vineri, 3 mai 2013

Erori Creaţioniste 3: Big Bang

     Denumirea de „Big Bang”, „Marea Bubuitură”, a fost iniţial un peiorativ la adresa ipotezei unei expansiuni universale, propusă de Georges Lemaître, folosit de adepţii teoriei Universului static. Dar în decursul anilor, dovezile expansiunii Universului s-au acumulat, ipoteza a devenit o teorie bine ancorată în realitate; predicţiile făcute pornind de la această teorie s-au adeverit; iar observaţiile din astronomie şi fizica cuantică au oferit o înţelegere mult mai profundă a fenomenului.
     În esenţă, teoria Big Bang poate fi redusă la o propoziţie: „în trecut, Universul a fost foarte dens, şi foarte fierbinte; de atunci a avut loc o expansiune care i-a redus temperatura şi densitatea”. De remarcat că teoria în sine nu abordează problema originii Universului, ci a dezvoltării acestuia.
  • Dar ce a fost înainte de Big Bang ?
Dat fiind că atât spaţiul cât şi timpul au luat naştere în urma Big Bangului, întrebarea nu are sens: „ce a fost înainte de a exista timp ?” este totuna cu a întreba „ce e la nord de Polul Nord ?”; nu are sens să vorbeşti de un moment de dinainte de existenţa timpului.
     Momentul zero, singularitatea iniţială, este dificil de înţeles sau chiar de transpuns în calcule. Fizica relativistă eşuează în cazul singularităţilor precum cea din care provine Universul, sau în cazul găurilor negre, locuri în care forţele de gravitaţie sunt atât de mari încât tind spre infinit. În prezent, în absenţa unei „teorii a gravitaţiei cuantice”, teoria care să explice fizica cuantică şi gravitaţia, momentul iniţial al expansiunii nu poate fi descris corect. Acest moment care scapă încă înţelegerii ştiinţei este foarte mic: o fracţiune de 10^-43 dintr-o secundă ( o sută de miliardimi de miliardimi de miliardimi de miliardimi de miliardimi dintr-o secundă ! ), cunoscută şi ca durată Planck. În această scurtă perioadă, singularitatea avea o temperatură şi o presiune inimaginabilă. Se pare că cele patru forţe fizice ( gravitaţia, electromagnetismul, forţa tare şi forţa slabă ) erau unificate. O dată cu separarea forţelor, etapele formării Universului au putut fi descrise de calcule fizice care apoi au fost probate de observaţii. În această primă fază, a început o inflaţie exponenţială, care a redus presiunea şi temperatura plasmei quack-gluon din care era format în acest moment Universul. Aceasta a început să formeze particule elementare, cum ar fi cuarcii şi leptonii.
     În următoarea fază, răcirea a continuat, astfel încât aceste particule elementare au putut forma particule mai complexe, precum protonii. La câteva minute după expansiunea iniţială, temperatura a scăzut la „doar” un miliard de grade Kelvin, astfel încât protonii şi neutronii au putut forma primele nuclee atomice. Abia multe sute de mii de ani mai târziu temperatura a scăzut suficient de mult încât aceste nuclee să poată capta electroni şi să formeze atomi adevăraţi, atomi de hidrogen şi heliu, care s-au atras reciproc datorită gravitaţiei, formând galaxii, şi în cadrul acestora, primele stele.
     În miezul acestor nori de gaz prăbuşindu-se în ei înşişi pentru a forma primele stele, hidrogenul a fost supus la o presiune suficient de mare încât să înceapă fuziunea, producând heliu şi alţi atomi, până la nichel. Abia la presiunile extraordinare din miezul exploziilor primelor supernove presiunea a fost suficient de mare încât să permită formarea altor elemente mai grele, de la fier până la uraniu ( cel mai greu element format natural ).
     Novele şi supernovele formate din stelele din prima generaţie au împrăştiat în galaxie elementele chimice; acestea au reluat procesul formării unor nebuloase care, sub acţiunea propriei gravitaţii, au format noi stele. Elementele uşoare ( hidrogen şi heliu ) au fost primele atrase spre centrul nebuloasei, în timp ce elementele mai grele au rămas pe orbita stelei în formare, lovindu-se reciproc, acumulându-se la rândul lor, şi formând planete. Procesul de formare al sistemelor solare poate fi demonstrat prin observaţii astronomice: au fost observate sisteme solare în toate etapele de formare.
     Alte observaţii au confirmat teoria expansiunii Universului. Unul din primele indicii a fost observaţia că aproape toate galaxiile se îndepărtează de Calea Lactee. Mai mult, cele mai îndepărtate „fug” de galaxia noastră mai repede decât cele apropiate. Acest lucru nu înseamnă că există ceva special în privinţa galaxiei noastre, ci doar că galaxiile se îndepărtează unele de celelalte. Implicaţia a fost că, mergând înapoi în timp, toate galaxiile au fost mult mai apropiate, până când ajung să se suprapună într-un singur punct.
     O predicţie a teoriei a fost făcută în 1948: în momentul transformării plasmei iniţiale în atomi, fotonii, iniţial captivi în plasmă, urmau să se poată deplasa liberi. Această radiaţie luminoasă, pe măsură ce Universul creştea în dimensiuni, avea să devină tot mai „deplasată spre roşu”, trecând din spectrul vizibil în cel al microundelor. Aşadar, o „fosilă” a strălucirii iniţiale a Big Bang-ului ar fi trebuit să existe în întregul Univers, ca un fond de radiaţii de microunde uniform. De notat că aceasta a fost o necesitate prezisă din 1948. În 1965 acesta a fost identificat, şi ulterior măsurat cu acurateţe.
     O altă dovadă vine din analiza proprietăţilor elementelor chimice: fiecare element necesită o anumită energie pentru a fi format; conform teoriei Big Bang, în urma inflaţiei iniţiale, a putut fi formată o anumită cantitate de heliu, deuteriu şi litiu din hidrogen; alte elemente nu au fost produse. Ca şi în cazul fondului cosmic de radiaţii, aceasta a fost o predicţie, calculată înainte de observaţiile propriu-zise. În momentul realizării observaţiilor, s-a constatat că, cu cât un obiect era mai vechi, avea un conţinut mai redus de elemente grele, tinzând spre zero pentru obiectele cu vârsta apropiată de momentul inflaţiei iniţiale, şi un raport hidrogen-deuteriu-heliu-litiu care corespundea predicţiilor făcute anterior.
     Mai multe despre inflaţia Universului şi dovezile care o susţin pot fi găsite aici, într-un articol foarte bine documentat, care oferă detalii însoţite de calcule şi grafice pentru fiecare din dovezile enumerate.
     Legat de fuziunea hidrogenului în stele, a fost demonstrat încă de la jumătatea sec. XX că acesta este procesul care generează energia solară. Pe Terra, fuziunea poate avea loc în laboratoare care folosesc acceleratoare de particule pentru a ciocni cantităţi infime de materie, dar aceste condiţii se regăsesc şi în explozia unei bombe atomice. Dacă o asemenea armă este plasată în interiorul unui container conţinând hidrogen, în momentul detonării ei presiunea şi temperatura sunt atât de ridicate încât pot apropia atomii de hidrogen suficient de mult încât o mică parte din ei să fuzioneze, adăugând la energia exploziei nucleare propriu-zise un plus de energie: aceasta este bomba termonucleară. Însă unul din argumentele creaţioniste este negarea „evoluţiei” chimice, „evoluţia” elementelor chimice din hidrogen ( deşi nucleosinteza nu are nimic în comun cu evoluţia biologică ):
  • … un alt tip de evoluţie este evoluţia chimică, evoluţia elementelor din hidrogen. A fost demonstrat că acest lucru este imposibil !
     Aşadar, conform creaţionistului nostru, atât stelele, cât şi armele termonucleare, ambele existente, ambele funcţionale, au fost „demonstrate imposibile”. Comentariile sunt, cred, de prisos.
Aceeaşi nucleosinteză infirmă un alt argument creaţionist:
  • O explozie nu produce niciodată ordine, ci produce întotdeauna haos, dezordine, entropie.
     Pot fi date şi alte exemple de structuri ordonate rezultate în urma exploziilor, de pildă formarea unor cristale în erupţii vulcanice, dar cred că exemplul cel mai util este oferit de cazul discutat aici: până şi cele mai distrugătoare explozii pe care le poate produce omul ( exploziile nucleare ), sau natura ( novele şi supernovele ) pot genera ordine şi organizare !
     Revenind la creaţionişti, să vedem cam ce reprezentare oferă ei extraordinarului eveniment care a generat Universul aşa cum îl vedem astăzi, şi ce înţelegere profundă a fenomenului au ei:
  • Nimicul a explodat şi de acolo au apărut toate !
     Am văzut ce a fost acel „nimic”: un punct cu densitate şi temperatură infinită, în care au fost concentrate spaţiul, timpul, legile naturii, energia. Iar creaţioniştii numesc ceea ce practic a fost un întreg Univers comprimat la o scară minusculă… un „nimic” ! Care nu a explodat. O explozie reprezintă expansiunea bruscă a unui volum de gaz, într-un spaţiu deja existent. Big Bang-ul a reprezentat expansiunea spaţiului însuşi, însoţită de separarea forţelor naturale. Cu totul altceva decât o banală explozie !
  • Dacă toate planetele provin din aceeaşi explozie, conservarea momentului unghiular ar fi trebuit să le facă pe toate să se învârtă în aceeaşi direcţie !
     Sincer, argumentul acesta mă derutează. După cum am spus, în urma expansiunii, energia plasmei iniţiale s-a coagulat în nuclee, care au format atomi, care au format nori de gaz, nebuloase, din care s-au format primele stele, iar explozia acestora a eliberat materia necesară pentru formarea următoarei generaţii de stele şi planete. Oare creaţioniştii îşi imaginează că teoria Big Bang-ului descrie o bucată de materie care a explodat împrăştiind în toate părţile stele şi planete gata formate ?? Conservarea momentului unghiular al cărui obiect ar trebui păstrată de toate planetele ? În cel mai rău caz, ar putea fi vorba de conservarea momentului nebuloasei din care se formează un anumit sistem solar, dar chiar şi aici, bucăţile de materie orbitând în jurul stelei în formare se ciocnesc aleatoriu, unindu-se pentru a forma planeta, iar axa de rotaţie a acesteia va fi influenţată de aceste ciocniri.
  • Dar de unde a provenit energia aceasta uriaşă pentru a declanşa Big Bang-ul ?
     Este evidentă intenţia de a introduce aici un dumnezeu al golurilor: dacă răspunsul ar fi „nu ştim”, creaţionistul ar invoca imediat drept cauză evidentă dumnezeul propriu. Însă există un răspuns la întrebare, deşi este un răspuns aparent surprinzător: energia totală este… zero ! Energia pozitivă, reprezentată de masa şi energia particulelor şi a radiaţiei, de energia expansiunii, şi alte forme de energie din Univers, este compensată de energia negativă a gravitaţiei. E ca şi cum aţi împrumuta 100.000€: aveţi 100.000€ în buzunar, şi o datorie de 100.000€; în total e vorba de două sume de 100.000€, deci 200.000€, o valoare aparent imensă. Dar sumele au semne opuse, şi în realitate se anulează reciproc, astfel că totalul lor este zero.
  • Ceva nu poate apărea din nimic !
     Ironic, venind din partea cuiva care propune ca variantă alternativă un zeu care a creat totul din nimic, pur şi simplu chemând în existenţă, prin magie, planete şi stele, plante şi animale. Prin această afirmaţie, creaţionistul atacă chiar varianta pe care o propune el, şi nu teoria Big Bang-ului.
     În al doilea rând, pentru a observa ceva apărând din nimic, ar trebui întâi să avem acest Nimic. Nu „o cameră goală”, în care se găseşte aer; nici măcar „volum din care s-a scos aerul”, căci şi acolo există ceva - există gravitaţie, şi există textura spaţiu-timpului. Întâmplător, şi în asemenea „viduri” chiar apare ceva din „nimic” !. Nu beţe de chibrit, sau monede, sau alte obiecte materiale, formate din molecule complexe, care apar subit, dar particule virtuale apar şi dispar în fiecare secundă în spaţiul dintre quarcii protonilor, ca şi în spaţiul cosmic, şi cam oriunde în Univers. Nu apar din nimic obiecte complexe - planete, plante, iarbă, oi şi oameni, cum scrie în Geneză, ci perechi de particule-antiparticule.
     Iar în privinţa apariţiei din Nimic, datorită principiului de incertitudine, din Nimic, Nimicul în cel mai adevărat sens, lipsit de spaţiu, timp, energie sau orice altceva, chiar şi aici perechi de particule-antiparticule vor apărea spontan. Recomand o prezentare de o oră a unui fizician unde se explică cu mai multe amănunte modul în care se produce fenomenul:

     În plus, teoria Big Bang-ului are ca scop descrierea expansiunii, nu originea singularităţii.
  • Dar Big Bang-ul se zice că s-ar fi petrecut acum miliarde şi miliarde de ani ! Nimeni n-a fost acolo să-l vadă !
     Incorect, din două motive. În primul rând, dat fiind că Big Bang-ul este expansiunea în sine, aceasta continuă şi astăzi, şi poate fi măsurată. Apoi, Universul este cu adevărat imens. Atât de imens încât încât lumina, fotonii produşi acum 12-13 miliarde de ani, pe când Universul era încă „nou-născut”, să ajungă din colţuri îndepărtate abia astăzi la noi. O observaţie făcută asupra unui obiect aflat la 13 miliarde ani-lumină de noi nu este doar a unui obiect îndepărtat, ci este şi o observaţie a obiectului aşa cum era el atunci ! Iar observaţiile făcute asupra acestor obiecte confirmă predicţiile făcute de teorie, de la proprietăţile fondului cosmic de radiaţie aşa cum era el atunci, la compoziţia chimică a primelor stele, conţinând numai hidrogen şi heliu, fără alte elemente.
  • Dar cine a setat Universul şi legile lui pentru a fi adecvate vieţii ?
     O întrebare încărcată, care presupune că a fost cineva care să seteze ceva, pentru a invoca apoi argumentul antropic. Răspunsul pe lung a fost elaborat în alt articol. Iar pe scurt… miliarde de ani-lumină de vid şi radiaţie şi temperaturi doar cu puţin deasupra lui zero absolut, presărate ici-colo de mici bulgări de hidrogen în fuziune: aceasta este descrierea Universului. Întâmplător, pe o fărâmă de materie într-un colţ al unei galaxii oarecare, condiţiile au fost suficient de favorabile unei anumite reacţii chimice încât să-i permită să se dezvolte în ceea ce numim „viaţă”. Dar viaţa este mai degrabă o impuritate, o insignifiantă urmă de poluare comparativ cu Universul în sine, decât o caracteristică a Universului. Iar a pretinde că întregul Univers există doar pentru acel 0,000…0001% din el care a reuşit să devolte conştiinţă este poate cea mai arogantă idee pe care o poate avea cineva.
  • Big Bang-ul şi teoria evoluţiei au legătură.
     Într-adevăr, acesta nu este un citat al vreunui argument creaţionist propriu-zis; este mai degrabă un înlocuitor pentru alte câteva zeci de argumente care au la bază această presupunere. Orice includere a teoriei Big Bang-ului în teoria evoluţiei este o eroare grosolană: expansiunea Universului şi formarea stelelor şi a planetelor aparţin de fizică, câtă vreme teoria evoluţiei este o teorie din biologie. Faptul că fiinţele vii au urmaşi, că aceşti urmaşi sunt diferiţi de părinţi, sau că cei mai bine adaptaţi vor avea probabil mai mulţi urmaşi la rândul lor sunt fapte observabile, indiferent de explicaţiile privind originea sau dezvoltarea Universului. Evoluţia se referă la populaţii, la variabilitatea genetică a fiinţelor vii, la descendenţi şi la transmiterea caracteristicilor ereditare. Nici expansiunea spaţiu-timpului, nici stelele şi nici planetele nu au gene, nu se reproduc, nu au descendenţi, nu au ereditate, aşadar, nu au tangenţe cu o teorie care explică tocmai genele, reproducerea, descendenţii şi ereditatea, la fel cum fizica optică nu explică reacţia chimică dintre un acid şi o bază: nu e domeniul ştiinţific care să aibă ca scop explicarea acestui fenomen ! Iar a acuza fizica optică că ar fi eronată tocmai pentru că „îi scapă reacţia dintre un acid şi o bază, sau mai rău, pentru că cineva are o opinie personală diferită legată de modul în care chimia descrie această reacţie, este o admisie directă a unei profunde ignoranţe ştiinţifice !


      Alte articole din seria Erorilor Creaţioniste:
Erori Creaţioniste 1: Intro
Erori Creaţioniste 2: Autoritatea ştiinţei
Erori Creaţioniste 4: Abiogeneza
Erori Creaţioniste 5: Teoria evoluţiei ( prima parte )
Erori Creaţioniste 6: Teoria evoluţiei ( partea a doua )
Erori Creaţioniste 7: Fosilele
Erori Creaţioniste 8: Genetica
Erori Creaţioniste 9: Alte teorii ştiinţifice
Erori Creaţioniste 10: Vârsta Universului
Erori Creaţioniste 11: Complexitate şi design
Erori Creaţioniste 12: Ştiinţă şi biblie
Erori Creaţioniste 13: Alte erori
Erori Creaţioniste 14: Provocări
Erori Creaţioniste 15: Concluzii; Index

4 comentarii:

  1. Exista si explicatii la ce a fost inainte de big-bang, el insusi fiind un punct de acumulare a energiei cuantice dintr-o entitate mult mai mare: multiuniversul. Vezi: http://www.ted.com/talks/brian_greene_on_string_theory.html

    RăspundețiȘtergere
  2. Scuze, prezentarea TED era: http://tedxnyu.com/2013/02/12/ted-talk-brian-greene-is-our-universe-the-only-universe/

    RăspundețiȘtergere
  3. Foarte fain filmuletul. Mi-a parut rau cand s-a terminat. As fi putut sta o zi intreaga sa-l aud pe acel profesor. Multumesc ca ai postat filmuletul aici.

    RăspundețiȘtergere
  4. Barakka cum demonstrezi ca universul a fost creat din nimic? Cand spuneti asa ceva indiferent ca este om de rand sau mare om de stiinta ori sunteti beti ori dusi cu pluta. Parca ati vorbi de magie cand spuenti ca universul a aparut din nimic. Pai daca nimicul a reusit sa creeze universul inseamna ca el a avut capacitatea de a gandi de a creea complexitatea asta, nu?

    RăspundețiȘtergere