Pomysły Penrose’a wciąż budzą kontrowersje w społeczności naukowej. Ale kto wie, co jeśli niesamowite artefakty lub ślady superinteligencji z odległej przeszłości zostały zachowane w naszym eonie? W końcu, jeśli poprzednie wszechświaty naprawdę istniały, życie mogło również w nich powstać i osiągnąć niesamowity poziom rozwoju. Ale w takim razie, dlaczego nie napotkać w naszym świecie echa tych dawno wymarłych supercywilizacji?
Być może gdzieś w głębi kosmosu czeka na nas największe odkrycie, które zmieni nasze wyobrażenia nie tylko o Wszechświecie, ale także o nas samych. Naukowcy od dawna wierzą, że nasz Wszechświat istnieje od zawsze – bez początku i końca. Oczywiście gwiazdy mogły się w nim rodzić i eksplodować, planety mogły się zderzać, cywilizacje mogły pojawiać się i znikać. Ale ogólnie Wszechświat wyglądał na stały i niezmienny.
Jednak w XX wieku pojawiły się odkrycia, które zmieniły wszystko
XX wieku naukowcy odkryli, że Wszechświat rozszerza się – co oznacza, że kiedyś był mniejszy. XX wieku pojawiły się dowody na to, że Wszechświat powstał około 14 miliardów lat temu w wyniku wielkiej eksplozji – tego samego Wielkiego Wybuchu. Odkrycie to zmusiło naukowców do zastanowienia się nad dwoma ważnymi pytaniami:
- Co wydarzyło się przed Wielkim Wybuchem? Jak wyglądał Wszechświat zanim zaczął się rozszerzać?
- Jeśli Wszechświat miał początek, to musi mieć też koniec. Jaki on będzie?
Jednym z tych, którzy próbowali znaleźć odpowiedzi na te pytania, był brytyjski naukowiec Roger Penrose, który opracował bardzo interesującą koncepcję kosmologiczną. Roger Penrose urodził się w 1931 roku w Anglii w rodzinie znanego naukowca. Już jako dziecko wykazywał duże zdolności matematyczne i zawsze interesował się naukami ścisłymi. Penrose uzyskał doktorat z matematyki na Uniwersytecie w Cambridge. Ale zawsze interesował się fizyką i kosmologią – nauką o pochodzeniu i strukturze Wszechświata. Nie bał się wysuwać najbardziej śmiałych pomysłów, nawet jeśli na pierwszy rzut oka wydawały się dziwne. Wraz ze swoim kolegą Stephenem Hawkingiem, Penrose wniósł ogromny wkład w badanie czarnych dziur. Opracował teorię wyjaśniającą, skąd bierze się energia czarnych dziur. Odkrycie to przyniosło mu Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki w 2020 roku.
Ale Penrose zawsze interesował się nie tylko pojedynczymi obiektami kosmicznymi, ale także Wszechświatem jako całością. Nie bał się wyrażać najbardziej śmiałych pomysłów na temat tego, jak mógł powstać nasz Wszechświat i jakie mogą być jego losy.
W wieku 90 lat Penrose nadal zadziwia swoich kolegów hipotezami i niestandardowymi rozwiązaniami odwiecznych tajemnic Wszechświata. Swoimi śmiałymi pomysłami i odkryciami wniósł ogromny wkład we współczesną kosmologię.
Eony – niezwykła teoria Penrose’a
Penrose zaproponował nazwanie okresu istnienia naszego Wszechświata od Wielkiego Wybuchu do jego końca „eonem”. Jego zdaniem przed naszym eonem istniał poprzedni, a po naszym będzie następny. A takich eonów – cykli życia i śmierci Wszechświata – może być nieskończenie wiele!
Aby łatwiej wyobrazić sobie ideę Penrose’a, możemy porównać eony ze znanymi cyklami w przyrodzie. Na przykład regularna zmiana dnia i nocy lub pór roku również przypomina cykle życia i śmierci. Dzień ustępuje miejsca nocy, a potem znów nadchodzi poranek. Wiosna ustępuje miejsca latu, jesieni i zimie, po czym znów przychodzi wiosna. Cykle te powtarzają się bez końca. Co więcej, każdy nowy dzień lub rok różni się od poprzedniego, chociaż podlega tym samym prawom natury. Tak więc eony, według Penrose’a, następują jeden po drugim: nasz eon zostanie zastąpiony przez następny, potem kolejny i tak dalej. Każdy nowy wszechświat będzie wyjątkowy, ale wszystkie są ogniwami jednego niekończącego się łańcucha, którego prawa są nam nieznane. Ale znane nam cykle w naturze dają nam możliwość przynajmniej częściowego doświadczenia tej niesamowitej idei.
Takie proste analogie pomogą uczynić abstrakcyjną koncepcję eonów bardziej dostępną do zrozumienia.
Co jeśli nasz eon się skończy?
Kiedy nasz eon dobiegnie końca, cała materia we Wszechświecie rozpadnie się na cząstki elementarne, a ostatnie fotony znikną w rozszerzającej się przestrzeni. Tak więc nasz Wszechświat zamieni się w pustkę, pozbawioną ruchu i czasu. Ale wtedy, w tej pustce, nagle nastąpi nowy Wielki Wybuch, który da początek następnemu eonowi i nowemu Wszechświatowi! I to może się powtarzać w kółko, na wieki.
Koncepcja ta w bardzo prosty sposób wyjaśnia, co wydarzyło się przed naszym Wszechświatem i co wydarzy się po nim. Pomaga nam również zrozumieć, dlaczego różne części współczesnego Wszechświata wyglądają mniej więcej tak samo. W końcu przed pojawieniem się naszego eonu wszystkie części zostały „wymieszane” z poprzedniego Wszechświata.
Ale jak możemy sprawdzić, czy hipoteza Penrose’a jest poprawna?
Uważa on, że możemy znaleźć ślady poprzednich eonów. Na przykład Penrose sugeruje, że pod koniec każdego eonu cała materia we Wszechświecie jest pochłaniana przez gigantyczne czarne dziury. Te supermasywne czarne dziury zderzają się i ostatecznie łączą w fantastycznej eksplozji, rozpoczynając nowy eon. Takie zdarzenie wygenerowałoby bardzo silne fale grawitacyjne. Ich „echo” może nawet dotrzeć do naszego eonu! Jeśli znajdziemy niewyjaśnione zaburzenia grawitacyjne w naszym Wszechświecie, będzie to wskazywać na istnienie poprzednich eonów.
Ponadto ślady poprzednich eonów mogą być zachowane w kosmicznym mikrofalowym promieniowaniu tła – swego rodzaju „echu” Wielkiego Wybuchu. Niektórzy naukowcy znaleźli już dziwne obszary w kształcie pierścieni w reliktowym promieniowaniu tła. Wydaje się, że zostały one utworzone przez starożytne fale grawitacyjne.
Jednak większość kosmologów nadal sceptycznie odnosi się do pomysłów Penrose’a. Uważają oni, że scenariusz zakładający zderzenie supermasywnych czarnych dziur jest mało prawdopodobny.
Ich zdaniem czarne dziury powinny zniknąć z powodu parowania, zanim zdążą się zderzyć. Tak więc pod koniec eonu Wszechświat będzie po prostu wypełniony wysokoenergetycznym promieniowaniem, a nie czarnymi dziurami. Aby udowodnić, że Penrose ma rację, potrzebne są dokładniejsze obserwacje i obliczenia. Być może w przyszłości uda się jednoznacznie potwierdzić istnienie poprzednich eonów. Byłaby to naukowa sensacja. W każdym razie pomysły Penrose’a są bardzo interesujące. Pozwalają nam spojrzeć w nowy sposób na naturę Wszechświata i jego przeszłość. Nawet jeśli hipoteza eonów nie zostanie ostatecznie potwierdzona, zmusza naukowców do zastanowienia się nad zaskakującymi pytaniami o to, skąd pochodzimy i dokąd zmierzamy.
W rzeczywistości pomysły Penrose’a dobrze pasują do innych współczesnych hipotez „równoległych wszechświatów”. Być może nasz Wszechświat powstał w wyniku zderzenia czarnych dziur w innym wymiarze. Wymiar ten nadal istnieje gdzieś w pobliżu nas, ale straciliśmy z nim kontakt po Wielkim Wybuchu. Tak czy inaczej, współczesna nauka oferuje nam pewne pomysły na temat struktury rzeczywistości. Ogromna liczba wszechświatów może rodzić się nawzajem, rozszerzać, umierać i rodzić się ponownie. A w jednym z nieskończonych wszechświatów musiały istnieć idealne warunki do pojawienia się życia i inteligencji zdolnej do zrozumienia całego piękna i złożoności otaczającego świata.
Brak wyjaśnienia pierwotnej przyczyny cykli
Teoria Penrose’a nie odpowiada na pytanie, co uruchamia pierwszy cykl eonów. Skąd wziął się ten „pierwotny Wszechświat”, który ostatecznie przekształcił się w osobliwość i eksplodował wraz z Wielkim Wybuchem, dając początek serii eonów? Jest to główny problem filozoficzny tej teorii. Zgodnie z teorią, prawa fizyczne powinny być takie same w każdym eonie. Ale dlaczego nie mogą się zmieniać? W końcu warunki Wielkiego Wybuchu są różne w każdym przypadku.
Problematyczna natura „czarnych dziur” na końcu eonu
Penrose uważa, że eony kończą się wraz z absorpcją materii przez czarne dziury. Jednak wielu naukowców wskazuje, że z powodu parowania czarnych dziur, powinny one zniknąć, zanim zdążą się zderzyć. Według naukowców nie ma jednoznacznego eksperymentalnego potwierdzenia pomysłów Penrose’a, na przykład fal grawitacyjnych pochodzących ze zderzeń czarnych dziur w minionym eonie. Być może są one po prostu niewykrywalne.
Sprzeczność z innymi teoriami
Hipoteza cyklicznego eonu jest sprzeczna z inflacyjnym modelem kosmologicznym i teorią strun, które są obecnie uważane za fundamentalne. Nie jest jeszcze jasne, jak je pogodzić. Ale w końcu jedna niesprawdzalna hipoteza (wielki wybuch) daje początek innym niesprawdzalnym hipotezom (gra koralików Pentrose’a-Hawkinga).
Wszystkie teorie powstania wszechświata są równie niewiarygodne. Gdzie była osobliwość? Dlaczego straciła stabilność i eksplodowała? W jakiej przestrzeni znajduje się cały zbiór równoległych wszechświatów i czy ma on granice? Jeśli tak, to z czym? Nasza nauka jest jak orzęsek, który postanowił opisać ocean świata i wszystkie zachodzące w nim interakcje. Tak więc, pomimo swojej elegancji, teoria Penrose’a wciąż budzi wiele pytań w społeczności naukowej. Być może z czasem pojawią się odpowiedzi na te problemy i niespójności. W międzyczasie hipoteza cyklicznych eonów pozostaje zabawna, ale dyskusyjna.
