Robežgadījumi

“The European: Vai vienkārši ir jāpieņem kā fakts, ka pirms Lielā Sprādziena nekā nebija? Heiers: Es neesmu teicis, ka nekā nebija. Es saku, ka mēs neko nezinām par to, kas bija pirms tam, – ja vispār bija tāds “pirms”. Bet šeit mēs šķērsojam robežu starp zināšanām un ticību.”

No intervijas ar Eiropas Kodolpētījumu organizācijas (CERN) ģenerāldirektoru Rolfu Dīteru Heieru interneta žurnālā The European Magazine 2011. gada 17. maijā. (ej.uz/heuer)

Vienlaikus ir gan likumsakarīgi, gan ironiski, ka saruna par zināšanu un ticības robežu priekšstatos par Visuma pirmsākumiem notiek ar Eiropas Kodolpētījumu organizācijas vadītāju. Likumsakarīgi tas ir tāpēc, ka tieši CERN pārziņā atrodas mūsdienu lielākā un dārgākā eksperimentālā iekārta – uz Šveices un Francijas robežas uzbūvētais Lielais hadronu paātrinātājs (LHC). Jau pati iekārta dažos aspektos iezīmē zinātnes un tehnoloģiju iespēju šābrīža robežu, un tā arī iecerēta vairāku fizikas un kosmoloģijas robežgadījumu izpētei, par ko, protams, tiek runāts intervijā ar profesoru Heieru. Savukārt ironija slēpjas apstāklī, ka tieši CERN pēdējos gados jāuzklausa pārmetumi un jākliedē bažas par iespējamiem draudiem zemeslodes un cilvēces pastāvēšanai – tā paša paātrinātāja dēļ. Pēc skeptiķu domām, iekārta, kuras uzdevums būtu sniegt zināšanas par notikumiem laika sākumos, var izraisīt zemeslodes bojāeju un laika beigas, gan ne kosmiskā mērogā, bet attiecībā uz mums kā laika rituma novērotājiem. Īsumā jāatgādina, par kādu ierīci ir runa. LHC galvenā sastāvdaļa ir 27 km garš tunelis, pa kuru milzīgā ātrumā pretējos virzienos traucas magnētiskajā laukā paātrinātu daļiņu kūļi. Liekot tiem sadurties un novērojot iznākumu, zinātnieki cer atklāt jaunas elementārdaļiņas, tuvoties vienotas matērijas uzbūves teorijas izstrādei un ielūkoties procesos, kādi varētu būt norisinājušies Lielā Sprādziena laikā. Paātrinātājus fiziķi izmanto jau gadus 80, un LHC uzbūves principi ir radniecīgi tā priekštečiem, bet tik lielu enerģiju, kādu daļiņām grasās piešķirt plānotajos eksperimentos, viņi līdz šim vēl nav sasnieguši. Tieši tas arī izraisījis projekta kritizētāju bažas un aktualizējis jautājumu par zināšanu un ticības robežu: vai pētnieki droši zina, ka šādi eksperimenti nevar beigties ar katastrofu, vai arī tam tikai tic, pat ja šādai ticībai ir vērā ņemami argumenti. Daudzos citos gadījumos šis nošķīrums neliktos tik svarīgs, bet pat hipotētiski draudi tuvākajos gados piedzīvot cilvēku izraisītu pastardienu liek skeptiķiem vēl un vēlreiz tincināt dabaszinātniekus un paātrinātāja konstruktorus. Noskaņojumu neuzlabo arī fakts, ka LHC piedzīvojis jau vairākas tehniskas ķibeles, kuru dēļ fiziķi bijuši spiesti mainīt eksperimentu plānu. Tas gan nav nekas pārsteidzošs, ņemot vērā iekārtas apmērus, tehnisko sarežģītību un ekstremālos apstākļus, kādi jānodrošina eksperimentu videi. Ne mazāk interesanta ir zināšanu un ticības robeža, runājot par objektiem, kuri galvenokārt baida LHC eksperimentu apstrīdētājus. Tie ir melnie caurumi – tik blīvi vielas veidojumi, ka to gravitācija sagūsta visu tuvumā nonākušo matēriju, ieskaitot elektromagnētiskos viļņus. Arī melnie caurumi iezīmē robežu, kuru šķērsojot vairs nevaram būt droši par mums zināmo dabas likumu saglabāšanos. Citos apstākļos derīgi raksturlielumi, piemēram, blīvums un gravitācijas spēks, matemātiskajās formulās pārvēršas par bezgalību, un tas nozīmē tikai to, ka šīs formulas situācijas aprakstam vairs nav izmantojamas. No otras puses, melnajos caurumos robežojas divas fizikas teorijas, kuras citkārt aplūko katra savu parādību loku: vispārīgā relativitātes teorija un kvantu mehānika. Pirmā labi der Visuma notikumu aprakstam lielā mērogā, savukārt otrā skaidro sīkdaļiņu uzvedību. Abas teorijas fiziķiem vēl arvien nav izdevies apvienot, un viens no iecerētajiem hadronu paātrinātāja uzdevumiem ir veikt eksperimentus, kuri to ļautu izdarīt. Jautājums tikai tāds, vai šajos eksperimentos var rasties niecīgi melnie caurumi, un, ja var, tad vai tie mūs kaut kā apdraud. Fiziķu teorijās un novērojumos pamatotais optimisms piedāvā divas varbūtības – ja dabā ir iespējami stabili, miniatūri melnie caurumi, kas principā spētu ilgākā vai īsākā laikā aprīt visu zemeslodi ar tās iemītniekiem, tad tos nav iespējams radīt tādā iekārtā kā LHC. Savukārt, ja hadronu paātrinātāja jauda tomēr ļauj iegūt mazītiņus melnos caurumus, tad tikai tādus, kuri kvantu mehānikas likumu dēļ pazūd tikpat ātri, cik izveidojušies. Neviena no šīm iespējām mums nav bīstama, savukārt vēl kāda cita salīdzināma ar varbūtību, ka Saule uzsprāgs nevis astrofiziķu prognozētajā tālajā nākotnē, bet gan jau rīt. Tomēr ir vērts padomāt, cik lielā mērā tas, ko varam pateikt par melnajiem caurumiem, saucams par drošām zināšanām, jo arī šajā gadījumā iespējams nemanāmi pārkāpt Heiera intervijā minēto robežu. Objekti, no kuriem varbūt pat principiāli nav iespējams iegūt informāciju, raisa šaubas par savu eksistenci, neraugoties uz pašlaik bagātīgi savāktajiem netiešajiem pierādījumiem par neparasti masīviem objektiem galaktiku centros un citur Visumā. Filozofiski raugoties, tas gan ir nieks salīdzinājumā ar gadsimtiem uzdoto un neatbildēto jautājumu par laika dabu un iespējamo robežu. Uz melnajiem caurumiem ir vismaz teorētiska iespēja palūkoties no ārpuses, bet jebkura mums iedomājama laika pieredze šādu iespēju nepieļauj. Izaka Ņūtona klasiskajā mehānikā postulētais un relativitātes teorijas ietvaros noraidītais priekšstats par absolūtu, no novērotāja neatkarīgu un vienmēr darbīgu Visuma pulksteni piedāvā “skatu no malas” un šķiet intuitīvi saskanīgs ar mūsu pieredzi. Tomēr tas ne ar ko nav īpaši labāks par viedokli, ka laikam ir bijis sākums vai ka laiks vispār eksistē tikai mūsu apziņā. Pašreizējos fiziķu priekšstatus par laiku patiesībā ir grūti ietērpt vārdos – arī Dītera Heiera teiktais var maldināt, jo intervijā viņš šo jēdzienu lieto ierastajā nozīmē, kur “pirms” un “pēc” iztēlojamies saskaņā ar mūsu ikdienas pieredzi. Vārdu salikums “pirms Lielā Sprādziena” netieši pieļauj, ka mūsu rīcībā ir vēl kāds ārpus Visuma esošs Ņūtona pulkstenis, kas spēj reģistrēt notikumus “pirms” un “pēc”, taču šāds pulkstenis var eksistēt tikai mūsu iztēlē. Ikviens no minētajiem robežgadījumiem ir pārbaudes akmens priekšstatam par zināšanām kā tādu uzskatu sistēmu, ko raksturo iekšēja loģiska saskaņotība un augsta drošības pakāpe salīdzinājumā ar citu veidu uzskatiem. Paradoksālā kārtā vilšanos var piedzīvot tad, ja uz zināšanām raugās kā uz ticības patiesībām, kas, reiz pieņemtas un atbilstīgi esošajām iespējam pārbaudītas, vairs neprasa pārvērtēšanu un atkārtotu robežu nospraušanu. Cik var spriest no intervijas, Dīters Heiers ar šādu pārprastu ticību zināšanām nesirgst, tādēļ vairo drošības sajūtu arī par Lielajā hadronu paātrinātājā plānotajiem eksperimentiem.