ULTIMELE TREI MINUTE

Ipoteze privind soarta finala a universului

De Paul Davies

Universitatea Al.I.CuzaFacultatea de Geografie si GeologieSpecializarea Geografia Turismului

Lector Dr. Dan Lesenciuc Student Costea Andreea-GabrielaGeografie fizica generala Grupa 1213B

Cuprinsul cartii:

Prefata

1.Ziua judecatii de apoi

2.Agonia universului

3.Primele trei minute

4.Destinul stelelor

5.Caderea noptii

6.Cantarind universul

7.Pentru totdeauna reprezeinta un timp indelungat

8.Viata in ritm lent

9.Viata in ritm rapid

10.Moarte brusca-si renastere

11.Lumi fara sfarsit?

Bibliografie

2

RECENZIE

Paul Charles William Davies s-a nascut la Londra in 1946.Dupa ce si-a obtinut doctoratul la CollegeUniversity ,si-a inceput cariera academica la Cambridge sub indrumarea lui Fred Hoyle.La 34 de ani a fost numit proofesor de fizica teoretica la Universitatea din Newcastle.Din 1990 a inceput sa colaboreze cu universitati australiene(Adelaide si Macquarie),iar in preznet e profesor la Universitatea de Stat din Arizona. Activitatea stiintifica a lui Paul Davies cuprinde un spectru largȘfizica teoretica,cosmologie(cu importante contributii in domeniul starilor cuantice ale vidului si in cel al gaurilor negre) si astrobiologie (in 2005 a fost numit la conducerea Institutului SETI,care studiaza posibilitatea existentei vietii in univers). Printre cele peste 25 de carti de popularizare scrise de Paul Davies se numara: The Runaway Universe,Other Worlds,The Edge of Infinity,The Mind of God,The Cosmic Blueprint,Superforce,How to Build a Time Machine. Una din cartile acestuaia,Ultimele trei minute, este o lucrare structurata in 11 capitole si prezinta un posibil scenariu al sfarsitului universului, pe baza ultimelor descoperiri ce ofera indicii pentru viitor. Facand referire la cele mai importante teorii ce au revolutionat conceptia omului asupra universului,Paul Davies urmareste pe tot parcursul cartii relatia cauza-efect in sistemul din care Pamantul face parte.El mentioneaza teoria exploziei initiale,sau a big-bang-ului,care apare in anii’20,dar este considerata viabila incepand cu 1950,urmata de descoperirea radiatiei cosmice termice de fond de catre Robert Penzias si Arno Wilson,cinsprezece ani mai tarziu. O alta referinta importanta pentru lucrarea de fata o reprezenta publicarea in 1977 de catre Steven Weinberg a cartii The First Three Minutes( Primele trei minute) ce prezinta publicului larg o foarte convingatoare si detaliata descriere despre procesele ce au urmat exploziei initiale.O incursiune chiar si mai detaliata a fost posibila zece ani mai tarziu prin publicarea de catre Stephen Hawking a lucrarii A Brief History of Time ( Scurta istorie a timpului), ce contine idei despre prima biblionime de bilionime de bilionime dintr-o secunda. Bazandu-se pe acestea, Ultimele trei minute este’’ povestea universului, atat cat il putem prevedea, bazandu-ne pe cele mai noi idei ale unor binecuniscuti fizicieni si specialisti in cosmologie” Autorul insista asupra faptului ca aceasta lucrare este una in mare masura speculativa intrucat,chiar si prin utilizarea mijloacelor de ultima generatie, viitorul este greu de prezis cu certitudine.

3

In continuare cartea prezinta posibile ipoteze care ar putea duce la sfarsitul universului.Este adusa in discutie posibilitatea ca o cometa sa loveasca Pămantul si aceasta coliziune sa conduca la o devastare globala.Pentru a sustine acest scenariu Paul Davies se bazeaza pe prezicerea ca la 21 august 2126 cometa Swift-Tuttle va intra in coliziune cu planeta noastra El concluzionează că ‘Soarta noastră este indisolubil legată de soarta stelelor’. O alta teorie interesantă e aceea a lui Isaac Newton care afirmă ca universul se poate prăbusi către centrul său de gravitatie numai daca are un astfel de centru ,dar raționamentul implică ca universul este infinit ca întindere și atunci nu există nici centru , nici margine.Aceste teorii precum și celelalte menționate in carte evidențiaza faptul ca universul are o viața limitata.Acesta și-a inceput existenta cu o perioada finite de timp în urma ,își continua activitatea,dar,inevitabil se îndreapta către o moarte termică. Se prezintă o acumulare de date științifice dintre care menționez descoperirea lui Edwin Hubble care observa că galaxiile mai îndepărtate apar ușor mai roșii la culoare decât cele mai apropiate și demonstreaza că alungirea undelor de lumină se datoreaza faptului ca universul este in expansiune.Așadar , exlozia inițială este originea spațiului, timpului, materiei și energiei.O dovadă importantă a acestei teorii o constituie descoperirea radiației cosmice de fond. Toate acestea:exapansiunea universului, radiația cosmică de fond si relative abundența a elementelor chimice constituie o dovada considerabilă in sprijinul teoriei exploziei inițiale.O ipotază centrala a noii cosmologii este posibilitatea unui proces numit inflație care ar insemna că la un anumit miment din timpul primei fracțiuni de secundă universul a crescut brusc imens (inflație) cu un coeficient uriaș si expansiunea crește de asemenea.Uriașs dilatare produsă de inflațtie răcise universul la o temperatură foarte apropiată de 1028 grade.Acest vast rezervor de căldură există și astăzi sub forma foarte diminuată ,ca radiație cosmică de fond. Faza de gigantă roșie marchează începutul sfarșitului pentru o stea de dimensiuni mici.Deși o gigantă roșie este relativ rece,dimensiunea sa mare îi ofera o întinsă suprafață de radiație ,ceea ce implica o mare luminozitate.În cazul Soarelui, peste vreo 4 miliarde de ani,când fluxul de căldura va crește, planetele situate în apropierea acestuia vor fi înghitite.Pământul va deveni de nelocuit mult înainte ca aceasta să se întâmple ,oceanele vor dispărea prin evaporare și atmosfera va dispărea.Cum Soarele va crește din ce in ce mai mult ,el va îngloba cu învelișul său de flăcări mai întâi Mercur, apoi pe Venus și in final Terra.Planeta noastră va fi redusă la cenușă.Densitatea gazelor roșii și fierbinți va fi atât de mică încât condițiile se vor apropia de cele de vid. O alta teorie este amintita , aceea care afirmă că in centrul găurii negre gravitația crește fără limite.Deoarece câmpul gravitațional se manifestă ca o curbare sau deformare spațiu-timp,cresterea gravitației implică o deformare a acestuia.Matematicienii se referă la această trăsatură numindu-o o singularitate spațio-temporală.Aceasta prezintă o margine a spațiului si timpului prin care conceptul normal de spațiu-timp nu mai poate fi continuat.Multi oameni de știință consideră că singularitatea in interiorul găurii negre este sfârșitul spațiului si timpului și că ,fizic vorbind orice lucru cu care intră in contact va fi complet anihilat. Se dovedește ca universul expansionist se comportă asemenea unui corp proiectat de pe Pământ cu mențiunea ca marginile acestuia nu sunt clar definite.Dacă viteza expansiunii este destul de mare , galaxiile in retragere nu se vor mai afla sub acțiunea forței gravitaționale cumulativă a intregului material in univers si expansiunea va continua la nesfârșit.Privind cealaltă extremă ,dacă viteza este prea mică , se va ajunge intr-un final la o oprire , iar universul va începe să se contracte.Atunci galaxiile vor fi antrenate intr-o miscare opusă celei de expansiune și întregul univers va fi distrus.Pentru cosmologie,problema fundamentala ete dacă există suficientă materie pentru a opri expansiunea universului.

4

În contextul sfârșitului universului, existenta unei legi a complexitații are o semnificație importanta.Aceasta ar implica depașirea limitelor actuale ale omului in ceea ce privește diversitatea si calitatea activitaților sale fizice si psihice.Totuși întreaga speculație este totuși bazată pe ipoteza că universul va continua să se extindă pe vecie,acesta reprezentând unul din posibilele sale destine. O alta problemă abordata in această lucrare este ccea a timpului’’Nici o cantitate de ingeniozitate a oamenilor sau a altor făpturi nu poate prelungi viața pe vecie, daca vecia nu există’’Obsevațiile sugerează idea că greutatea universului se afla foarte aproape de linia critică de graniță dintre expansiunea eternă și colapsul final.Privind universul peste o suta de miliarde de ani se observă încă multe stele care ard ,iar oamenii vor avea posibilitatea să studieze mișcările galaxiilor îndepărtate.Utilizând telescoapele optice vor vedea cum ele își încetinesc treptat expansiunea si intră într-un process de comprimare.Galaxiile care pot fi observate astăzi vor fi aproximativ de patru ori mai depărtate la acel moment .Datorită vâstei mai înaintate a universului ,astronomii vor fi capabili sa vadă cam de 10 ori mai departe decât acum ,universul lor observabil cuprinzând mai multe galaxii decât cele vizibile în epoca noastră cosmică. La aproximativ 10 miliarde de ani după aceasta , temperaturii radiației de fond va crește considerabil și va constitui o amenințare.În momentul când temperatura va fi ajuns la aproximativ 300L K ,o planetă ca Terra ar avea probleme în a se debarasa de căldură.Aceasta ar suferi un proces de încălzire implacabil.Calotele de gheață si ghețarii se vor topi,apoi oceanele se vor evapora.Peste 40 milioane de ani, temperatura radiației de fond ar reveni la media temperaturii de astăzi a Pământului. Conditiile în universul ce se apropie de etapa sa terminală ar începe să semene din ce în ce mai mult cu cele ce au prevalat la scurt timp după explozia inițială.Un studio excatologic al cosmosului a fost realizat de astronomul Martin Rees care a reusit să proiecteze o imagine a ultimelor stadii ale colapsului.În momentele finale ,gravitația devine forța monopolizatoare,distrugând spațiu și materie. În concordanță cu teoria relativitații , nicio informație sau influență fizică nu poate călători mai repede decât lumina.Paul Davies formulează întrebarea dacă un supraom aflat în universul ce colapsează in ultimele moment ear putea avea un număr infinit de gânduri și experiențe distince în timpul finit disponibil.Problema aceasta aceasta a fost aprofundată de John Barrow și Frank Tipler.Răspunsul este strict legat de detaliile fizice din etapa finală. Așadar autorul presupune că sfârșitul universului va avea loc fie printr-o explozie violentă, fie printr-o stingere lentă(sau mai probabil prin înghețare sau implozie) Un viitor sumbru pentru planeta noastră este prezentat de fizicienii Sidney Coleman și Frank De Luccia într-un articol intitulat Gravitational effects on and of Vacuum Decay ( Efectele gravitaționale asupra și ale dezintegrării vidului) .Vidul la care se referă ei nu este doar un spațiu gol , ci starea de vid în fizaca cuantică.Această stare de vid poate să nu fie singulară.Ar putea exista mai multe stări cuntice , toate în aparență goale ,dar având diferite niveluri de activitate cuantică și de diferite energii associate. Concluzia generală este ca starea actuală a universului corespunde vidului adevărat , adică spațiului gol in epoca noastră este starea de vid cu nivelul de energie cel mai scăzut posibil.În continuare Paul Davies se întreabă:’’Dar suntem oare siguri de aceasta?’’ În încheiere, această carte explică începutul si sfârșitul universului, mai precis, cauzele care ar putea conduce la dispariția acestuia.Aceasta concentrează intr-un numar relativ mic de pagini un volum destul de mare de informație, iar stilul si schițele inserate de autor fac ca această lucrare sa fie accesibilă și comprehensivă și celor mai puțin erudițti. Din punctul meu de vedere Ultimele trei minute este o carte interesantă,ce îți captează atenția prin fascinația pe care o exercită asupra oamenilor preocupați de soarta universului.

5

6