Lumi paralele by Editura TREI

O călătorie prin creaţie, dimensiuni superioare și viitorul Cosmosului

Traducere din engleză de Constantin Dumitru-PalCus

Editori: Director Editorial: Design: Redactor: Director Producţie: DTP: Corectură:

Silviu Dragomir Vasile Dem. Zamfirescu Magdalena Mărculescu Radu Manelici Vlad Constantin Cristian Claudiu Coban Ofelia Coșman Dușa Udrea Eugenia Ursu

DESCRIEREA CIP a Bibliotecii Naţionale a României KAKU, MICHIO Lumi paralele: o călătorie prin creaţie, dimensiuni superioare şi viitorul Cosmosului / Michio Kaku; trad.: Constantin Dumitru‑Palcus. Bucureşti: Editura Trei, 2015 ISBN 978-606-719-306-0 I. Dumitru‑Palcus, Constantin (trad.) 113/119

Titlul original: Parallel Worlds. A Journey Through Creation, Higher Dimensions, and the Future of the Cosmos Autor: Michio Kaku Copyright © 2005 by Michio Kaku Copyright © Editura Trei, 2015 pentru prezenta ediție O.P. 16, ghișeul 1, C.P. 490, Bucureşti T: +4 021 300 60 90; F: +4 0732 25 20 20 E: comenzi@edituratrei.ro W: edituratrei.ro

ISBN 978-606-719-306-0

Dedic aceastÄ&#x192; carte soĹŁiei mele iubitoare, Shizue.

Lumi paralele Michio Kaku

mulČ&#x161;umiri

Lumi paralele Michio Kaku

Aş dori să mulţumesc următorilor oameni de ştiinţă care au avut amabilitatea de a‑şi face timp pentru a fi intervievaţi. Comentariile, observaţiile şi ideile lor au îmbogăţit mult această carte şi i‑au sporit profunzimea şi concentrarea: Steven Weinberg, laureat al Premiului Nobel, Universitatea Texas, Austin Murray Gell‑Mann, laureat al Premiului Nobel, Institutul Santa Fe şi Institutul de Tehnologie din California Leon Lederman, laureat al Premiului Nobel, Institutul de Tehnologie din Illinois Joseph Rotblat, laureat al Premiului Nobel, Spitalul St. Bartholomew’s (pensionat) Walter Gilbert, laureat al Premiului Nobel, Universitatea Harvard

Lumi paralele Michio Kaku

Henry Kendall, laureat al Premiului Nobel, Institutul de Tehnologie din Massachusetts (decedat) Alan Guth, fizician, Institutul de Tehnologie din Massachusetts Sir Martin Rees, astronom, Universitatea Cambridge Freeman Dyson, fizician, Institutul pentru Studii Avansate, Universitatea Princeton John Schwarz, fizician, Institutul de Tehnologie, California Lisa Randall, fizician, Universitatea Harvard J. Richard Gott III, fizician, Universitatea Princeton Neil de Grasse Tyson, astrofizician, Universitatea Princeton şi Planetariul Hayden Paul Davies, fizician, Universitatea din Adelaide Ken Croswell, astronom, Universitatea California, Berkeley Don Goldsmith, astronom, Universitatea California, Berkeley Brian Greene, fizician, Universitatea Columbia Cumrun Vafa, fizician, Universitatea Harvard Stuart Samuel, fizician, Universitatea California, Berkeley Carl Sagan, astronom, Universitatea Cornell (decedat) Daniel Greenberger, fizician, Colegiul New York V. P. Nair, fizician, Colegiul New York Robert P. Kirshner, astronom, Universitatea Harvard Peter D. Ward, geolog, Universitatea Washington John Barrow, astronom, Universitatea Sussex Marcia Bartusiak, jurnalist de ştiinţă, Institutul de Tehnologie Massachusetts John Casti, fizician, Institutul Santa Fe

Lumi paralele Michio Kaku

Timothy Ferris, jurnalist de ştiinţă Michael Lemonick, jurnalist de ştiinţă, revista Time Fulvio Melia, astronom, Universitatea Arizona John Horgan, jurnalist de ştiinţă Richard Muller, fizician, Universitatea California, Berkeley Lawrence Krauss, fizician, Universitatea Case Western Reserve Ted Taylor, proiectant de bombe atomice Philip Morrison, fizician, Institutul de Tehnologie din Massachusetts Hans Moravec, cercetător în domeniul computerelor, Universitatea Carnegie Mellon Rodney Brooks, cercetător în domeniul computerelor, Artificial Intelligence Laboratory, Institutul de Tehnologie din Massachusetts Donna Shirley, astrofizician, Jet Propulsion Laboratory Dan Wertheimer, astronom, SETI@home, Universitatea California, Berkeley Paul Hoffman, jurnalist de ştiinţă, revista Discover Francis Everitt, fizician, Universitatea Stanford Sidney Perkowitz, fizician, Universitatea Emory Aş mai dori să mulţumesc următorilor oameni de ştiinţă care, prin stimularea discuţiilor despre fizică, au contribuit considerabil de‑a lungul anilor la îmbunătăţirea conţinutului cărţii de faţă: T.D. Lee, laureat al Premiului Nobel, Universitatea Columbia

Lumi paralele Michio Kaku

Sheldon Glashow, laureat al Premiului Nobel, Universitatea Harvard Richard Feynman, laureat al Premiului Nobel, Institutul de Tehnologie California (decedat) Edward Witten, fizician, Institutul pentru Studii Avansate, Universitatea Princeton Joseph Lykken, fizician, Fermilab David Gross, fizician, Institutul Kavli, Santa Barbara Frank Wilczek, fizician, Universitatea din California, Santa Barbara Paul Townsend, fizician, Universitatea Cambridge Peter Van Nieuwenhuizen, fizician, Universitatea de Stat din New York, Stony Brook Miguel Virasoro, fizician, Universitatea din Roma Bunji Sakita, fizician, Colegiul New York (decedat) Ashok Das, fizician, Universitatea Rochester Robert Marshak, fizician, Colegiul New York (decedat) Frank Tipler, fizician, Universitatea Tulane Edward Tryon, fizician, Colegiul Hunter Mitchell Begelman, astronom, Universitatea Colorado Aş dori să‑i mulţumesc lui Ken Croswell pentru numeroasele comentarii referitoare la carte. Aş mai dori să‑i mulţumesc redactorului meu, Roger Scholl, care a redactat cu măiestrie două dintre cărţile mele. În mod cert le‑a îmbunătăţit simţitor, iar comentariile sale au ajutat întotdeauna la clarificarea şi aprofundarea conţinutului şi prezentării cărţilor mele. În sfârşit, aş dori să‑i mulţumesc agentului meu, Stuart Krichevsky, care în toţi aceşti ani a facilitat calea apariţiei cărţilor mele.

Lumi paralele Michio Kaku

prefaČ&#x161;Ä&#x192;

Lumi paralele Michio Kaku

Cosmologia înseamnă studiul universului ca întreg, inclusiv naşterea şi, probabil, soarta acestuia. Deloc surprinzător, această ştiinţă a suferit multe transformări în evoluţia ei lentă şi dureroasă, adesea umbrită de dogmele religioase şi de superstiţii. Prima revoluţie cosmologică a fost pregătită de apariţia telescopului în secolul al XVII‑lea. Cu ajutorul telescopului, Galileo Galilei, continuând opera marilor astronomi Nicolaus Copernic şi Johannes Kepler, a reuşit să facă accesibilă, în premieră, splendoarea cerurilor. Progresul din această primă etapă a cosmologiei a culminat cu opera lui Isaac Newton, care a formulat în sfârşit legile fundamentale ce guvernează mişcarea acestora. În loc de magie şi misticism, legile corpurilor cereşti erau acum văzute ca supunându‑se unor forţe calculabile şi reproductibile.

Lumi paralele Michio Kaku

A doua revoluţie cosmologică a fost iniţiată de apariţia marilor telescoape din secolul XX, cum ar fi cel de pe muntele Wilson, cu o oglindă de 2,5 metri. În anii 1920, astronomul Edwin Hubble a folosit acest telescop pentru a răsturna o dogmă milenară, potrivit căreia universul era static şi etern, demonstrând că galaxiile se îndepărtează de Pământ cu viteze uluitoare — cu alte cuvinte, că universul se extinde. Aceasta a confirmat rezultatele teoriei relativităţii generale, în care arhitectura spaţiu‑timpului, în loc să fie plată şi liniară, este dinamică şi curbată. Aceasta a oferit prima explicaţie plauzibilă a originii cosmice, conform căreia universul s‑a născut dintr‑o explozie numită „Big Bang“, care a propulsat stelele şi galaxiile cu mare viteză în spaţiul cosmic. Odată cu opera de pionierat a lui George Gamow şi a colegilor săi privind teoria Big Bangului, şi a lui Fred Hoyle privind originea elementelor, s‑a prefigurat un eşafodaj care schiţa contururile evoluţiei cosmice. În momentul de faţă are loc o a treia revoluţie. Nu are decât circa cinci ani vechime. Venirea ei a fost pregătită de o baterie de noi instrumente de înaltă tehnologie, cum ar fi sateliţii spaţiali, laserele, detectoarele de unde gravitaţionale, telescoapele cu raze X şi supercomputerele de mare viteză. Avem acum la dispoziţie datele cele mai pertinente privind natura universului, inclusiv vârsta lui, compoziţia şi probabil chiar viitorul şi moartea sa finală. Astronomii înţeleg acum că universul se extinde în mod impetuos, accelerând fără limită şi devenind tot mai rece cu timpul. Dacă fenomenul continuă, ne confruntăm cu perspectiva „marelui îngheţ“, când universul va fi aruncat în

Lumi paralele Michio Kaku

întuneric şi frig, ceea ce va duce la dispariţia completă a vieţii inteligente. Cartea de faţă priveşte această a treia revoluţie. Diferă de lucrările mele anterioare despre fizică, Beyond Einstein (Dincolo de Einstein) şi Hyperspace (Hiperspaţiul), care au ajutat la familiarizarea publicului larg cu noile concepte legate de dimensiunile superioare şi teoria supercorzilor. În Lumi paralele, în loc să mă concentrez pe spaţiu‑timp, mă ocup de dezvoltările revoluţionare din cosmologie care au avut loc în ultimii ani, bazate pe noile dovezi obţinute de marile laboratoare ale lumii din zonele cele mai îndepărtate ale spaţiului cosmic, precum şi noile descoperiri din fizica teoretică. Intenţia mea este ca această carte să poată fi citită fără a avea cunoştinţe prealabile de fizică sau de cosmologie. În prima parte a cărţii mă concentrez pe studiul universului, sintetizând progresele făcute în primele etape ale cosmologiei, culminând cu teoria „inflaţiei“, care ne oferă cea mai avansată formulare de până acum a teoriei Big Bangului. În partea a doua am în vedere în mod specific teoria recent apărută a multiversului — o lume alcătuită dintr‑o mulţime de universuri, dintre care al nostru nu e decât unul — şi discut posibilitatea găurilor de vierme, deformările spaţiului şi timpului şi cum le‑ar putea conecta dimensiunile superioare. Teoria supercorzilor şi teoria M ne‑au furnizat primul pas important dincolo de teoria iniţială a lui Einstein. Ele oferă dovezi suplimentare ale faptului că universul nostru s‑ar putea să fie doar unul din mai multe. În sfârşit, în partea a treia discut despre marele îngheţ şi ceea ce oamenii de ştiinţă consideră acum a fi sfârşitul universului nostru. Ofer, de asemenea, o discuţie serioasă, chiar dacă speculativă, a modului în care

Lumi paralele Michio Kaku

o civilizaţie avansată din viitorul îndepărtat ar putea să folosească legile fizicii ca să părăsească universul nostru peste trilioane de ani şi să intre într‑un alt univers mai ospitalier, unde să înceapă procesul renaşterii, sau să se întoarcă în timp la un moment când universul era mai cald. Cu potopul de date noi pe care le primim astăzi, cu noile instrumente precum sateliţii spaţiali care pot scana cerurile, cu noile detectoare de unde gravitaţionale şi cu noile acceleratoare de particule de dimensiunea unui oraş a căror construcţie se apropie de final, fizicienii au sentimentul că pătrundem în ceea ce ar putea să reprezinte epoca de aur a cosmologiei. Pe scurt, este un moment foarte potrivit să fii fizician şi să iei parte la această încercare de a înţelege originile noastre şi soarta universului.

Lumi paralele Michio Kaku

partea i universul capitolul 1

Imagini din copilﾄビia universului

Lumi paralele Michio Kaku

Poetul cere doar să‑şi înalţe capul spre ceruri. Logicianul e cel care caută să‑şi vâre cerurile în cap. Şi al lui este capul care plesneşte.

G. K. ChesterSon

În copilărie, am avut un conflict personal privind propriile‑mi credinţe. Părinţii mei au fost crescuţi în tradiţia budistă. Dar eu am mers săptămânal la şcoala de duminică, unde îmi plăcea să ascult poveştile biblice despre balene, arce, stâlpi de sare, coaste şi mere. Eram fascinat de parabolele din Vechiul Testament, care constituiau partea mea preferată din şcoala de duminică. Mi se părea că parabolele despre mari potopuri, tufişuri care ard şi ape care se despart sunt mult mai interesante decât meditaţiile şi incantaţiile budiste. De fapt, poveştile antice despre eroism şi tragedie ilustrau cu multă vivacitate lecţiile morale şi etice care mi‑au rămas în minte toată viaţa. Într‑o zi, la şcoală, am studiat Geneza. A citi despre Dumnezeu care rosteşte tunător din ceruri „Să fie lumină!“ mi se părea mult mai spectaculos decât a medita în tăcere la nirvana. Dintr‑o curiozitate naivă, am întrebat‑o pe învăţătoarea de la şcoala de duminică: — Dumnezeu a avut o mamă? De regulă, avea de oferit un răspuns prompt, precum şi o lecţie morală profundă. De data asta însă, a fost luată prin surprindere. — Nu, a replicat ea ezitant, probabil că Dumnezeu n‑a avut o mamă. — Şi atunci, de unde a apărut Dumnezeu? am întrebat.