Dincolo de limitele ingeniozitatii omenesti

           La sfârsitul anului 1999, Comisia pentru Fizica si Astronomie (CFA) a Comitetului pentru Fizica Universului (sub egida Consiliului National pentru Stiinta al SUA), a organizat o stimulatoare discutie stiintifica privind problemele cele mai interesante aflate la intersectia a doua domenii: Fizica si Astronomia. Prezent la sesisune, Daniel Goldin, Administratorul NASA, a solicitat Comisiei o evaluare a oportunitatilor stiintifice în aceste doua domenii si a posibilitatilor de realizare a lor.

           La sfârsitul anului 1999, Comisia pentru Fizica si Astronomie (CFA) a Comitetului pentru Fizica Universului (sub egida Consiliului National pentru Stiinta al SUA), a organizat o stimulatoare discutie stiintifica privind problemele cele mai interesante aflate la intersectia a doua domenii: Fizica si Astronomia. Prezent la sesisune, Daniel Goldin, Administratorul NASA, a solicitat Comisiei o evaluare a oportunitatilor stiintifice în aceste doua domenii si a posibilitatilor de realizare a lor. Mai mult, el a cerut finalizarea lucrarilor înainte de sfârsitul anului 2000, pentru ca raportul sa poata reprezenta o baza a deciziilor politice ale noii administratii americane în ceea ce priveste cercetarea. CFA a decis organizarea lucrului în doua faze: prima – identificarea oportunitatilor; a doua (care va mai necesita înca un an de lucru) – implementarea prioritatilor stiintifice identificate. Studiul publicat, care cuprinde 105 pagini, afirma de la bun început ca „ne aflam într-un moment special al calatoriei noastre de întelegere a Universului si a legilor fizice care îl guverneaza”. Progresele spectaculoase realizate atât de fiziceni cât si de astronomi i-au apropiat pe acestia într-un fel nou: întrebarile puse la cele doua extreme – Universul foarte mic si cel foarte mare – sunt strâns împletite, în ceea ce priveste atât modul de a întreba cât si cel de a raspunde. „Raspunsurile la aceste întrebari împing la maximum limitele ingeniozitatii omenesti, dar întrebarile însele au claritatea si simplitatea unui cristal”, spun autorii. Au fost alese numai 11 întrebari, care sunt focalizate pe intersectiile celor doua domenii si care au sanse de a primi raspunsuri în acest deceniu sau in deceniile urmatoare. Printre ele se afla cele mai profunde întrebari pe care omul si le-a pus vreodata despre Cosmos. Iata-le împreuna cu câteva comentarii care va vor oferi mai multe informatii. Pentru inceput primele cinci dintre acestea:
          
          1 Ce este materia întunecata?
          
           Astronomii au aratat ca obiectele din Univers, de la galaxii de un milion de ori mai mici decât a noastra, pâna la galaxiile uriase, sunt legate, tinute împreuna de o forma de materie care nu este cea din care suntem noi facuti si care nu emite lumina. Aceasta materie consta probabil din particule elementare nedescoperite înca; agregatele cladite din acestea genereaza tensiunile gravitationale care au dus la formarea galaxiilor si marilor structuri din Univers. În acelasi timp, aceste particule ar putea ajunge chiar pâna la noi, patrunzând prin frontierele laboratoarelor noastre terestre.
          
           2 Care sunt masele neutrinilor si cum au determinat ei evolutia Universului?
          
           Neutrinii sunt particule neutre din punct de vedere electric, care se deplaseaza cu viteza luminii si care, cel putin din ceea ce se stia pâna acum, nu au masa. Cosmologii ne spun ca neutrinii trebuie sa fie la aceasta ora extrem de abundenti în Univers. Fizicenii au gasit dovezi din ce în ce mai serioase ca ei au o totusi o masa, chiar daca aceasta este foarte mica. În plus, s-ar putea chiar sa existe mai mult decât cele trei tipuri de neutrini cunoscuti în Modelul Standard (modelul de structura si evolutie a Universului acceptat în prezent de majoritatea fizicienilor) – cei atasati electronului, muonului si asa-numitului electron greu.
          
           3 Exista dimensiuni spatiotemporale suplimentare?
          
           Încercând sa extinda teoria lui Einstein si sa înteleaga natura cuantica a gravitatiei, fizicienii din domeniul particulelor elementare au emis ipoteza existentei unor alte dimensiuni spatiotemporale, dincolo de cele patru pe care le cunoastem, timpul si cele trei dimensiuni spatiale. Daca se va dovedi ca asa este, aceasta ar putea avea implicatii asupra nasterii si evolutiei Universului, ar putea afecta interactiile particulelor fundamentale si ar putea modifica forta de gravitatie la distante mici.
          
           4 Care este natura energiei întunecate?
          
           Masuratori recente arata ca expansiunea Universului nu devine mai lenta, cum era de asteptat, ci este accelerata. Aceasta concluzie contravine ideii fundamentale ca gravitatia este atractiva. Daca aceste masuratori se confirma, atunci ele impun prezenta unei noi forme de materie, denumita „energia întunecata”, a carei gravitatie este repulsiva mai curând decât atractiva. 5 Sunt protonii instabili? Materia din care suntem facuti este minusculul reziduu al procesului de anihilare dintre materie si antimaterie, cele doua aparând în Universul timpuriu în cantitati nu chiar perfect egale. Existenta acestui infim dezechilibru ar putea fi legata de presupusa instabilitate a protonilor, cele mai simple forme de materie precum si de o usoara preferinta pentru formarea materiei în detrimentul antimateriei, înscrisa în legile Fizicii.
          
          Urmatoarele 6 intrebari le veti putea urmari intr-un numar viitor.