Arthur Clarke - Kroki w nieznane. Tom 6

Ile przeto istnieje wszechświatów? Nieprzeliczalna mnogość — jak by na to mogła wskazywać nasza interpretacja teorii Wheelera, czy też ograniczona liczba? A może — tak naprawdę — tylko ten jeden, nasz?

W większości hipotez kosmologicznych (czy nawet fantastycznych) przeważa przekonanie, że dwa! Być może bierze się to li tylko z naszego umiłowania symetrii, być może zaś z ograniczoności wyobraźni. Faktem jednak pozostaje, iż koncepcje kosmologiczne, w których rozważa się mnogość wszechświatów, najczęściej operują właśnie dwoma tego rodzaju tworami. Do najgłośniejszych z nich należy bezwzględnie hipoteza o istnieniu Antywszechświata.

Sam fakt istnienia antymaterii od wielu już lat nie budzi w fizyce żadnych wątpliwości. Na przestrzeni ostatniego dwudziestolecia udało się doświadczalnie wykazać istnienie praktycznie wszystkich „antypartnerów” dla znanych nam obecnie cząstek elementarnych. Nie oznacza to wprawdzie w żadnej mierze, iż rozwiązany został tym samym problem pochodzenia antycząstek; po prostu fakt ich istnienia nie podlega już obecnie żadnej wątpliwości. Co do ich pochodzenia, to nie od dziś łamią sobie nad tym głowy fizycy na całym świecie. Przez wiele lat były antycząstki fenomenem, nie mieszczącym się w ogóle w ramach naszych wyobrażeń o naturze i pochodzeniu Wszechświata. Do bardzo popularnych poglądów należy teoria R. Feynmanna, zgodnie z którą antycząstki — to po prostu „nasze” zwykłe cząstki elementarne, poruszające się w kierunku przeciwnym do kierunku upływu czasu. Z teoretycznego punktu widzenia jest to teoria dość prawdopodobna, choć być może trudna do ogarnięcia wyobraźnią. Jak się zdaje, na tym właśnie gruncie narodziła się również fantastyczna koncepcja Antywszechświata (częściej zwanego po prostu Antyświatem) — słynnego „antytworu” charakteryzującego się zwierciadlaną symetrią. Byłby to wszechświat, w którym każdy obiekt materialny stanowiłby niejako zwierciadlane odbicie naszego obiektu — włącznie z zamianą kierunku lewego na prawy (wiąże się z tym tak ważna konsekwencja, jak wyróżnianie i uprzywilejowanie tam kierunku prawego, podobnie jak w naszym świecie — lewego. Wygląda to na stwierdzenie trywialne, lecz w istocie ma to wielkie znaczenie!).

Czymże jednak tłumaczyć fakt, iż w naszym Wszechświecie tak rzadko pojawiają się antycząstki? I jak sprawdzić, czy są one w istocie „anty”? O ile bowiem w przypadku antyelektronu (pozytonu) sprawa była prosta — bowiem dysponuje ona dodatnim ładunkiem elektrycznym, równym co do wartości ładunkowi elementarnemu elektronu (masy obu tych cząstek są równe), o tyle w przypadku np. neutronu i antyneutronu nie ma sensu mówić o ładunku elektrycznym, bowiem obie te cząstki są obojętne elektrycznie. Toteż jako podstawowy sprawdzian uważa się tu zjawisko a n i h i l a c j i cząstki i antycząstki. Każda cząstka przy napotkaniu swego antypartnera znika (!) wydzielając przy tym pewną ilość energii w postaci promieniowania gamma, ściślej: wydzielająca się energia równa jest sumie energii spoczynkowych obu cząstek (równoważnej ich masie zgodnie ze słynną formułą E = mc2) oraz energii kinetycznych, jakie posiadały one przed zderzeniem. Rzadkość występowania antycząstek we Wszechświecie staje się więc zrozumiała, są one tu bowiem jedynie gośćmi i każde ich wtargnięcie do „naszego świata” musi się wcześniej czy później (a zwykle bardzo wcześnie) skończyć anihilacją.

Jest więc anihilacją pewną naturalną barierą, oddzielającą od siebie oba opisane światy. Wszystko wskazuje na to, że nie jest to tylko bariera fizyczna. Nie mogą jej również przekroczyć pisarze science fiction. Wychodząc z zupełnie niesłusznego założenia, że wszystko, co znalazłoby się w Antyświecie musiałoby natychmiast ulec anihilacji — omijają oni zwykle ten temat, ograniczając się do stosowania rozwiązań typu „pistolet anihilacyjny” lub „napęd anihilacyjny”. A jest to przecież pogląd niesłuszny, bowiem w istocie mechanizm oddziaływania materii i antymaterii jest bardzo złożony i wcale nie musi się sprowadzać do prostych aktów anihilacji. Istnieje poza tym jeszcze — również doświadczalnie sprawdzony — efekt kreacji materii i antymaterii przez promieniowanie! Temat to, chyba, zupełnie jeszcze przez fantastykę nie wyeksponowany, a jakże wdzięczny.

Jeśli już mowa o dwóch wszechświatach, to jeszcze ciekawiej prezentuje się tu teoria radzieckiego fizyka J. Terleckiego. Zasłynął on ze swych oryginalnych sposobów interpretacji (nie zaś modyfikacji! — dla teorii względności jest to bowiem różnica ogromna) ogólnej teorii względności. Otóż od dawna już wiadomo, iż teoria względności dopuszcza istnienie nie tylko masy dodatniej — a więc takiej, jaką zwykliśmy brać pod rozwagę w naszych teoriach fizycznych — lecz z równym powodzeniem we wszelkie formuły wchodzić mogą np. masy ujemne. Dopuszczalne jest również rozważanie tzw. mas urojonych (warto tu przypomnieć, iż pod pojęciem jednostki urojonej rozumie się w matematyce pierwiastek kwadratowy z minus jeden). Masą urojoną nazywałoby się więc masę, której kwadrat byłby wielkością ujemną.

Obiekty zbudowane z takich mas charakteryzowałyby się bardzo ciekawymi własnościami. W szczególności do pomyślenia jest twór zbudowany z obiektów o ujemnej masie — nazwijmy go Negawszechświatem lub krócej (przez analogię do Antyświata) — Negaświatem. W moim mniemaniu negaświaty to nie dostrzeżona jeszcze szansa fantastyki, zdolna zapewnić chleb dobrym paru tuzinom pisarzy s-f.

A tymczasem ogromne pole do popisu otwierają tu choćby zasady oddziaływań materii i negamaterii. Rzecz nie jest trywialna, jeśli bowiem sprawę rozważyć w kategoriach praw fizycznych — powiedzmy w świetle prawa ciążenia powszechnego Newtona — dwie masy o różnych znakach powinny się nawzajem odpychać! Tak na przykład siła przyciągania Ziemi i Księżyca zmieniłaby się natychmiast na przeciwną, gdyby jedno z tych ciał było zbudowane z negamaterii (przy czym wartość tej siły pozostałaby taka sama!). Jednak, mimo iż oddziaływanie masy i negamasy ma charakter ujemny, jeśli nadać tym ciałom ku sobie odpowiednią prędkość, można doprowadzić do ich zderzenia i unicestwienia! (Zachodzi tu zupełna analogia z pierwszą prędkością kosmiczną. Wprawdzie ciała, wyrzucane z powierzchni Ziemi, spadają na nią wskutek siły przyciągania, jednakże gdy nada się im odpowiednią prędkość, zwaną pierwszą prędkością kosmiczną, będą one zdolne do oderwania się od powierzchni Ziemi na zawsze — a więc pokonania sfery efektywnego oddziaływania owego ciała i Ziemi).

Na dobrą więc sprawę taka teoria „Negaświata” i zderzenia przedstawicieli „negacywilizacji” z naszą — to świetny temat na co najmniej jedną książkę science fiction i należy się jedynie dziwić, że Lem jej jeszcze nie napisał.

Równie ciekawie przedstawia się sprawa z Tachiświatem (nie brzmi to już tak miło, jak wprowadzona przeze mnie poprzednio nazwa „Negaświat”, czy też powszechnie znana „Antyświat”, lecz jeśli już się trzymać stosowanej w fizyce nomenklatury — to tak chyba trzeba by ten twór nazwać). W świetle modnych ostatnio hipotez fizycznych, głoszonych przez grupę fizyków amerykańskich — a już wcześniej i przez Terleckiego — istnieć mogłyby teoretycznie i twory zbudowane z masy urojonej. Cząstki o takiej masie cechowałby szereg nieprawdopodobnych własności, o których pozwolę sobie tu wspomnieć.

Otóż w świecie tachionów — bo taką nazwę owe cząstki otrzymały — wszelka materia (a właściwie tachimat e r i a) musiałaby się poruszać z prędkościami większymi od prędkości światła. Jest to fundamentalne założenie teorii tachionów (stąd i nazwa z gr. tachos — szybki). W świetle tej teorii możliwe byłoby istnienie dwóch wszechświatów, pomiędzy którymi barierę stanowiłaby tym razem prędkość światła. Ona to oddzielałaby od siebie owe dwa światy, ona to również powodowałaby, że teoretycznie granicy tej nie dałoby się przekroczyć. O paradoksach związanych z tachionami napisano już nieco — choćby o słynnym telefonie z przyszłości. Wiele jednak zostało tu jeszcze do wymyślenia, że wspomnę tu tylko o paradoksie perpetuum mobile. Jest to, o dziwo, kwestia nader niechętnie przez fantastykę poruszana. Wiadomo bowiem, że sprawa perpetuum mobile — to domena maniaków i należy ją wstydliwie — nawet w science fiction — przemilczać. Mało kto wie natomiast, że sprawa perpetuum mobile — w szczególności zaś perpetuum mobile drugiego rodzaju — wcale nie wygląda tak beznadziejnie, jak to się zwykło uważać, a fizyka zna już kilka urządzeń, które co najmniej teoretycznie działają wbrew uznawanym jeszcze do niedawna poglądom na stosowalność drugiej zasady termodynamiki. Wystarczy tu wspomnieć choćby laser — urządzenie, w którym temperatura strefy aktywnej jest teoretycznie niższa od zera bezwzględnego.