МИ СМО НУЛЕ И ЈЕДИНИЦЕ

Не допада вам се? Добро, преиначићемо питање: Има ли разлике између човека и рачунара? Полако, не признајемо одговор: „електронски мозак”. Знате, свакако, да тако називају савремену „дигиталну рачунаљку”? Ал` у том грму не лежи зец. Где се, дакле, скрива?

 

Станко Стојиљковић

У самом срцу космоса, да не поверујете! А он је почео ни из чега страхотном експлозијом коју зову „Велики прасак” (Big Bang). Нешто из ништа – народски казано. Не бива, и у школи су нас томе подучавали. Погрешили су, можда су због тога поливали водом пређашњег министра просвете?

Универзум је једно од неколико
имена космоса, као што их је,
најмање, пет имао највећи
португалски песник Фернандо Песоа.

Не очајавајте: може, ако то каже највећи живи физичар нашег порекла, проф. др Влатко Ведрал са Оксфорда. Нема препирке, и тачка. Како?

Све је потанко описано у књизи „Декодирање стварности” која је на енглеском постала светски бестселер, а недавно се појавила и на српском  језику („Лагуна”). А у поднаслову – ни мање, ни више – тврдња да је „Универзум као квантна информација”. Касније ћемо и то објаснити.

Универзум је једно од неколико имена космоса, као што их је, најмње, пет имао највећи португалски песник Фернандо Песоа. Многоимени, ако је по вољи.

Куд се дедоше и материја и енергија, нисте ваљда бежали с часова физике. С физичког се уобичајило, погледајте младеж страга (може и спреда и са стране). И то сте научили, чак и да се према најславнијој једначини у историји (E = mc2), Алберта Ајнштајна, претварају једна у другу. Поједностављено, час видиш материју, час видиш енергију. Хокус- покус.

Од мађионичара ни корова, неће да изводи смицалице у суровим космичким условима (смртоносно зрачење, температура близу апсолутне нуле, мркла мрклина и тако редом) јер се за пензију на сваку годину стажа не придодају по три месеца. (Оставимо мировине на миру да не расрдимо двопредседника, опет ће да одреже). Шта се десило с оним „ни из чега” (филозофима је за срце ионако прирасло – ex nihilo)?

Августин и Ледерман

Видите, то је грм у којем ћемо потражити зеца – чучећег или лежећег. И ухватити га за уши, послужи ли нас ловачка срећа.

И за делић времена краћи од
милион милијарди милијарди
милијарди секунде (10-33) надуо
се до величине лоптице за голф!

Пре дечака који је одрастао на Ауто-команди и завршио чувену Математичку гиманзију у Београду – погодили сте да је то наш Влатко Ведрал! – највећи умови, од старогрчких мудраца до данашњих мислилаца, питали су се, најчешће у себи, како је настао космос. Прохујала су столећа до најприхваћенијег тумачења до сада, теорије Стандардни модел, која описује да је све започело незамисливим распрснућем бескрајно мале тачке (ситније од сваке у чланку који читате) непојамне густине.

И за делић времена краћи од милион милијарди милијарди милијарди секунде (10-33) надуо се до величине лоптице за голф! Ни да трепнете нисте могли, да сте се којим случајем затекли на лицу места! Ма какви, ни да помислите да трепнете! И опет бисте толико окаснили, да би свака помисао на то била излишна. Јасно? Уколико није, тражите да вам врате новац од школарине.

Пукло, и почео је да се шири. Необуздано, и све брже и брже што је пре неколико година мерењима поткрепљено. Више од стотину милијарди галаксија удаљавају се једна од друге, као да желе да што пре побегну од своје сусетке. Добро, је л` томе нешто претходило?

Дотични амерички физичар
претпоставља да су „закони
природе постојали и пре него
што је почело чак и само време”.

Е, ту смо вас чекали још од времена Светог Августина (354–440. године), једног од четворице светих отаца Римокатоличке цркве који је, на радознало запиткивање „Шта је Бог радио пре стварања света?”, одговорио следећим речима: „Припремао је пакао за оне који постављају оваква питања. Јер, време је својство света који је Бог створио, па стога није могло постојати пре тог стварања.”

Почетак света је почетак времена, са нестанком света нестаје време. Само је Бог ванвременски, а све створено, као део створеног света, уроњено је у време – да наставимо свечеву мисао.

Замислите да одмотавате „космички филм” уназад до самог постанка, простор и време једноставно нестану. Време се своди на нулу, простор се своди на нулу, а једначине које објашњавају космос постају бесмислене. И тада смо, поручује нобеловас Лион Ледерман, исклизнули из научног објашњења света. Ко то прижељкује?

Дотични амерички физичар претпоставља да су „закони природе постојали и пре него што је почело чак и само време”. Да нису не би ништа ни почело да се догађа! Затим се пита шта значе речи „пре него што је време почело”, и сам утврђује да смо после овога изашли из физике, а крочили у филозофију.

Истог истраживачког усмерења, Џон Вилер, који је кум „црних рупа” – још једне јединствене космичке појаве (локална сингуларност) – написао је: „…нема дубљег питања од оног шта је могло да претходи ,Великом праску`, том почетном стању бескрајно велике температуре, притиска и густине. Нажалост, данас – 1973, још смо далеко од решења.”

Окам и Хајзенберг

Да ли је ичега било уочи зачетка простор-времена (с „Великим праском” почео је да се обликује простор, а време да тече)? „Светлосна купа (конус)” је – према речима чувеног математичара Хермана Минковског – „једини облик помоћу којег се може објаснити универзум”. Ако је обрнете наглавце, лако ћете уочити да је „Велики прасак” отпочео у пресеку две закривљене линије, у нултој тачки. И ту је почетак физичког света који можемо да појмимо. (Погледајре илустрацију на почетку).

Влатко Ведрал се другачије запитао: „Због чега стварност уопште постоји и одакле она потиче”? Одгонетка је била запретена у простој реченици, састављеној од три речи, коју је још 1994. године негде прочитао: „Информације су физичке”. Отуда и поднаслов на корицама, сећате се.

„Најједноставније објашњење обично је и најбоље”, наставља он имајући на уму „Окамову оштрицу”, принцип енглеског логичара и фрањевачког фратра из 14. века Вилијама од Окама, који је говорио да претпоставке не треба умножавати ако то није неопходно. Мисаона пустоловина дочаравања постања нечега ни из чега је отпочела. Умрежите неуроне у мозгу, полећемо! Не ваља, мора да се чује пуцкетање, неописиви ватромет у глави.

Квантне честице су у стању да
се истог трена окрећу и навише
и наниже; да буду и „нуле” и
„јединице”, и нешто између.

Немачки математичар Конрад Цузе први је замислио космос као компјутер. Многи су се доцније запутили истом стазом, данас је у томе најдоследнији Американац Едвард Фредкин. И он га схвата као класични компјутер. Влатко Ведрал, напротив, сматра да је космос квантни компјутер, а то је суштинска разлика. Како изгледа квантни компјутер?

Физичари, у начелу, разликују два света – велики (макро) и мали (микро). Другом или квантном припадају честице сићушније од атома, најосновније „градивне циглице” од којих је саздано све што нас окружује – од космоса до човека. Квант означава последњу недељиву јединицу сваке физичке величине, иако се најпре односи на најмању количину енергије.

Именица потиче из латинског језика, quantum у једнини или quanta у множини: количина, мноштво, свота, износ, део. Још 1900. нобеловац Макс Планк открио је да се светлост састоји од најситнијих пакетића – квантова. Фотон је најмањи „светлосни пакетић”. Улазимо, дакле, у најсићушнији свет, којем су научници наденули име – квантни. Шта га одликује?

Голим оком невидљиве честице, микронске величине (милионити део метра), као што су електрони или атомска језгра, у исти мах се окрећу у различитим смеровима: стога се каже да се, истовремено, налазе у два или више квантних стања. Кад се обрће навише, атом би се читао као „укључено”; кад се обрће наниже као „искључено”. Прво би одговарало „нули”, а друго „јединици”.Зашто баш атом? Зато што је то најмалецнији компјутер који се може саздати.

Сада долази највеће изненађење: квантне честице су у стању да буду и у такозваној „суперпозицији” или „испреплетене”, да се истог трена окрећу и навише и наниже; да буду и „нуле” и „јединице”, и нешто између.

Почетком осамдесетих прошлог века нобеловац Ричард Фејнман запазио је да су обе појаве, ако се удруже, савршена подлога за израду квантних рачунара запрепашћујуће снаге: уместо да бројеве срачунавају по реду, они их све одједном узимају у поступак. Машина са 33 квантна бита или кубита изводила би за тили час операције са сваким бројем од један до 10100. Потоњи број се исписује са сто нула нанизаних иза јединице, што надмашује укупан збир атома у свемиру (1090)!

Но, то није све: Хајзенбергов (нобеловац Вернер Хајзенберг) принцип неодређености у квантној механици (грана физике) указује да сваки покушај мерења очас поремети честицу; другим речима, мерилац у том сићушном царству утиче на дотично стање. Испоставља се да она и постоји и не постоји у исти мах!

Ајнштајн и Вуди Ален

Али нисмо још исцрпли сва изненађења: две честице раздвојене милијардама светлосних година (једна на једном, друга на другом крају космоса) на чудесан и чудноват начин могу да буду повезане својеврсном „невидљивом пупчаном врпцом”, и та појава се зове „квантно преплитање”. Алберт Ајнштајн је од почетка сумњао у ову теорију (квантна механика): „Што је успешнија, смешнијом се чини”.

Вратимо се нашем Влатку Ведралу који, насупрот томе, пише: „Главни циљ ове књиге је да дођемо до схватања стварности на основу информавија. У том погледу, прикладно је посматрати цео универзум као квантни компјутер. Затим смо проценили укупну информатичку снагу универзума као меморију од 10100 битова и приближно 1090 обрађених битова у секунди… Међутим, онда остаје питање одакле квантне информације потичу?” Ни из чега или из ништавила!

Из тога следи да се информација
може створити из празнине и да
је, у том смислу, јединствена!

Мађарско-амерички математичар Џон фон Нојман својевремено је изјавио да се сви бројеви могу извести из празног скупа операцијама ума.

„Следећи ову логику, тачније би било да сматрамо како је еволуција универзума започела са свим могућим стварностима из којих се једноставно појављује само једна од њих”, образлаже Влатко Ведрал. „Из тог првобитног стања, које садржи све могуће накнадне будућности, први догађај се збива без икаквог узрока (тј. реч је о насумичном догађају) и то нам даје први бит информације… Универзум почиње празан, али потенцијално с огромном количином информација.” (Цифра која је „нула” или „јединица” назива се бинарном или скраћено – битом).

Из тога следи да се информација може створити из празнине и да је, у том смислу, јединствена!

Зато Влатко Ведрал закључује: „То значи да нема места за коначни закон природе или натприродно биће – с обзиром на то да би и једно и друго постојало ван наше стварности и у мраку… Закони Природе су информације о информацијама и изван њих постоји само тама. То је капија за поимање стварности.”

И оставља нас у задивљујућој недоумици духовитом опаском да га је давно, у шестом столећу пре нове ере, у спису „Тао те ћинг” претекао мудри кинески филозоф Лаоце: „Мрак унутар мрака. Капија за свет тајне.”

Зар на Салемској опатији још у 11. веку није писало: „Сваки број, све до бесконачног, произишао је из јединице, а тиме из нуле”.

Завршимо врцавом досетком Вудија Алена: „Ако не могу, заиста, да знам како је настао универзум, онда сам свој аутомобил сувише скупо платио”.

Колико сте ви новчаница избројали?