Posturi cu tagurile ‘stiinta’

Lumea pe care credeam că o știm

Vara trecută, fiica mea cea mare s‑a măritat. Ceremonia a avut loc la o fermă din orășelul Wells, din statul Maine, pe un fundal de dealuri înverzite, un hambar alb din lemn și în sunet de chitară clasică. Cei doi logodnici au coborât de pe deal, în timp ce oaspeții erau așezați pe scaune albe încadrate de gărdulețe din floarea‑soarelui. Aerul era parfumat cu aromele arțarilor și a ierburilor din jur. Era o căsătorie pe care și‑o dorise toată lumea. Cele două familii aveau relații strânse de mulți ani. Radioasă în rochia ei albă, cu o dalie albă prinsă în păr, fiica mea m‑a rugat să o țin de mână când am mers către altar.

A fost un tablou perfect de bucurie pură, dar și de tragedie. Pentru că o voiam înapoi pe fiica mea cea de zece ani, ori cea de douăzeci. În timp ce pășeam către arcul altarului, care ne va înghiți pe toți, tot felul de scene mi‑au trecut prin minte: fiica mea în clasa întâi ținând în mâini o stea de mare cât ea de lungă; zâmbetul ei după ce îi căzuse un dinte; fiica mea pe bicicletă, în timp ce mergeam împreună către un râu, ca să aruncăm pietre în apă; fiica mea când mi‑a spus că a avut primul ciclu. Acum avea treizeci de ani. Îi puteam vedea deja ridurile de pe față.

Nu știu de ce tânjim atât de mult pentru permanență, de ce ne deranjează atât de mult natura efemeră a lucrurilor. În mod zadarnic, păstrăm chiar și portofelul care s‑a jerpelit de mult. Revizităm constant vechiul cartier în care am crescut, în căutarea locurilor familiare. Ținem strâns vechile fotografii. În bisericile, sinagogile și moscheile noastre, ne rugăm pentru veșnicie și eternitate. Dar în toate colțurile ei, natura strigă că nimic nu rezistă, că totul trece. Tot ce vedem în jurul nostru, inclusiv propriile corpuri, se schimbă și se evaporă și va dispărea într‑o bună zi. Unde sunt cei un miliard de oameni care au trăit și respirat în anul 1800, cu numai două secole în urmă?

Dovezile par mai mult decât clare. În lunile de vară, efemerele mor cu miliardele după mai puțin de 24 de ore de când au apărut. Furnicile dispar în două săptămâni. Florile de crini sălbatici înfloresc, apoi se usucă rapid, lăsând în urmă petale moarte, aspre ca hârtia. Pădurile ard, apoi se refac, ca să dispară apoi din nou. Vechile temple de piatră și turnuri se erodează în aerul sărat, se rup și se fragmentează, se reduc la cioturi lustruite, apoi se dizolvă în nimic. Falezele se erodează și cad în mare. Ghețarii macină solul încet, dar sigur. Pe vremuri, continentele erau unite. Iar aerul era compus din amoniac și metan. Acum avem oxigen și nitrogen. În viitor, va fi altfel. Soarele își consumă combustibilul nuclear. Și, uită‑te la propriul trup. De la vârsta mijlocie, pielea noastră începe să atârne și să se crape. Ne slăbește vederea. Auzul se diminuează. Oasele se micșorează și devin fragile.

Recent, a trebuit să‑mi „scot la pensie“ pantofii preferați, pe care i‑am cumpărat în urmă cu treizeci de ani ca să‑i port la ceremonia de absolvire a unui prieten. În primii ani, tot ce trebuia să fac ca să păstrez aspectul dichisit al pantofilor era să‑i curăț. Apoi tălpile au început să se uzeze. La fiecare doi ani, îmi duceam pantofii la un atelier pe care‑l știam, unde le puneam tălpi noi. Atelierul era condus, de trei generații, de o familie de italieni. În anii de început, bunicul lucra la pantofii mei. Apoi a murit, iar fiul lui i‑a preluat meseria. Înlocuirea tălpilor mi‑a păstrat pantofii pentru alți douăzeci de ani. Soția mea m‑a implorat să renunț la ei. Dar îmi iubeam pantofii. Îmi aminteau de anii mei de tinerețe. În cele din urmă, pielea de pe partea superioară a pantofilor a ajuns atât de subțire, încât a început să se crape și să se rupă. Mi‑am dus din nou pantofii la atelier. Cizmarul s‑a uitat la ei, a dat din cap și a zâmbit.

Fizicienii o numesc a doua lege a termodinamicii. Se mai numește și săgeata timpului. Indiferent de dorința umană pentru permanență, universul se uzează neîncetat, rupându‑se, mergând către o condiție de dezordine maximă. Este o chestiune de probabilități. Începi cu o situație de ordine improbabilă, precum un pachet de cărți aranjat în funcție de număr și culoare ori un sistem solar cu mai multe planete care orbitează cuminți în jurul unei stele. Apoi scapi pachetul de cărți pe podea, iar și iar. Lași alte stele să zboare aleatoriu prin sistemul tău solar, agitându‑l cu gravitația lor. Cărțile încep să se amestece. Planetele sunt agățate și pleacă fără țintă prin spațiu. Ordinea a cedat în fața dezordinii. Modelele repetitive, în fața schimbării. La final, nu poți bate sorții. Ai putea să bați casa pentru o vreme, dar universul are o rezervă infinită de timp și poate rezista în fața oricărui jucător.

Fragment extras din capitolul 2 al cărții Universul accidental, de Alan Lightman. Copyright © Publica, 2016, pentru ediția în limba română.

[…] Universul

Universul accidental este o lectură strălucită semnată de fizicianul-teoretician Alan Lightman, primul profesor MIT care a susținut două cursuri din domenii diferite (știință și scriere creativă), autor apreciat de cărți de ficțiune și un talentat eseist științific.

Cartea analizează șapte direcții ale teoriilor științifice despre lumea în care trăim:

  1. Universul accidental analizează posibilitatea existenței unor universuri multiple
  2. Universul temporar și conflictul dintre dorința umană pentru permanență și efemerul naturii
  3. Universul spiritual – despre dialogul dintre știință și religie
  4. Universul simetric – despre atracția noastră pentru frumusețe și simetrie
  5. Universul gargantuesc și necesitatea raportării la descoperirile noi despre univers
  6. Universul ordonat sau reticenţa faţă de ideea că trupurile și mințile noastre pot fi explicate prin logica științifică și legile naturale
  7. Universul imaterial sau maniera în care tehnologia modernă ne-a separat de experimentarea directă a naturii.

Alan Lightman:

Micuța planetă. Extras din ”What if?”

ce-ar fi dacaRandall Munroe este autorul celebrului blog xkcd, blog care îmbină întrebări cu fundament ştiinţific şi răspunsuri sub formă de bandă desenată + text. Munroe a construit roboți la Centrul de cercetare NASA (Langley) până în 2006, și de atunci încoace, prin ce face pe xkcd, este considerat unul dintre promotorii științei, printre fanii lui numărându-se și Bill Gates. Cartea What if? reunește o serie de răspunsuri la întrebări ipotetice, uneori ciudate. Randall Munroe răspunde cu rigoare științifică la aceste întrebări – de aici rezultând amuzamentul și farmecul acestei cărți.

Mai jos găsiți un extras din cartea What if? despre viața pe asteroidul Micului Prinț:

Întrebare Samantha Harper: Dacă un asteroid ar fi foarte mic, dar ar avea o masă foarte mare, ai putea trăi pe el, precum Micul Prinț?

wi1Răspuns: Micul Prinț, de Antoine de Saint‐Exupéry, este o poveste despre un călător venit de pe un asteroid aflat la mare distanță. Este o poveste simplă, tristă, profundă și memorabilă. (Deși nu toată lumea vede lucrurile astfel. Mallory Ortberg, care scrie pe site‐ul the‐toast.net, a rezumat povestea micului prinț astfel: un copil bogat îi cere supraviețuitorului unui accident de avion să‐i deseneze niște lucruri, după care îi critică talentul la desen).

Aparent, este o carte pentru copii, dar e dificil de stabilit precis care ar fi publicul vizat intenționat. Oricum, și‐a găsit o audiență, fără îndoială, pentru că este una dintre cele mai bine vândute cărți din istorie.

A fost scrisă în 1942. E interesant că în acele vremuri cineva a scris despre asteroizi, pentru că în 1942 noi nici nu prea știam, de fapt, cum arată asteroizii aceia. Și chiar și cu cele mai bune telescoape ale noastre, cei mai mari asteroizi nu erau mai mai mult decât un punct de lumină. De fapt, cam de pe acolo le vine și numele – cuvântul asteroid înseamnă „ceva care seamănă cu o stea“.

Noi am primit prima confirmare despre cum arată asteroizii în 1971, când naveta Mariner 9 a vizitat planeta Marte și a făcut câteva fotografii cu Phobos și Deimos. Aceste luni, considerate a fi fost niște asteroizi capturați pe orbita lui Marte, au cristalizat imaginea asteroidului ca fiind un fel de cartof cu cratere prin el. wi3

Înainte de anii 1970, era un lucru obișnuit ca science ­fiction‐ul să presupună că asteroizii ar fi rotunzi, precum planetele.

Micul prinț a dus lucrurile puțin mai departe, imaginând asteroidul ca pe o planetă mică, una cu gravitație proprie, cu aer și cu un trandafir. Nu are niciun rost să încercăm să analizăm științific această provocare, nu de alta, dar (1) nu este o poveste despre asteroizi și (2) începe cu o parabolă despre cât de stupizi sunt adulții când iau lucrurile prea literal.

În loc să ne folosim de știință ca să minimalizăm importanța acestei povești, hai să vedem ce ne aduce nou și interesant aceasta. Dacă ar exista cu adevărat un asteroid superdens, care să aibă destulă gravitație la suprafață cât să poți merge pe el, ar avea niște proprietăți destul de remarcabile.

Dacă asteroidul ar avea o rază de 1,75 m, atunci, pentru a avea la suprafață gravitația Pământului, ar trebui să aibă o masă de 500 de milioane de tone. Asta ar însemna cam cât masa combinată a tuturor oamenilor de pe Pământ.

wi4Dacă ai sta cu picioarele pe sol, ai experimenta forțe mareice. Picioarele ți‐ar fi mai grele decât capul, lucru pe care l‐ai resimți ca pe o senzație ușoară de întindere. Te‐ai simți de parcă ai fi întins pe o minge de cauciuc, curbată sau pe o învârtitoare, cu capul foarte aproape de centrul acesteia.

wi5Viteza de deplasare pentru a ieși din atmosfera planetei, la suprafața acesteia, ar fi de aproximativ cinci metri pe secundă. Adică mai puțin decât un sprint, dar tot destul de mare. Ca regulă generală, dacă nu poți să bagi mingea în coș, la baschet, de deasupra coșului, nu vei reuși să scapi de forța gravitațională a acestei planete sărind în sus.

wi6Totuși, ce e ciudat cu privire la această viteză de scăpare din atmosfera unei planete este că nu prea contează în ce direcție mergi. (…adică de asta ar trebui să se cheme „viteză de scăpare“ – faptul că nu mergi într‐o direcție anume (cum e și cu distincția dintre „viteză“ și „accelerație“) nu are, surprinzător, nicio importanță în cazul de față). Atât că dacă mergi mai repede decât viteza de scăpare, atâta vreme cât nu te îndrepți spre planetă, ci te îndepărtezi de ea, vei reuși să ieși de sub imperiul forței sale gravitaționale. Asta înseamnă că vei reuși să părăsești asteroidul alergând orizontal și sărind în gol de pe capătul unei rampe.

wi7Dar dacă n‐ai mers destul de repede cât să ieși de pe planetă, ai intra pe orbita din jurul acesteia. Viteza ta orbitală ar ajunge să fie de aproape trei metri pe secundă, cam viteza tipică la care facem jogging.

Doar că ar fi o orbită tare stranie.

Forțe mareice ar acționa asupra ta în câteva moduri diferite. Dacă ți‐ai întinde brațul în jos, spre planetă, ar atârna mult mai greu decât restul corpului. Și când, cu acest braț, ai atinge solul, restul corpului ar fi împins în sus, lucru care înseamnă că celelalte părți ale corpului ar simți încă și mai puțin gravitația. Efectiv, fiecare parte a corpului tău ar încerca să o ia pe o orbită diferită.

Un obiect orbitant de dimensiuni mari, aflat sub imperiul acestui tip de forțe mareice – să zicem, o lună – s‐ar separa, în principiu, în inele. (Cam asta se presupune că i s‐a întâmplat lui Sonic Ariciul.) Acest lucru nu ți s‐ar întâmpla și ție. Totuși, orbita pe care te‐ai înscrie ar deveni haotică și instabilă.

Acest tip de orbite a fost subiectul unui articol științific scris de Radu D. Rugescu și Daniele Mortari. Simulările realizate de aceștia au arătat că obiectele mari, de forme elongate, urmează traiectorii ciudate în jurul obiectelor față de care orbitează. Nici zona centrală în care se află concentrată masa acestora nu se mișcă pe elipsele tradiționale – unele adoptă orbite pentagonale, în vreme ce altele se rostogolesc haotic și se izbesc de planetă.

Acest tip de analiză ar putea avea, de fapt, aplicații tipice. Au existat diferite propuneri, de‐a lungul anilor, pentru folosirea unor pripoane lungi, spiralate, pentru a introduce diferite încărcături în puțurile gravitaționale sau a le scoate din aceste puțuri – un fel de lifturi spațiale care plutesc libere. Astfel de pripoane ar putea transporta încărcături către suprafața Lunii sau de pe suprafața Lunii sau să preia vehiculele spațiale de la marginea atmosferei terestre. Instabilitatea inerentă a multora dintre orbitele astfel priponite ridică provocări la adresa unui astfel de proiect.

Cât privește locuitorii asteroidului nostru superdens, ei ar trebui să fie foarte atenți – dacă ar alerga prea repede, s‐ar afla în pericolul de a intra pe orbită, de a se rostogoli și de a‐și pierde sendvișul în spațiu.

Din fericire, ar putea să sară fără probleme.

wi8Copyright © xkcd inc. și Publica, pentru ediția în limba română.