Kako nauka objašnjava nastanak nečega iz „ničega“: Nova teorija menja pogled na poreklo svemira

Pitanje kako je moguće da ni iz čega nastane nešto dugo je pripadalo filozofiji, ali savremena fizika mu prilazi iz potpuno drugačijeg ugla. Ono što se u svakodnevnom jeziku naziva „ništa“ u fizici ne predstavlja apsolutnu prazninu, već stanje koje ima strukturu, energiju i zakonitosti. Upravo u toj razlici između filozofskog i fizičkog „ničega“ krije se ključ razumevanja savremenih kosmoloških teorija, piše Popular Mechanics.

U okviru kvantne fizike vakuum nije prazan prostor, već najniže energetsko stanje kvantnih polja koja ispunjavaju čitav svemir. Ta polja nikada nisu potpuno mirna. Zbog fundamentalnih ograničenja koja nameće Heisenbergov princip neodređenosti, energija u vakuumu ne može biti tačno nula u svakom trenutku. Posledica toga su stalne, kratkotrajne fluktuacije u kojima se spontano pojavljuju parovi čestica i antičestica. Te čestice obično vrlo brzo nestaju, ali njihovo postojanje pokazuje da vakuum nije stabilno „ništa“, već dinamičan sistem.

Preporučujemo

Mehanizam iza ovih pojava zasniva se na činjenici da kvantni sistemi mogu privremeno „pozajmiti“ energiju, pod uslovom da se ona vrati u izuzetno kratkom vremenskom intervalu. To omogućava nastanak tzv. virtuelnih čestica, koje nisu direktno posmatrane kao trajne strukture, ali ostavljaju merljive posledice, na primer u tzv. Kazimirovom efektu. Drugim rečima, ono što izgleda kao praznina zapravo je neprekidno „uzburkano“ na mikroskopskom nivou.

Upravo iz ove ideje razvija se koncept da bi i sam svemir mogao nastati kao kvantna fluktuacija. Ako je vakuum već sposoban da spontano generiše čestice, postavlja se pitanje da li pod određenim uslovima može generisati mnogo stabilniju i veću strukturu – čitav univerzum. Ključnu ulogu u ovom razmatranju ima odnos između energije materije i gravitacije.

U opštoj teoriji relativnosti gravitacija se može posmatrati kao oblik negativne energije. Pozitivna energija sadržana u materiji i zračenju može biti uravnotežena negativnom gravitacionom energijom, tako da ukupna energija sistema ostane jednaka nuli. U takvom modelu, nastanak svemira ne bi zahtevao „dodatnu“ energiju spolja, jer bi zbir svih doprinosa bio neutralan. To otvara mogućnost da univerzum nastane bez kršenja osnovnih fizičkih zakona.

Dalji razvoj ovih ideja vodi ka modelima kosmičke inflacije, u kojima se početna kvantna fluktuacija brzo širi i stabilizuje u oblik koji prepoznajemo kao svemir. Inflacija ne samo da objašnjava kako je univerzum nastao, već i zašto je danas tako velik i relativno homogen. U tom procesu, sitne fluktuacije iz početnog stanja ostavljaju tragove koji kasnije postaju osnova za formiranje galaksija i velikih struktura.

Važno je naglasiti da se u ovom kontekstu „nastanak iz ničega“ ne odnosi na apsolutno ništavilo, već na prelaz iz kvantnog vakuuma u stanje ispunjeno materijom i energijom. Zakoni fizike nisu suspendovani – naprotiv, oni su upravo ono što omogućava ovakav prelaz. Kvantni vakuum, sa svim svojim fluktuacijama i zakonitostima, predstavlja polaznu tačku iz koje se može razviti kompleksna struktura.

Ovakvo razumevanje značajno menja način na koji se postavlja pitanje o poreklu svemira. Umesto traženja spoljašnjeg uzroka, fokus se pomera na unutrašnje zakonitosti sistema. Ako su zakoni fizike dovoljni da omoguće prelaz iz vakuuma u univerzum, onda postojanje ne mora biti rezultat spoljne intervencije, već prirodna posledica samih tih zakona.

U tom smislu, granica između „ničega“ i „nečega“ prestaje da bude jasna i postaje deo kontinuuma u kome se energija, prostor i vreme pojavljuju iz stanja koje je samo po sebi već sadržavalo potencijal za njihovo postojanje. Upravo ta ideja – da „ništa“ može biti dinamično i produktivno – predstavlja jednu od najradikalnijih, ali i najdubljih promena koje je savremena fizika unela u razumevanje sveta.

(Telegraf Nauka / Popular mechanics)