Original subtitles

Acum, pe NOVA,

face�i o senza�ional� c�l�torie

�ntr-o lume mai bizar� dec�t science-fiction,

unde voi juca�i jocul, �nc�lc�nd ni�te reguli,

unde o nou� viziune a universului,

va �mpinge dincolo de limitele

celei mai �ndr�zne�e imagina�ii.

Aceasta e lumea teoriei stringurilor,

un mod de a descrie orice for�� �i toat� materia

de la un atom la P�m�nt, p�n� la cap�tul galaxiilor..

de la �nceputul timpului p�n� la ultima clip�..

�ntr-o singur� teorie, o teorie a TOTULUI.

Ghidul nostru spre aceast� nou� lume

este Brian Greene, autor de succes �i fizician.

BRIAN GREENE (Universitatea Columbia):

�i nu conteaz� de c�te ori ajung aici,

se pare c� niciodat� nu m� obi�nuiesc.

NARATOR : Poate el s� ne ajute s� rezolv�m

cel mai mare puzzle al fizicii moderne..

acela c� �n�elegerea noastr� asupra universului

e bazat� pe 2 seturi de legi, care se contrazic ?

Rezolvarea acestei contradic�ii i-a sc�pat chiar �i lui Einstein,

care a f�cut-o s� fie ultima sa c�utare.

Dup� decenii,

e posibil s� fim �n pragul unei descoperiri.

Solu�ia este : STRINGURILE,

mici particule de energie vibratoare

ca �i corzile unui violoncel,

o simfonie cosmica

�n inima �ntregii realit��i.

Dar aceasta are pre�ul ei :

universuri paralele �i 11 dimensiuni,

din care, pe cele mai multe

nu le-a�i v�zut niciodat�.

BRIAN GREENE : E foarte posibil s� tr�im �ntr-un univers

cu mai multe dimensiuni dec�t poate percepe ochiul.

AMANDA PEET (University of Toronto): Cei care au spus c� exista dimensiuni �n plus

ale spa�iului, au fost

eticheta�i ca tr�sni�i, sau oameni nebuni.

NARATOR : Un miraj al �tiin�ei �i matematicii

sau teoria final� a totului ?

S. JAMES GATES, JR. (University of Maryland):

Dac� teoria stringurilor e�ueaz� �n a oferi

o predic�ie testabil,

atunci nimeni n-ar crede-o.

SHELDON LEE GLASHOW (Boston University):

Aceasta e o teorie a fizicii,

sau o filosofie ?

BRIAN GREENE : Un lucru sigur

este c� teoria stringurilor ne ar�ta deja c� universul

poate fi cu mult mai bizar

dec�t �i-a imaginat vreodat� oricare dintre noi.

NARATOR : �n seara aceasta...

totul a �nceput cu un m�r.

S. JAMES GATES, JR. (Universidad de Maryland)

Triumful ecua�iilor lui Newton

provine din �ncercarea

de a �n�elege planetele �i stelele.

NARATOR : �i e un lung drum de-atunci.

BRIAN GREENE : Einstein a dat lumii

o nou� imagine a ceea ce

este de fapt for�a gravita�iei.

NARATOR : Unde s-a oprit el, �ndr�znesc s� mearg� acum teoreticienii stringurilor.

Dar c�t de aproape sunt ei de a �mplini visul lui Einstein ?

Privi�i "Universul Elegant" chiar acum.

U N I V E R S U L E L E G A N T Partea �nt�i

prezentat de Brian Green

Visul lui Einstein

Adaptarea : cod_bara

BRIAN GREENE : 50 de ani �n urm�, aceast� cas� a fost scena unuia dintre

cele mai mari mistere ale �tiin�ei moderne,

un mister at�t de profund, �nc�t �i azi

mii de savan�i la grani�ele fizicii

�nc� mai �ncearc� s�-l rezolve.

Albert Einstein �i-a petrecut ultimele dou� decenii

�n aceast� modest� casa �n Princeton, New Jersey.

�i �n biroul s�u de la al doilea etaj

Einstein a c�utat ne�ncetat o singur� teorie at�t de puternic�

�nc�t s� poat� descrie toat� func�ionarea universului.

Chiar �i c�nd s-a apropiat de sf�r�itul vie�ii sale

Einstein a �inut un carnet la �ndem�n�,

�ncerc�nd din r�sputeri s� descopere ecua�iile

pentru ceea ce ar fi fost cunoscut ca "Teoria totului".

Convins c� era �n pragul

celei mai mari descoperiri din istoria �tiin�ei,

Einstein a r�mas f�r� timp �i cu visul ne�mplinit.

Acum, aproape o jum�tate de secol mai t�rziu,

�elul de unificare al lui Einstein..

de a combin� toate legile universului

�n doar una, o teorie atotcuprinz�toare..

a devenit Sf�ntul Graal al fizicii moderne.

�i noi credem c� e posibil s� fi realizat, �n sf�r�it, visul lui Einstein

cu un nou �i radical set de idei

numit "teoria stringurilor."

Dar dac� aceast� teorie revolu�ionar� este corect�,

ne a�teapt� un adev�rat �oc.

Teoria stringurilor spune

c� e posibil s� tr�im �ntr-un univers

�n care realitatea �nt�lne�te SF-ul..

un univers cu 11 dimensiuni,

cu universuri paralele

chiar l�ng� noi..

un univers elegant, compus �n �ntregime

din muzica stringurilor.

Dar, pentru toate ambi�iile sale,

ideea fundamental� a teoriei stringurilor

este surprinz�tor de simpl�.

Ea spune c� totul �n univers,

de la cea mai mic� particul�, p�n� la cea mai �ndep�rtat� stea

e f�cut dintr-un singur fel de componente..

inimaginabil de mici fire de energie vibr�nde

numite stringuri (corzi).

Exact a�a cum corzile unui violoncel

pot da na�tere unei largi

variet��i de note muzicale,

micile stringuri din teorie vibreaz� �ntr-o multitudine de moduri

alc�tuind to�i constituen�ii naturii.

Cu alte cuvinte, universul este ca

o mare simfonie cosmica

r�sun�nd cu toate aceste note variate

pe care aceste mici fire vibr�nde de energie

le pot reda.

Teoria stringurilor este �nc�

la �nceputul ei,

dar deja reveleaz�

o imagine cu totul nou� a universului,

ce e simultan stranie �i frumoas�.

Dar ce ne face s� credem c� putem �n�elege

toat� complexitatea universului

�i mai ales s� o reducem la o singur� "Teorie a totului" ?

Avem R miu niu, minus 1/2 g miu niu R..

��i aminte�ti cum e..

egal cu 8 Pi G T miu niu...

vine din modificarea ac�iunii Einstein-Hilbert

�i ob�inem ecua�iile de camp

�i acest termen. ��i aminte�ti cum se nume�te ?

C�inele latr� : Vau, vau !

Nu, aceea e curba scalar�.

Acesta e tensorul Ricci.

Ai studiat asta vreun pic ?

Oric�t c�t de tare te-ai str�dui,

nu po�i �nv��a un c�ine fizica.

Creierul lor nu e proiectat

s-o �n�eleag�.

Dar noi ?

Cum �tim c� noi suntem �n stare

s� �n�elegem cele mai ad�nci legi

ale universului ?

Ei bine, fizicienii de azi au �ncredere c� suntem

�i c� pornim

de unde Einstein s-a oprit �n �ncercarea sa de unificare.

Unificarea ar fi formularea unei legi

care descrie, poate,

totul �n universul cunoscut,

�ntr-o singur� idee, o ecua�ie perfect�.

�i noi credem c� e posibil s� existe aceast� ecua�ie perfect�,

pentru ca, �n decursul ultimilor

200 de ani,

�n�elegerea noastr� asupra universului

ne-a oferit o varietate de explica�ii

ce se �ndreapt� toate spre un singur punct.

Toate par s� convearg�

�n s�m�n�a unei idei

pe care �nc� �ncercam s-o g�sim.

STEVEN WEINBERG (University of Texas at Austin):

E vorba despre unificare.

Unificarea este ceea ce

noi �ncercam s� realiz�m.

�ntregul scop al fizicii fundamentale

este de a vedea c�t mai multe din fenomenele lumii

�n termenii a c�t mai pu�ine �i mai simple principii.

MICHAEL B. GREEN (University of Cambridge):

Noi sim�im, ca fizicieni, ca, dac� putem explica

un mare num�r de fenomene �ntr-o manier� foarte simpl�,

aceasta �nseamn� un progres.

Este un aspect aproape emo�ional al modului

�n care marile teorii din fizica

cuprind o mare varietate

de fenomene fizice aparent diferite.

Deci aceast� idee c�tre care ar trebui s� �intim,

de a unifica �n�elegerea noastr�, este, �n mod esen�ial, inerenta

�ntregului mod �n care acest fel de �tiin�a progreseaz�.

Secretul jenant al lui Newton

BRIAN GREENE : �i mult �naintea lui Einstein, �ncercarea de unificare

�ncepea cu cel mai faimos accident

din istoria �tiin�ei.

Cum se poveste�te, �ntr-o zi din 1665,

un t�n�r st�tea sub un pom c�nd,

deodat�, el a v�zut un m�r c�z�nd de sus.

�i cu c�derea acelui mar, Isaac Newton

a revolu�ionat imaginea noastr� asupra universului.

Ca o sugestie �ndr�znea�a pentru timpul s�u,

Newton a proclamat ca for�a

care trage merele spre sol

�i for�a care �ine luna pe orbit�

�n jurul P�m�ntului, erau de fapt una �i aceea�i.

Dintr-o lovitur�, Newton a unificat cerul �i p�m�ntul

�ntr-o singur� teorie pe care el a numit-o gravita�ie.

STEVEN WEINBERG :

Unificarea celestului cu terestrul..

faptul c� acelea�i legi care guverneaz� planetele �n mi�carea lor

guverneaz� �i mareele �i c�derea fructelor aici pe p�m�nt..

a fost o fantastic�

unificare a imaginii noastre despre natur�.

BRIAN GREENE : Gravita�ia a fost prima for�� �n�eleas� �tiin�ific,

cu toate c� au mai urmat 3, p�n� la urm�.

�i, de�i Newton a descoperit legea gravita�iei cu mai mult de 300 de ani �n urm�,

ecua�iile sale ce descriu aceast� for�� fac at�t de

precise predic�ii �nc�t le folosim �i azi.

�ntr-adev�r, oamenii de �tiin�a n-au avut nevoie de altceva

dec�t ecua�iile lui Newton pentru a planifica drumul unei rachete

ce a dus oameni pe Luna.

Totu�i a fost o problem�.

De�i legile sale descriau

for�a gravita�iei cu mare precizie,

Newton p�stra un secret jenant :

el nu avea nici o idee despre cum func�ioneaz� de fapt gravita�ia.

Pentru aproape 250 de ani,

oamenii de �tiin�� s-au mul�umit s� �ntoarc� privirea

c�nd s-au confruntat cu acest mister.

Dar la �nceputul anilor 1900,

un func�ionar necunoscut, ce lucra la biroul elve�ian de brevete

a schimbat totul.

�n timp ce revedea aplica�iile brevetate, Albert Einstein

reflecta asupra comportamentului luminii.

�i habar n-avea Einstein

ca reflec�iile sale asupra luminii

�l vor conduce spre rezolvarea misterului lui Newton

despre ce este gravita�ia.

La v�rsta de 26 de ani, Einstein a f�cut o descoperire �ocanta :

ca viteza luminii este un fel de

limita cosmic� de vitez�, o vitez� pe care nimic �n univers n=o poate dep�i.

Dar cur�nd

dup� ce �i-a publicat ideea t�n�rul Einstein

s-a trezit �n contradic�ie

cu p�rintele gravita�iei.

Problema era c� ideea

ca nimic nu poate avea o vitez� mai mare ca a luminii

era aruncat� �n fa�a imaginii lui Newton

asupra gravita�iei.

Pentru a �n�elege acest conflict,

trebuie a facem ni�te experimente.

�i pentru �nceput, s� cre�m o catastrof� cosmic�.

Imagina�i-v� c� brusc �i f�r� nici o avertizare,

Soarele se evapora �i dispare complet.

Acum, s� refacem aceast� catastrof�

�i s� vedem ce efect ar avea ea asupra planetelor

dup� Newton.

Teoria lui Newton prezice

c� odat� cu distrugerea Soarelui,

planetele ar zbura imediat �nafara orbitelor lor

r�t�cind �n spa�iu.

Cu alte cuvinte, Newton credea c� gravita�ia era

o for�� care ac�ioneaz� instantaneu

la orice distan��.

Iar ca noi am sim�i imediat

efectul distrugerii Soarelui.

Dar Einstein a sesizat o mare problema in teoria lui Newton,

o problem� ce reie�ea din studiul s�u asupra luminii.

Einstein �tia c� lumina nu c�l�torea instantaneu.

De fapt, dureaz� 8 minute

ca razele Soarelui s� str�bat� cele 93 milioane de mile

p�n� la P�m�nt.

�i, de vreme ce el ar�tase ca nimic, nici m�car gravita�ia,

nu poate c�l�tori mai repede ca lumina,

cum ar putea P�m�ntul s� fie eliberat de pe orbita

�nainte ca �ntunericul rezultat din dispari�ia Soarelui

s� fi ajuns la ochii no�tri ?

Pentru t�n�rul arogant din biroul elve�ian de brevete

ceva care s� dep�easc� lumina era imposibil,

iar aceasta �nsemna c� imaginea, veche de 250 de ani,

a lui Newton asupra gravita�iei, era gre�it�.

S. JAMES GATES, JR. :

Dac� Newton a gre�it,

atunci de ce planetele r�m�n la locul lor ?

Pentru ca, aminti�i-v�, triumful ecua�iilor lui Newton

vine din �ncercarea de a �n�elege

planetele �i stelele

�i �n special problema de ce planetele au orbitele pe care le au.

�i cu ecua�iile lui Newton, po�i calcula modul

�n care planetele se pot mi�ca.

Einstein trebuia s� rezolve aceast� dilem�.

BRIAN GREENE : �n ultimii s�i 20 de ani, Einstein a trebuit s� g�seasc�

o nou� imagine a universului

�n care gravita�ia nu dep�e�te viteza luminii.

�nc� lucr�nd �n biroul s�u de brevete, Einstein

a pornit �ntr-o c�utare solitar� pentru a rezolva acest mister.

Dup� ce �i-a stors creierii aproape 10 ani

el a g�sit r�spunsul �ntr-un nou fel de unificare.

O nou� imagine a gravita�iei

PETER GALISON (Harvard University):

Einstein a ajuns s� se g�ndeasc� la cele 3 dimensiuni ale spa�iului

�i singura dimensiune a timpului

ca fiind legate �mpreun� �ntr-un singur substrat, "spa�iu-timp".

A fost speran�a lui

ca, prin �n�elegerea geometriei acestui

4-dimensional substrat al spa�iu-timpului,

ar fi putut vorbi simplu despre

lucruri care se mi�ca pe suprafe�e

�n acest substrat spa�iu-timp.

BRIAN GREENE : Ca suprafa�a unei trambuline,

acest substrat unificat este curbat �i �ntins

de obiecte grele, cum sunt planetele �i stelele.

�i aceasta curbare a spa�iu-timpului

creeaz� ceea ce noi sim�im ca gravita�ie.

O planet� ca P�m�ntul este men�inut� pe orbit�,

nu pentru c� Soarele se �ntinde �i instantaneu

o apuc� �i o �ine, ca �n teoria lui Newton,

ci pur �i simplu pentru ca planeta urmeaz� curbe

�n substratul spa�ial, generate de prezen�a Soarelui.

Deci, cu aceast� nou� �n�elegere a gravita�iei,

s� re-derulam catastrofa cosmic�.

S� vedem ce se petrece acum dac� Soarele dispare.

Perturbarea gravita�ionala care rezult�

va forma un val care traverseaz� substratul spa�ial

la fel cum o pietricic�

c�zut� �ntr-un lac face unde circulare

ce se propaga pe suprafa�a apei.

Deci noi nu vom sim�i nici o schimbare

�n orbita noastr� �n jurul Soarelui

p�n� c�nd acel val va atinge P�m�ntul.

Mai mult, Einstein a calculat c� aceste unde gravita�ionale

c�l�toresc cu exact viteza luminii.

Astfel, cu aceast� nou� abordare,

Einstein a rezolvat conflictul cu Newton

despre c�t de repede se deplaseaz� gravita�ia.

�i mai mult dec�t at�t, Einstein a oferit lumii o nou� imagine

asupra a ceea ce este de fapt for�a gravita�iei :

este �ndoituri �i curbe �n substratul spa�iului timp.

Einstein a numit aceast� nou� imagine a gravita�iei "Relativitatea generalizata"

�i �n c��iva ani, Albert Einstein

a devenit un nume consacrat.

S. JAMES GATES, JR. : Einstein a fost ca

o stea rock, �n timpul sau.

A fost una din cele mai larg cunoscute

�i recunoscute figuri �n via��.

El �i poate Charlie Chaplin au fost

regii �ncorona�i ai mass mediei.

MARCIA BARTUSIAK (Author): Oamenii i-au urm�rit activitatea.

�i anticipau... din cauza acestui minunat lucru

pe care el l-a f�cut cu relativitatea generalizat�,

aceasta reformulare a legilor gravita�iei din mintea sa...

exista o idee c� ar putea face-o din nou

�i �ti�i c� oamenii vor s� fie la curent.

BRIAN GREENE : �n ciuda a tot ce realizase,

Einstein nu era mul�umit.

Imediat �i-a �ndreptat privirea spre un �el �i mai mare,

unificarea noii sale viziuni asupra gravita�iei

cu cealalt� for�a cunoscut� la acel moment,

electromagnetismul.

Electromagnetismul este o for��

ce a fost �i ea unificata

doar cu c�teva decenii mai devreme.

La mijlocul anilor 1800,

electricitatea �i magnetismul

au st�rnit interesul oamenilor de �tiin��.

Aceste dou� for�e p�reau s� aib� o curioas� rela�ie �ntre ele

de care inventatori c� Samuel Morse

au profitat �n dispozitivele moderne, cum ar fi telegraful.

Un impuls electric trimis printr-un fir de telegraf

c�tre un magnet aflat la mii de mile distan��

producea familiarele puncte �i linii ale codului Morse

ce permitea transmiterea mesajelor peste continente

�ntr-o frac�iune de secund�.

De�i telegraful a fost senza�ional,

�tiin�a fundamental� a func�ion�rii lui

a r�mas �ntr-un fel un mister.

Dar pentru un om de �tiin�a sco�ian numit James Clark Maxwell,

rela�ia dintre electricitate �i magnetism

a fost at�t de evident�, �nc�t reclama unificarea.

Dac� a�i fost vreodat� pe v�rful unui munte

�n timpul unei furtuni, a�i avea

idee despre cum electricitatea �i magnetismul sunt �nrudite.

C�nd un curent de particule �nc�rcate electric se propaga,

ca �ntr-un fulger, el creeaz� un c�mp magnetic.

�i pute�i eviden�ia aceasta cu o busol�.

Obsedat de aceast� rela�ie,

sco�ianul s-a hot�r�t s� explice

conexiunea dintre electricitate �i magnetism

�n limbaj matematic.

Arunc�nd o nou� lumin� asupra subiectului,

Maxwell a inventat un set

de 4 elegante ecua�ii matematice

ce au unificat electricitatea �i magnetismul

�ntr-o singur� for�� numita "electromagnetism."

�i ca Isaac Newton's �naintea lui,

unificarea lui Maxwell a dus �tiin�� cu un pas mai aproape

de a sparge codul universului.

JOSEPH POLCHINSKI (University of California, Santa Barbara):

Aceasta a fost �ntr-adev�r remarcabil,

c� aceste fenomene diferite

erau conectate �n acest fel.

�i e �nc� un exemplu de fenomene diferite

provenind dintr-un singur bloc fundamental sau dintr-un singur principiu fundamental.

WALTER H.G. LEWIN (Massachusetts Institute of Technology):

Imagineaz�-�i c� tot ce po�i g�ndi

care are leg�tur� cu electricitatea �i magnetismul

poate fi scris �n 4 ecua�ii foarte simple.

Nu e incredibil ? Nu e uimitor ?

Eu �l numesc elegant.

PETER GALISON : Einstein s-a g�ndit c� acesta a fost

unul dintre momentele de triumf ale �ntregii fizici

�i l-a admirat pe Maxwell enorm pentru ce a f�cut.

BRIAN GREENE : La aproape 50 de ani dup� ce Maxwell a unificat

electricitatea �i magnetismul,

Einstein era �ncrez�tor

c� dac� el ar putea unifica noua sa teorie a gravita�iei cu cea a lui Maxwell, electromagnetismul,

ar putea formula o ecua�ie perfect�

ce ar putea descrie orice, �ntregul univers.

S. JAMES GATES, JR. :

Einstein crede �n mod clar ca universul

are un mare �i frumos tipar suprem al modului sau de func�ionare.

Deci, pentru a-�i r�spunde la �ntrebare,

de ce c�uta el unificarea ?

Cred c� r�spunsul e simplu

pentru c� Einstein e unul din acei fizicieni

ce vor cu adev�rat s� cunoasc� mintea lui Dumnezeu, adic� �ntreaga imagine.

O lume nou� �i stranie

BRIAN GREENE : Ast�zi, acesta este �elul teoriei stringurilor :

de a unifica �n�elegerea noastr� asupra totului

de la na�terea universului

p�n� la maiestuoasa rotire a galaxiilor

�n doar un set de principii,

o ecua�ie perfect�.

Newton a unificat cerul �i p�m�ntul

�ntr-o teorie a gravita�iei.

Maxwell a unificat electricitatea �i magnetismul.

Einstein a ra�ionat c� tot

ce r�m�nea pentru a construi o "Teorie a Totului"..

o singur� teorie ce ar putea cuprinde toate legile universului..

era s� uneasc� viziunea sa asupra gravita�iei

cu electromagnetismul.

AMANDA PEET : El avea �n mod sigur motiva�ii.

Probabil una din ele putea fi estetic�,

sau aceast� �ncercare de a simplifica.

Alta se poate s� fi fost doar faptul fizic

c� se p�rea ca viteza gravita�iei

este egal� cu viteza luminii.

Deci dac� ambele se deplasau cu aceea�i vitez�,

atunci poate c� asta e o indica�ie a unei simetrii fundamentale.

BRIAN GREENE : Dar c�nd Einstein �ncerca s� unifice

gravita�ia �i electromagnetismul,

el avea s� afle c� diferen�a de t�rie dintre aceste dou� for�e

ar dep�i similarit��ile lor.

Da�i-mi voie s� v� ar�t ce vreau s� spun.

Noi tindem s� credem c� gravita�ia este o for�� puternic�.

�n definitiv, este for�a care, chiar acum,

m� ancoreaz� pe mine de aceasta margine.

Dar comparat� cu electromagnetismul,

e de fapt foarte slab�.

Practic, exista un test simplu pentru a arata aceasta.

Imagina�i-v� c� a� sari de pe aceast� cl�dire destul de �nalt�.

De fapt, nu doar s� ne imagin�m.

S-o facem.

Ve�i vedea ce vreau s� spun.

Acum, desigur, ar fi trebuit s� fiu turtit.

Dar �ntrebarea important� este :

ce m-a �mpiedicat s� sparg trotuarul

�i s� str�pung p�m�ntul pana �n centrul s�u ?

Ei bine, de�i suna straniu,

r�spunsul este : electromagnetismul.

Tot ce putem vedea, de la noi

p�n� la trotuar, este f�cut din mici particule de materie

numite atomi.

�i �nveli�ul exterior al oric�rui atom

are o sarcin� electric� negativ�.

Deci c�nd atomii mei intra �n coliziune

cu atomii cimentului

aceste sarcini electrice se resping reciproc

cu a�a o putere, �nc�t chiar �i o mic� bucat� din trotuar

poate rezista la �ntreaga gravita�ie a P�m�ntului �i m� poate opri din c�dere.

Practic, for�� electromagnetic�

este de miliarde �i miliarde de ori mai puternic�

dec�t gravita�ia.

NIMA ARKANI-HAMED (Harvard University):

Pare pu�in straniu, pentru c� gravita�ia ne men�ine picioarele pe p�m�nt

�i men�ine P�m�ntul �n jurul Soarelui.

Dar, �n realitate,

reu�e�te s� fac� aceast� doar pentru ca

ea ac�ioneaz� asupra unor conglomerate enorme de materie,

�ti�i.. tu, eu, P�m�ntul, Soarele..

dar la nivelul atomilor individuali,

gravita�ia este de fapt o for�� incredibil de slab�.

BRIAN GREENE : Ar fi o lupt� obositoare pentru Einstein sa unifice

aceste dou� for�e de puteri extrem de diferite.

�i pentru a �nr�ut��i situa�ia, abia �ncepuse

c�nd schimb�ri rapide

�n lumea fizicii... l-au l�sat �n urm�.

STEVEN WEINBERG : Einstein realizase at�t de mult

�n anii de p�n� la 1920,

�nc�t desigur c� se a�tepta c� putea continua

juc�nd acelea�i jocuri teoretice

�i s� realizeze �n continuare lucruri m�re�e.

Dar n-a putut.

Natura s-a revelat �n alte moduri

�n 1920 fa�� de 1930,

iar trucurile �i uneltele specifice pe care Einstein le-a avut la dispozi�ie

�i care fuseser� at�t de fabulos de eficiente,

nu mai erau aplicabile.

The Quantum Cafe

BRIAN GREENE : Vede�i, �n anii 1920, un grup de tineri oameni de �tiin��

au furat reflectorul de pe Einstein

c�nd au ap�rut cu un bizar

mod nou de a g�ndi fizica.

Viziunea lor asupra universului era a�a de ciudat�,

�nc�t face SF-ul s� par� bl�nd

�i a �ntors �ncercarea lui Einstein

de unificare, cu capul �n jos.

Unificare ! Unificare !

Condu�i de fizicianul danez Niels Bohr,

ace�ti oameni de �tiin�� au descoperit

un �ntreg t�r�m nou al universului.

Atomii,

mult timp considera�i a fi cei mai mici constituen�i

ai naturii, s-a aflat

c� sunt alc�tui�i din particule �i mai mici :

nucleul, familiar de-acum,

de protoni �i neutroni, �nconjurat de electroni.

�i teoriile lui Einstein �i Maxwell

au fost inutile �n a explica

modul bizar �n care aceste mici particule de materie

interac�ioneaz� �ntre ele �n�untrul atomului.

PETER GALISON : A fost un imens mister

despre cum se explica toate acestea,

cum se explica ce se petrece �n nucleu

pe m�sur� ce atomul �ncepea s� se dezv�luie

�n diferite moduri.

Iar vechile teorii erau total inadecvate pentru a le explica.

Gravita�ia era irelevant�. Era mult prea slab�.

Iar electricitatea �i magnetismul nu erau suficiente.

BRIAN GREENE : F�r� o teorie care s� explice aceast� nou� lume stranie,

ace�ti savan�i erau pierdu�i

�ntr-un teritoriu atomic necunoscut

c�ut�nd orice semne de recunoa�tere.

Apoi, la sf�r�itul anilor 1920, totul s-a schimbat.

Pe parcursul acestor ani, fizicienii au dezvoltat

o nou� teorie numita "mecanica cuantic�"

care era capabil� s� descrie t�r�mul

microscopic cu mare succes.

Dar iat� problema :

mecanica cuantic� era o teorie at�t de radical�

�nc�t sf�r�ma complet toate modurile precedente

de a privi universul.

Teoriile lui Einstein revendicau

un univers ordonat �i predictibil,

dar Niels Bohr nu a fost de acord.

El �i colegii lui au proclamat

ca la scara atomilor �i particulelor,

lumea e un joc de noroc.

La nivelul atomic sau cuantic, guverneaz� incertitudinea.

Tot ce po�i s� faci,

�n acord cu mecanica cuantic�,

este de a prezice �ansa sau probabilitatea

unui rezultat sau a altuia.

�i aceasta stranie idee

a deschis poarta unei imagini tulbur�toare a realit��ii.

Era at�t de tulbur�toare

�nc�t dac� bizarele caracteristici ale mecanicii cuantice

ar fi fost observabile �n lumea noastr� de zi cu zi,

a�a cum sunt aici, �n Quantum Caf�,

a�i putea crede c� v-a�i pierdut min�ile.

WALTER H.G. LEWIN : Legile din lumea cuantic�

sunt foarte diferite de legile

cu care suntem noi obi�nui�i.

Experien�ele noastre zilnice sunt total diferite

de orice am putea vedea �n lumea cuantic�.

Lumea cuantic� e nebun�.

E probabil cea mai bun� defini�ie :

e o lume nebun�.

BRIAN GREENE : Pentru aproape 80 de ani,

mecanica cuantic� a proclamat cu succes

ca straniul �i bizarul sunt caracteristicile

modului �n care se comporta universul nostru

la dimensiuni extrem de mici.

La scara vie�ii obi�nuite,

noi nu experimentam direct

ciud��enia mecanicii cuantice.

Dar aici, �n Quantum Caf�,

lucruri mari, de zi cu zi,

se comporta ca �i cum ar fi microscopice.

�i indiferent de c�t de multe ori vin aici,

Se pare c� nu m� pot obi�nui.

A� vrea un suc de portocale, v� rog.

BARTENDER : Voi �ncerca.

BRIAN GREENE : "Voi �ncerca," spune ea.

Vede�i, ei nu sunt obi�nui�i ca oamenii

s� dea comenzi clare aici, �n Quantum Caf�,

pentru c� aici totul e guvernat de noroc.

C�nd doresc un suc de portocale,

exist� doar o singur� probabilitate

ca voi primi �ntr-adev�r unul.

�i nu e nici un motiv s� fii dezam�git

de un rezultat sau altul,

pentru ca mecanica cuantic� sugereaz�

c� oricare din posibilit��i,

cum ar fi s� prime�ti un suc galben sau unul ro�u,

se poate �nt�mpla.

Ele doar se �nt�mpla s� se �nt�mple

�n universuri paralele cu al nostru,

universuri ce par reale locuitorilor lor

a�a cum �i al nostru ne pare noua real.

WALTER H.G. LEWIN : Dac� exist� o mie de posibilit��i

�i mecanic� cuantic� nu poate, cu certitudine,

s� spun� care dintr-o mie va fi,

atunci toate o mie vor avea loc.

Da, pute�i r�de de asta �i spune,

"P�i... asta trebuie s� fie gre�it."

Dar exist� at�t de multe alte lucruri �n fizic�

ce - la momentul descoperirii lor..

ar fi trebuit s� fie gre�ite, dar n-au fost.

Trebuie s� fii pu�in atent, cred,

�nainte de a spune c� aceasta e sigur gre�it.

BRIAN GREENE : �i chiar �i �n universul nostru,

mecanica cuantic� spune c� exista o �ans�

c� lucruri pe care �n mod obi�nuit le-am considera imposibile

s� se poat� produce.

De exemplu, exista o �ans�

ca particule s� poat� trece prin ziduri sau bariere

care par impenetrabile pentru noi.

Exista chiar o �ans�

ca �i eu s� pot trece prin ceva solid, cum ar fi un zid.

Acum, calculele cuantice arata

ca probabilitatea ca aceasta s� se produc� �n lumea obi�nuit�

este at�t de mic�, �nc�t ar trebui

s� continui s� merg �n zid

pentru aproape o eternitate p�n� s� am o �ans� rezonabil� de a reu�i.

Dar aici, astfel de lucruri se petrec tot timpul.

EDWARD FARHI (Massachusetts Institute of Technology):

Trebuie s� �nve�i s� abandonezi acele prezum�ii

pe care le ai despre lume

cu scopul de a �n�elege mecanica cuantic�.

�n sinea mea,

simt c� am o ad�nc�, intuitiv�

�n�elegere a mecanicii cuantice ?

Nu.

BRIAN GREENE : �i nici Einstein nu avea.

El nu �i-a pierdut niciodat� credin�a c� universul

se comport� �ntr-un mod

clar �i predictibil.

Ideea c� tot ce putem face este s� calcul�m sor�ii

c� lucrurile s� ias� �ntr-un fel sau altul

a fost una c�reia Einstein i-a rezistat profund.

MICHAEL DUFF (University of Michigan):

Mecanica cuantic� spune c� tu

nu po�i �ti sigur

rezultatul nici unui experiment;

po�i doar s� acorzi o anumit� probabilitate

rezultatului unui experiment.

Iar aceasta, lui Einstein ii displ�cea intens.

El obi�nuia s� zic� "Dumnezeu nu arunca zaruri."

BRIAN GREENE : �i totu�i, experiment dup� experiment

arata c� Einstein se �n�elase

�i ca mecanica cuantic� descrie, �ntr-adev�r,

cum func�ioneaz� lumea la nivel subatomic.

WALTER H.G. LEWIN :

Deci mecanica cuantic� nu e un lux, ceva

de care te po�i dispensa.

Adic�, de ce e apa a�a cum e ?

De ce trece lumina direct prin ap� ? De ce e ea transparenta ?

De ce alte lucruri nu sunt transparente ?

Cum se formeaz� moleculele ?

De ce reac�ioneaz� a�a cum o fac ?

�n momentul �n care vrei s� �n�elegi

ceva la un nivel atomic,

�n mod ne-intuitiv,

�n acel moment, po�i face progrese doar cu mecanica cuantic�.

EDWARD FARHI : Mecanica cuantic�

e fantastic de precis�.

N-a fost niciodat�

o predic�ie a mecanicii cuantice

care s� contrazic� o observa�ie,

niciodat�.

Gravity - The Odd Man Out

BRIAN GREENE : P�n� �n '30, �ncercarea lui Einstein

de unificare s-a �mpotmolit,

�n timp ce mecanica cuantic�

dezlega secretele atomului.

Savan�ii au aflat c� gravita�ia

�i electromagnetismul

nu sunt singurele for�e ce guverneaz� universul.

Explor�nd structura atomului,

ei au descoperit dou� noi forte.

Una, intitulat� "for�a nucleara tare"

ac�ioneaz� ca un superglue,

men�in�nd nucleul fiec�rui atom �ntreg,

leg�nd protoni cu neutroni.

Iar cealalt�, numit� "for�a nucleara slaba",

permite neutronilor s� se preschimbe �n protoni,

eliber�nd radia�ie �n cadrul procesului.

La nivel cuantic,

for�a cu care suntem cel mai familiariza�i,

gravita�ia, a fost complet umbrit�

de electromagnetism �i de aceste dou� noi forte.

Acum, for�a tare �i cea slab�

pot p�rea obscure,

dar cel pu�in �ntr-un sens,

to�i suntem foarte con�tien�i de puterea ei.

La 5:29 �n diminea�a zilei de 16 iulie, 1945,

aceast� putere a fost revelata de un act

ce urma sa schimbe cursul istoriei.

�n mijlocul de�ertului, �n New Mexico,

�n v�rful unui turn de o�el, la aproape

100 de picioare deasupra v�rfului acestui monument,

a fost detonat� prima bomb� atomic�.

A fost doar de 5 picioare,

dar acea bomb� a ambalat o lovitur�

echivalent� cu aproape 20 000 de tone de TNT.

Cu acea puternic� explozie, savan�ii

au dezl�n�uit for�a nucleara tare,

for�a ce �ine neutronii �i protonii

str�ns lipi�i �mpreuna �n nucleul unui atom.

Prin ruperea leg�turilor acelui lipici

�i dezintegrarea atomului,

mari, cu adev�rat incredibile cantit��i

de energie distructiv�, au fost eliberate.

�nc� mai putem detecta remanente

ale acelei explozii prin

cealalt� for�a nuclear�,

for�a nucleara slab�,

pentru ca ea e responsabil� de radioactivitate.

�i azi, cu mai mult de 50 de ani mai t�rziu,

nivelul de radia�ii de aici sunt �nc�

aproape de 10 ori mai mari dec�t normal.

Deci,

de�i �n compara�ie cu electromagnetismul �i gravita�ia,

for�ele nucleare ac�ioneaz� la scar� foarte mic�,

impactul lor asupra vie�ii de zi cu zi este foarte profund.

Dar ce-i cu gravita�ia ?

�i cu relativitatea generalizat� a lui Einstein ?

Unde se �ncadreaz� aceasta la nivel cuantic ?

Mecanic� cuantic� ne spune

cum func�ioneaz� toate for�ele naturii �n t�r�mul microscopic

cu excep�ia acestei for�e a gravita�iei.

Absolut nimeni nu a putut

s�-�i dea seama cum opereaz� gravita�ia

c�nd se coboar� la dimensiunea atomilor

�i particulelor subatomice.

Adic� nimeni n-a �tiut

cum s� pun� relativitatea generala �i mecanic� cuantic� �ntr-un singur pachet.

Decenii,

orice �ncercare de a descrie for�a gravita�iei

�n acela�i limbaj ca �i celelalte forte..

limbajul mecanicii cuantice..

a fost un dezastru.

S. JAMES GATES, JR. : �ncerci s� pui aceste dou� buc��i

de matematic� �mpreun�,

dar ele nu coexist� �n pace.

STEVEN WEINBERG : Prime�ti r�spunsuri

ca probabilit��ile evenimentului

pe care-l ai �n vedere sunt infinite.

Nonsens, nu e profund,

e doar nonsens.

NIMA ARKANI-HAMED : E foarte ironic, pentru c� a fost prima for��

ce a fost �n�eleas� �ntr-un mod decent,

cantitativ, dar, dar,

dar ea �nc� mai r�m�ne separat�

�i foarte diferit� de celelalte.

S. JAMES GATES, JR. : Legile naturii

se presupune c� se aplica oriunde.

Deci dac� legile lui Einstein

e de a�teptat

s� se aplice peste tot,

iar legile mecanicii cuantice

se presupune c� se aplica oriunde,

ei bine, nu po�i avea dou� "toturi" separate.

Stringurile salvatoare

BRIAN GREENE : �n 1933, dup� ce a p�r�sit Germania nazist�,

Einstein s-a stabilit �n Princeton, New Jersey.

Lucr�nd �n solitudine, a continuat cu �nc�p���nare

c�utarea pe care o �ncepuse cu mai mult de un deceniu �n urm�,

de a uni gravita�ia �i electromagnetismul.

La fiecare c��iva ani,

ap�reau titluri,

proclam�nd c� Einstein era �n pragul succesului.

Dar cei mai mul�i dintre colegii s�i

credeau c� �ncercarea lui era gre�it �ndreptat�

�i c� cele mai bune zile ale sale erau deja �n urm�.

STEVEN WEINBERG : Einstein, �n ultimii s�i ani,

a devenit mai degrab� deta�at de munc� �n fizic�

�n general �i a �ncetat s� mai citeasc� publica�iile.

Nici nu cred c� �tia

c� exista ceva de genul for�ei nucleare slabe.

Nu d�dea aten�ie acestor lucruri.

Continua s� lucreze la aceea�i problem�

la care �nc�puse s� lucreze de c�nd era t�n�r.

S JAMES GATES, JR. : C�nd comunitatea fizicienilor teoreticieni

�ncepe s� exploreze atomul,

Einstein este l�sat foarte clar �nafara scenei.

El, �ntr-un fel, a ales s� nu

se uite la fizic� provenit� din aceste experimente.

Aceasta �nseamn� c� legile mecanicii cuantice

n-au jucat nici un rol �n cercet�rile sale ulterioare.

S-a considerat ca aceasta tremur�toare

�i simpatica figura b�tr�na

a condus o revolu�ie timpurie, dar a alunecat cumva din ea.

STEVEN WEINBERG : E ca �i cum un general

ce fusese un maestru al cavaleriei ecvestre,

care a realizat lucruri m�re�e

ca �i comandant, la �nceputul primului r�zboi mondial,

ar �ncerca s� aduc� din nou cavaleria

s� lupte �mpotriva s�rmei ghimpate

tran�eelor �i a armelor automate.

BRIAN GREENE : Albert Einstein a murit �n 18 Aprilie, 1955.

�i pentru mul�i ani, p�rea ca visul lui Einstein

de a unifica for�ele �ntr-o singur� teorie

a murit cu el.

S. JAMES GATES, JR. :

Astfel, �ncercarea de unificare

a devenit o linie moart� a fizicii.

Cam �n vremea mor�ii lui Einstein

�n anii '50,

aproape nici un fizician serios

nu era angajat �n aceast� �ncercare de unificare.

BRIAN GREENE din partea dreapt� : �n anii de c�nd,

fizicienii s-au separat �n 2 tabere :

una care folose�te relativitatea generalizata

pentru a studia obiecte mari �i grele,

lucruri ca stelele, galaxiile �i universul ca �ntreg...

BRIAN GREENE din partea st�ng� : ... �i o alta, care utiliza mecanica cuantic�

pentru a studia cele mai mici obiecte,

ca atomii �i particulele.

Aceasta era ca �i cum am avea dou� familii

care nu se �n�eleg

�i nu-�i vorbesc niciodat�...

RIGHT SIDE BRIAN GREENE : ... tr�ind sub acela�i acoperi�.

LEFT SIDE BRIAN GREENE : P�rea c� nu exista cale de a combina

mecanica cuantic�...

RIGHT SIDE BRIAN GREENE : ... �i relativitatea generalizata �ntr-o singur� teorie

ce ar putea descrie universul la toate nivelele.

BRIAN GREENE : Acum, �n ciuda acestui fapt,

am f�cut un progres imens

�n �n�elegerea universului.

Dar exista o capcan� :

exist� t�r�muri stranii ale cosmosului

ce nu vor fi niciodat� �n�elese pe deplin

p�n� c�nd vom g�si o teorie unificat�.

�i nic�ieri nu e mai evident

dec�t �n

ad�ncurile unei g�uri negre.

Un astronom german numit

Karl Schwarzschild

a propus prima dat�

ceea ce noi numim g�uri negre

�n 1916.

�n timp ce st�tea �n primele linii

�n primul r�zboi mondial,

el a rezolvat ecua�iile

relativit��ii generalizate a lui Einstein

�ntr-un nou �i enigmatic mod.

Printre calculele traiectoriilor artileriei,

Schwarzschild �i-a dat seama

c� o enorm� mas�,

cum ar fi cea a unei stele foarte dense,

concentrat� �ntr-un spa�iu mic,

ar curba substratul spa�iu-timp

at�t de tare

�nc�t nimic, nici m�car lumina,

n-ar putea sc�pa atrac�iei sale gravita�ionale.

Decenii,

fizicienii au fost sceptici

cu privire la calculele lui Schwarzschild

c� ar fi mai mult dec�t o teorie.

Dar azi,

telescoapele satelit ce exploreaz� ad�nc

�n spa�iu

descoper� regiuni

cu o enorm� atrac�ie gravita�ional�

despre care cei mai mul�i oameni de �tiin�a cred

c� sunt g�uri negre.

Teoria lui Schwarzschild

acum pare s� fie realitate.

�i iat� �ntrebarea :

dac� �ncerci s�-�i dai seama

ce se petrece �n ad�ncul unei g�uri negre,

unde o �ntreag� stea e pr�bu�it�

�ntr-o mic� pat�,

folose�ti relativitatea generalizata

pentru c� steaua e incredibil de grea,

sau mecanica cuantic�

pentru c� e incredibil de mic� ?

Ei bine, asta-i problema.

Dac� centrul unei g�uri negre

este �i mic �i greu,

nu po�i evita s� folose�ti

ambele teorii �n acela�i timp.

�i c�nd �ncercam s� punem �mpreun� ambele teorii

�n domeniul g�urilor negre,

ele se afla �n conflict. Cade.

Dau predic�ii f�r� sens. �i universul nu e lipsit de sens;

trebuie s� aib� sens.

EDWARD WITTEN (Institute for Advanced Study):

Mecanica cuantic� merge bine

pentru lucruri mici, iar relativitatea generalizata

merge foarte bine la stele �i galaxii,

dar atomii, lucrurile mici,

ca �i galaxiile, sunt p�r�i ale

aceluia�i univers.

Deci trebuie s� fie o descriere

care se aplic� tuturor.

Deci nu putem avea o descriere pentru atomi

�i una pentru stele.

BRIAN GREENE : Acum, cu teoria stringurilor,

credem c� e posibil s� fi g�sit

un mod de a uni teoria noastr� a marelui

cu teoria micului

�i s� ar�t�m sensul universului

la toate nivelele �i �n toate locurile.

�n loc de o multitudine de particule mici,

teoria stringurilor proclama

ca totul �n univers,

toate for�ele �i toat� materia

sunt f�cute dintr-un singur component,

mici fire vibr�nde de energie

cunoscute ca stringuri/corzi.

MICHAEL B. GREEN : Un string

poate vibra �n multe moduri,

�n timp ce, desigur, un punct nu poate.

Iar diferitele moduri �n care un string vibreaz�

reprezint� diferitele feluri

de particule elementare.

MICHAEL DUFF : E ca o coard� de vioar�

�i poate vibra exact la fel

ca �i corzile unei vioare.

Fiecare nota, dac� vre�i,

descrie o particul� diferit�.

MICHAEL B. GREEN : Deci are o incredibil�

putere de unificare,

unifica �n�elegerea noastr�

asupra tuturor acestor feluri diferite

de particule.

EDWARD WITTEN : Deci unitatea

diferitelor for�e sau particule

este realizat� pentru ca toate

provin din diferite feluri de vibra�ii

ale aceleia�i corzi de baz�.

BRIAN GREENE : E o idee simpl�

cu consecin�e ample.

JOSEPH LYKKEN (Fermi lab):

Ce face teoria stringurilor este

s� promit� c�,

"Iat�, putem cu adev�rat

s� �n�elegem �ntreb�ri

despre care nici n-a�i crezut c� erau �tiin�ifice :

despre cum a �nceput universul,

de ce universul e a�a cum e

la cel mai profund nivel."

Ideea c� o teorie �tiin�ific�

pe care deja o avem �n m�na

ar putea r�spunde la cele mai profunde �ntreb�ri

este extrem de seduc�toare.

�tiin�a filosofiei ?

BRIAN GREENE : Dar aceast� nou� �i seduc�toare teorie

este �i controversat�.

Stringurile, dac� exista,

sunt at�t de mici,

�nc�t e slab� speran�� de a vedea unul vreodat�.

JOSEPH LYKKEN : Teoria stringurilor

�i teoreticienii ei, au o real� problem�.

Cum po�i testa teoria stringurilor ?

Dac� nu o po�i testa �n modul

�n care testam teoriile normale,

nu e �tiin�a, ci filosofie,

iar aceasta e o real� problem�.

S. JAMES GATES, JR. : Dac� teoria stringurilor e�ueaz�

s� ofere

o predic�ie testabila,

atunci nimeni n-ar trebui s-o cread�.

Pe de alt� parte,

exista un fel de elegant� �n aceste lucruri

�i dat� fiind istoria a c�t a evoluat

fizica teoretic� p�n� acum,

este total imaginabil

ca unele, dac� nu toate,

din aceste idei se vor dovedi corecte.

STEVEN WEINBERG :

Cred c�, peste 100 de ani de acum �ncolo,

aceast� perioad� particular�,

c�nd majoritatea celor mai str�lucitori tineri fizicieni teoreticieni

au lucrat la teoria stringurilor,

va fi rememorata ca o eroic� era,

c�nd teoreticienii au �ncercat �i au reu�it

s� dezvolte o unic�

teorie a tuturor fenomenelor naturii.

Pe de alt� parte, poate fi rememorata ca un tragic e�ec.

B�nuiala mea e

c� va fi mai degrab� ca �n prima variant�, dec�t c� �n a doua.

Dar �ntreab�-m� peste 100 de ani de-acum,

�i-atunci ��i voi putea spune.

BRIAN GREENE : �n�elegerea noastr� asupra universului

a str�b�tut un enorm de lung drum

pe parcursul ultimelor 3 secole.

�ine�i cont de asta.

Isaac Newton,

care a fost poate cel mai mare savant

al tuturor timpurilor, a zis odat�

"Am fost ca un b�iat juc�ndu-se

pe malul m�rii, ab�t�ndu-m� �ncoace

�i �ncolo, s� g�sesc o pietricic� mai neted� sau o scoic� mai frumoas� dec�t de obicei,

�n timp ce marele ocean al adev�rului

sta �n fa�a mea, total nedescoperit."

�i apoi,

250 de ani mai t�rziu,

Albert Einstein,

ce a fost adev�ratul succesor al lui Newton,

a fost capabil s� sugereze serios

ca acest mare ocean,

toate legile naturii,

ar putea fi reduse la c�teva idei fundamentale

exprimate printr-un pumn

de simboluri matematice.

�i azi,

la o j um�tate de secol de la moartea lui Einstein,

se poate s� fim

�n pragul �mplinirii visului s�u de unificare,

prin teoria stringurilor.

Dar de unde vine aceast� �ndr�znea�� �i ciudat� teorie ?

Cum realizeaz� aceast� teorie

unificarea final� dintre legile marelui

�i legile micului ?

�i cum vom �ti dac� e corect sau gre�it ?

SHELDON LEE GLASHOW : Nici un experiment

nu poate verifica vreodat� ce se petrece

la distan�ele ce sunt studiate.

Aceast� teorie e permanent sigur�.

Este ea o teorie a fizicii

sau a filosofiei ?

STEVEN WEINBERG : Nu e scris �n stele

c� vom reu�i,

dar �n final

sper�m c� vom avea o singur� teorie ce guverneaz� totul.