Pentru corpurile a caror viteza se apropie de viteza luminii, formula E=mc2 nu mai funtioneaza ca atare. Trebuie folosita o versiune mai generala si mai complicate a formulei, conceputa tot de Einstein. Formula mai generala arata ca fotonii au energie, prin urmare au inertie si exercita gravitatie, desi au masa zero.
La fel ca fotonii, gluonii au masa zero. In cazul cuarcilor, lucrul cel mai important de retinut este ca, desi masa lor e mare in comparatie cu cea a electronilor, e foarte mica in comparatie cu masa protonilor sau a neutronilor. Cuarcii se misca insa foarte repede in interiorul protonilor, astfel incat au energie. Toata aceasta energie se insumeaza. Cand energia acumulata e incapsulata intr-un obiect aflat in repaus, cum este protonul in ansamblul lui, atunci obiectul are masa m=E/c2. Aceasta explica aproape intrega masa a protonilor si neutronilor ca produs al energiei pure.
Ceva din modul de constructie al atomilor ii face sa se uneasca in cele mai bizare combinatii: giganticele molecule fantastice ale vietii, ADN, ARN, sute de proteine si tot restul. Propietatea electronilor de valenta de a sari dintr-o pozitie in alta sau de a fi pusi in comun de atomi este ceea ce le confera atomilor caracteristicile lor uimitoare si acest lucru e explicat numai de mecanica cuantica dezvoltata de celebrii fizicieni: Heisenberg, De Broglie, Schrodinger, Dirac, Born.
Spre exemplu, daca aplicam regulile mecanicii cuantice atomilor din care e compusa creta (carbonatul de calciu, CaCO3) se dovedeste ca atomii de calciu si carbon cedeaza usor doi si respectiv patru electroni, iar atomii de oxigen accepta usor doi electroni. Astfel cei trei atomi de oxigen din fiecare molecula de carbonat de calciu pot accepta cei sase electroni oferiti de un atom de calciu si un atom de carbon: este exact numarul de electroni necesar pentru schimb. Forta electrica produsa prin acest transfer de electroni este cea care mentine atomii in molecula de carbonat de calciu si legile mecanicii cuantice explica formarea si propietatile carbonatului de calciu.
Teoriile fundamentale ale fizicii descriu fortele din natura si felul in care obiectele reactioneaza la ele. Teoriile clasice precum cea a lui Newton sunt construite intr-un cadru ce reflecta experienta cotidiana, in care obiectele materiale au o existenta individuala, pot fi localizate, urmeaza traiectorii precise. Fizica cuantica ofera un cadru pentru intelegerea felului in care actioneaza natura la scara atomica sau subatomica, dar impune o schema conceptuala total diferita, in care pozitia, traiectoria, ba chiar si trecutul si viitorul unui obiect nu sunt precis determinate. Astfel, desi componentele obiectelor obisnuite, atomii, asculta de fizica cuantica, legile lui Newton constituie o teorie eficienta care descrie foarte precis comportamentul obiectelor macoscopice a structurilor complexe, ce definesc comportamentul lumii cotidiene. In cazul fizicii cuantice, oamenii de stiinta inca se mai straduiesc sa inteleaga detaliile felului in care apar legile lui Newton din domeniul cuantic.

• Campurile cuantice sunt componentele fundamentale

Dirac, Heisenberg, Pauli si alti fizicieni au dezvoltat o teorie matematica, compatibila cu relativitatea restransa, cunoscuta sub numele de teoria cuantica a campului, conform careia un camp este alcatuit din particule infnitezimale numite cuante ale campului si toate particulele elementare pot fi considerate ca mici aglomerari de energie si impuls. Particulele sunt cuante ale campului. Pentru campul electromagnetic cuantele sunt fotonii.
Intr-o teorie cuantica relativista fortele dintre particule pot lua nastere doar prin schimbul altor particule. Mai mult, toate aceste particule sunt pachete de energie, sau cuante, ale diferitelor tipuri de campuri. Un camp, cum este cel electric sau magnetic, e un fel de tensiune in spatiu, asemanatoare diferitelor tensiuni ce pot aparea intr-un corp solid, dar campul este o tensiune in spatiul insusi. Exista un anumit tip de camp pentru fiecare specie de particula elementara. La inceput, campurile erau socotite un ingredient aditional in reteta lumii fizice, niste particule suplimentare. Dealungul secolului XX, campurile au preluat controlul. Intelegem acum particulele ca pe manifestari ale unei realitati mai profunde. Particulele sunt avataruri ale campurilor.
In teoria cuantica a campului toate particulele elementare sunt pachete de energie in diferite campuri. Exista un camp electronic ale carui cuante sunt electronii; exista un camp electromagnetic (constand din campurile electric si magnetic) ale carui cuante sunt fotonii. Neutrinii sunt pachete de energie ale campului neutrinic si asa mai departe. Aceste campuri fluctueaza rapid, fiindca obiectele cuantice sunt in mod inerent agitate.
Ecuatiile unei teorii a campului cum este modelul standard nu opereaza cu particule, ci cu campuri;particulele apar ca manifestari ale acestor campuri. De ce lumea e alcatuita exact din aceste campuri: campurile electronului, cuarcilor, fotonului si asa mai departe? De ce natura asculta de principiile relativitatii si mecanicii cuantice? Imi pare rau aceste intrebari sunt inca fara raspuns. Daca trageti cu o raza laser – un „pistol cu raze electromagnetice”-, atunci declansati un suvoi de fotoni, care sunt cele mai mici pachete de forta electromagnetica. În mod similar, cei mai mici constituenti ai campurilor de forte slaba si tare sunt particulele numite bosonii de etalonare slaba si gluonii.
A doua caracteristica comuna celor patru tipuri de forte este aceea ca, asa cum masa unei particule determina modul în care ea este afectata de gravitatie si cum sarcina ei electrica determina cat de mult interactioneaza electromagnetic, particulele sunt înzestrate cu anumite cantitati de „sarcina tare” sau de „sarcina slaba,” care determina modul în care sunt afectate de fortele tari si slabe. Dar, ca si în cazul maselor particulelor, dincolo de faptul ca experimentatorii au masurat cu atentie aceste proprietati, nimeni nu a putut explica de ce universul nostru este compus anume din aceste particule, cu aceste valori ale maselor si sarcinilor de forta. In lista particulelor de constructive trebuie sa adaugam si gravitonul. Gravitonul este particula din care sunt alcatuite campurile gravitationale. Fotonii mentin laolalta atomii si moleculele; gluonii mentin laolalta cuarcii, protonii si nucleele atomice; gravitonii mentin laolalta planetele, stelele, galaxiile si, in general corpurile mari.
Cu campurile si particulele sale, mecanica cuantica ofera azi o surprinzator de buna decriere a naturii. Lumea nu e alcatuita din campuri si particule, ci dintr-un singur tip de entitate, campuri cuantice. Nu mai e vorba de particule care se misca in spatiu in cursul timpului, ci de campuri cuantice ale caror evenimente elementare au loc in spatiul-timp. Mecanica cuantica ne invata sa concepem lumea nu in termeni de “lucruri” aflate intr-o stare sau alta, ci in termeni de “procese”. Un proces este trecerea de la o interactiune la alta. Lumea e stranie dar simpla.
Campurile cuantice sunt componentele fundamentale din care este alcatuita lumea. Materia e compusa din atomi. Atomii sunt compusi din nuclee si atomi. Nucleele sunt compuse din protoni si neutroni. Protonii si neutronii sunt compusi din cuarci. Cuarcii si electronii sunt alcatuiti din campuri. Iar,din cate stim, campurile cuantice sunt treapta cea mai de jos pe scara naturii. Aceste campuri cuantice alcatuiesc atomii, lumina si intreg continutul universului. Sunt obiecte stranii: fiecare particula din care sunt compuse apare numai atunci cand interactioneaza cu altceva, in vreme ce atunci cand nu interactioneaza, se transforma intr-un “nor de probabilitate”.
Lumea e o forfota de evenimente cuantice elementare, cufundate in oceanul unui vast spatiu dinamic care se agita ca valurile marii. Einstein a inteles ca spatiul si timpul sunt manifestari ale unui camp fizic: campul gravitational. La scara extrem de mica, spatiul e o forfota de fluctuanta de de cuante gravitationale care actioneaza una asupra alteia si toate impreuna asupra lucrurilor.
Un camp este pur si simplu ceva ce are o valoare in fiecare punct din spatiu-timp. Aceste campuri fluctueaza rapid, fiindca obiectele cuantice sunt in mod inerent agitate. Daca intr-un anumit camp e injectata suficienta energie, prin el se propaga o unda, iar aceasta este o particula.
Teoria campurilor unifica astfel cele doua propietati enigmatice si aparent contradictorii ale lumii subatomice: capacitatea atomilor si a constituientilor lor de a se comporta atat ca particule, cat si ca unde.
In fond, nu-i nevoie sa introducem doua tipuri diferite de ingredient fundamentale, campuri si particule. Campurile domnesc. E vorba de campurile cuantice.
Problema cu teoria cuantica este ca nimic din experienta noastra de zi cu zi nu se intampla in modul descris de teorie. Toata lumea e de acord privind modul in care trebuie folosite ecuatiile mecanicii cuantice pentru a face predictii extrem de precise, dar nu exista inca un consens privind sensul real al undelor de probabilitate sau despre modul cum isi “alege” o particula unul din numeroasele viitoruri posibile sau cum se despica pentru a trai ramificat toate viitorurile posibile, intr-o arena de universuri paralele. Mecanica cuantica ne arata ca universul se bazeaza pe principii care din punctul de vedere al experientei noastre cotidiene sunt stranii. Ce sa intelegem din toate acestea? Inseamna oare ca la nivel microscopic universul functioneaza intr-un mod atat de obscur si neobisnuit, incat mintea umana care a evoluat de-a lungul epocilor pentru a face fata fenomenelor la scara vietii cotidiene este incapabila sa sesizeze “ce se petrece cu adevarat”? Sau poate ca, printr-un accident istoric, fizicienii au construit o formulare extrem de alambicata a mecanicii cuantice care, desi corecta din punct de vedere cantitativ, ascunde adevarata natura a realitatii? Nimeni nu stie. Poate ca in viitor un om inteligent va gasi o noua formulare a mecanicii cuantice care va lamuri complet ce-urile si de ce-urile mecanicii cuantice.


• Realitatea nu e ce pare a fi

Traim int-un spatiu-timp curb, care a luat nastere nu se stie cum intr-o gigantica explozie acum 13,8 miliarde de ani si care de atunci se afla in expansiune. Acest spatiu este un obiect real, un camp fizic numit campul gravitational, a carui dinamica e descrisa de ecuatiile lui Einstein. Spatiul se pliaza si se curbeaza sub greutatea materiei, putandu-se prabusi intr-o gaura neagra, cand materia e prea concentrata. Materia care e distribuita in o suta de miliarde de galaxii, fiecare continand o suta de miliarde de stele, este alcatuita din campuri cuantice, care se manifesta sub forma de particule, cum sunt electronii sau fotonii. Galaxiile, stelele, planetele, materia vie, muntii si padurile sunt alcatuite din atomi. Atomii la randul lor sun alcatuiti din particule elementare-cuante ale unor campuri cuantice (mici aglomerari de energie ale campurilor cuantice).
Atunci din ce e alcatuita lumea? Raspunsul e acum simplu: particulele sunt cuante (mici aglomerari de energie) ale campurilor cuantice; lumina e alcatuita din cuantele unui camp; spatiul nu e decat un camp, alcatuit si el din cuante; timpul ia nastere din procesele aceluiasi camp. Altfel spus, lumea e in intregime alcatuita din campuri cuantice. In teoria cuantica a campului toate particulele elementare sunt pachete de energie in diferite campuri.
Fizica cuantica ne cere sa intelegem ca particulele sunt manifestari ale unei realitati si mai profunde. Particulele sunt avataruri ale campurilor. La un nivel mai profund, particulele sunt inlocuite de campuri. Campurile umpland spatiul s-au impus in fizica moderna ca un nou tip de ingredient in descrierea fundamentala a lumii. Campurile domnesc!
Lumea nu e alcatuita din campuri si particule, ci dintr-un singur tip de entitate: campurile cuantice. Aceleasi campuri care produc particule produc si cele patru forte cunoscute: forta electromagnetica, forta tare, forta slaba si gravitatia. Ajungem astfel sa intelegem ca SUBSTANTA si FORTA sunt doua aspecte ale unei realitati fundamentale comune: CAMPURILE CUANTICE.
Aceste campuri nu exista in spatiu-timp; ele traiesc, asa zicand, unul peste altul: campuri peste campuri. Spatiul si timpul pe care le percepem la scara mare sunt imaginea neclara si aproximativa a unuia din aceste campuri cuantice: campul gravitational.
Campurile care exista prin ele insele, fara sa fie nevoie de un spatiu-timp care sa seveasca drept substrat, drept suport, capabile sa genereze ele insele spatiu-timp, se numesc “ campuri cuantice covariante”. Lumea e in intregime alcatuita din campuri cuantice covariante.
Aceasta lume fantasmatica a cuantelor e lumea noastra. In viata de zi cu zi nu ne dam seama de toate acestea. Lumea ni se pare determinata pentru ca fenomenele de interferenta cuantica se pierd in zarva lumii macroscopice. Reusim sa le punem in evidenta doar prin obeservatii delicate si izoland cat mai mult obiectele. A lua in serios mecanica cuantica, a cugeta la implicatiile ei e o experienta aproape uluitoare: impune renuntarea, intr-un fel s-au altul, la ceva ce ni se parea solid si inatacabil in modul nostru de a intelege lumea. Ne cere sa acceptam ca realitatea e profund diferita de cea pe care ne-o imaginam.


• La marginea cunoasterii

Astazi adevaratele mistere ale naturii si universului trebuiesc cautate in astrofizica si fizica particulelor elementare. Cea mai mare speranta a noastra pe termen scurt de a obtine noi informatii revelatoare despre legile fizicii ramane fizica experimentala a energiilor inalte (a particulelor elementare). Cel mai mare accelerator din lume este marele accelerator de hadroni (Large Hadron Collinder, prescurtat LHD) de la CERN din Geneva. Acceleratorul se afla intr-un tunel subteran circular cu circumferinta de aprox 27 de Km sub o zona rurala de la granita dintre Franta si Elvetia. Fasciculele se intersecteaza in patru puncte si rezulta un milliard de ciocniri pe secunda. Detectorul ATLAS este de peste doua ori mai mare decat Partenonul si inregistreaza energiile, sarcinile electrice, etc. si transmite toate aceste informatii la o retea internationala care leaga intre ele mii de supercomputere. Conceput initial pentru a studia bozonul Higgs, el este de asemenea dispozitivul ideal pentru a descoperii partenerii supersimetrici ai particulelor elementare.
Probabil in viitorul apropiat acel principiu holografic din gravitatia cuantica la care se refera in lucarile lor, profesorul Gerad’t Hoolf, laureat premiul Nobel in fizica si alti renumiti fizicieni, va fi o idee formidabila care va marca profund civilizatia planetei noastre.
Principiul holographic, inspirat din termodinamica gaurilor negre, ne spune ca lumea in care traim este de fapt un fel de holograma. Lumea tridimensionala pe care noi o experimentam-universul umplut cu galaxii, stele, planete, case si oameni- este de fapt o holograma, o imagine a unei realitati care are loc la granita universului pe o suprafata bidimensionala. Realitatea tridimensionala pe care o cunoastem este o proiectie holografica a acelor procese fizice ce au loc pe o suprafata aflata la granita Universului.
Principiul holographic spune ca daca am putea intelege legile ce guverneaza fizica de pe acea suprafata indepartata si modul in care fenomenele de acolo se leaga de experientele de aici, am putea intelege tot ce trebuie sa stim despre realitatea din universul in care traim. Tot ceea ce vedem si experimentam, ceea ce noi spunem ca reprezinta familiara noastra realitate tridimensionala, poate fi doar o proiectie de informatii stocate pe o suprafata bidimensionala aflata la mare distanta, similar modului în care informatia unei holograme este stocata pe o bucata subtire de plastic.
Principiul holografic este o idee noua care daca va fi acceptata, va face practic imposibila revenirea la oricare din teoriile anterioare care o ignora. Pricipiul de incertitudine al teoriei cuantice si principiul echivalentei al lui Einstein au fost idei de acest tip. Ele au contrazis principiile teoriilor mai vechi si, la inceput, cu greu se putea admite ca ele au sens. Ca si ele, principiul holografic este acel gen de idee de care avem nevoie atunci cand patrundem intr-un nou univers.
In mod traditional fizica se axeaza pe lucruri ca planete, pietre, atomi, particule elementare, campuri cuantice si investigheaza fortele care le afecteaza comportamentul si le guverneaza interactiunile acestora. Profesorul John Wheeler sugera candva ca lucrurile-materia si radiatiile-ar trebui vazute ca secundare, ca purtatoare ale unei entitati fundamentale mai abstracte: informatia. Wheeler nu pretindea ca materia si radiatia ar fi cumva iluzorii, ci el argumentea ca ar trebui vazute ca manifestarile materiale a ceva mai important. El considera ca informatia-unde se afla o particula, daca se roteste intr-o directie sau alta, daca are sarcina pozitiva sau negativa si asa mai departe-formeaza un nucleu ireductibil care se afla la baza realitatii. E ca si cum desenele unui arhitect se concretizeaza intr-un zgarie-nori. Informatia fundamentala se afla insa in schite. Zgarie-norii sunt doar o realizare fizica a informatiilor continute in schitele arhitectului.
In aceste conditii informatia si principiul holographic ar putea fi tema dominanta in fizica pe care o vor studia stranepotii nostri in urmatoarele decenii.
Toate acestea ne duc la marginea cunoasterii, acolo unde ne confruntam cu ceea ce indubitabil nu cunoastem, minunatul si nesfarsitul mister care ne impresoara.
Iata pe ce ametitoare culmi ale cunoasterii ne-a dus fizica moderna. LUMEA IN CARE TRAIM E STRANIE, DAR E SIMPLA. REALITATEA NU E CE PARE A FI. Sa incercam s-o intelegem.