Janus teorija Jean-Pierrea Petita – Kada znanost susreće metafiziku

Francuski astrofizičar i kozmolog Jean-Pierre Petit razvio je revolucionarni model svemira poznat kao Janus teorija, koji ne samo da nudi nova objašnjenja za najdublje kozmološke misterije, već otvara vrata filozofskim i metafizičkim promišljanjima o prirodi stvarnosti, vremena i same svijesti.

U ovom opsežnom članku istražit ćemo dubine Janus modela, njegove implikacije za naše razumijevanje svemira te filozofske posljedice koje proizlaze iz ovog revolucionarnog pristupa kozmologiji.

Što je Janus teorija

Janus kozmološki model potječe iz 1977. godine od francuskog fizičara Jean-Pierrea Petita, prvo kao nerelativistički model newtonovske dinamike dvaju enantomorfnih svemira s suprotnim strelicama vremena, poznat kao teorija blizanačkog svemira. Ovaj revolucionarni pristup kozmologiji predstavlja fundamentalnu promjenu paradigme u našem razumijevanju svemira, nudeći alternativu trenutno dominantnom ΛCDM modelu koji se koristi u suvremenoj kozmologiji.

Janus kozmološki model spaja Einsteinovu opću teoriju relativnosti, rad Andreja Saharova u fizici čestica i kozmologiji te rad Jean-Mariea Souriau u simplektičkoj geometriji. Ova sinteza različitih teorijskih pristupa omogućuje jedinstveni okvir za razumijevanje kozmičkih fenomena koji su dosad ostajali neobjašnjeni.

Bimetrička struktura svemira

Jedna od ključnih inovacija Janus modela jest koncept bimetričkog svemira. Janus kozmološki model temelji se na bimetričkom pristupu koji se značajno razlikuje od uobičajenih pristupa. Prva populacija odnosi se na običnu materiju, dok je druga kopija iste s negativnom masom i energijom. Ovaj pristup radikalno mijenja naše razumijevanje kozmičke strukture.

Jean-Pierre Petit objašnjava da se u ovom modelu ne radi o dva odvojena svemira, već o dvije strane iste stvarnosti. Kako sam navodi, napušta sliku blizanačkih svemira jer bi se odmah postavilo pitanje gdje se nalazi taj drugi svemir. U Janus modelu negativni svijet je spojen s prvim. Možemo zamisliti da se nalazimo u određenoj prostoriji i sačinjeni smo od pozitivnih masa. Živimo na mjestu gdje su te mase izrazito dominantne, što je slučaj u Sunčevom sustavu i u galaksiji.

Problem negativne mase i rješenje Janus modela

Pitanje negativne mase u kozmologiji dugo je stvaralo poteškoće fizičarima. Jedan od najranijih pokušaja uvođenja negativnih masa u kozmološki model, koji je istraživao H. Bondi 1957. godine, pokazao je da supostojanje pozitivnih i negativnih masa, koje redom uzrokuju privlačenje i odbijanje, dovodi do efekta bijega. U tom efektu pozitivna masa i negativna masa gravitacijski se privlače dok se istovremeno udaljavaju jedna od druge, čime se krši načelo akcije i reakcije. Ovaj efekt ostao je glavni izazov za integraciju negativnih masa u standardnu kozmologiju.

Janus model nudi elegantno rješenje ovog problema. Da bi se riješila kriza moderne kozmologije, Janus model predlaže promjenu paradigme. Od 1970-ih ΛCDM model nije uspio objasniti određene promatrane fenomene poput brzina rotacije galaksija i ubrzanja kozmičkog širenja. Janus model, temeljen na bimetričkoj geometriji s pozitivnim i negativnim masama koje se razvijaju na različitim geodetskim linijama, nudi alternativu.

Tamna materija i tamna energija kroz prizmu Janus modela

Postojanje takve negativne komponente je opravdano i dovodi do dobrog slaganja s opažačkim podacima, posebno za ubrzanje svemira. Ova dobro definirana pojedinačna vrsta nevidljive materije dovodi u pitanje i tamnu materiju i tamnu energiju u odnosu na opažačke podatke.

Prema Petitu, standardni kozmološki model ima ozbiljne nedostatke. Otkriće anomalija poput dipolnog odbojnika i ubrzavajućeg širenja svemira otkrilo je značajne nedostatke u standardnom ΛCDM modelu. Nedavna opažanja, posebno ona napravljena svemirskim teleskopom James Webb, intenzivirala su krizu u kozmologiji dovodeći u pitanje dugogodišnje pretpostavke o formiranju galaksija.

Janus model predlaže da ono što nazivamo tamnom materijom i tamnom energijom zapravo može biti objašnjeno postojanjem negativne mase. Više nije potrebno prizivati postojanje misterioznog haloa tamne materije kao što to čini trenutno dominantni model. Prema Janus modelu, promatrani efekti gravitacijske leće uglavnom su posljedica efekta zatvaranja snopova kroz okolinu negativne mase koja okružuje galaksije i skupove galaksija. I ovdje više nije potrebno prizivati djelovanje neke misteriozne tamne materije.

Varijabilna brzina svjetlosti

Petit je također bio prvi koji je 1988. godine uveo varijabilnu brzinu svjetlosti u kozmologiju, kao zajedničku varijaciju svih fizičkih konstanti prema univerzalnom mjernom odnosu, ostavljajući zakone fizike nepromijenjenim. Ovaj koncept varijabilne brzine svjetlosti ima dalekosežne implikacije za naše razumijevanje rane kozmičke evolucije.

Ovo rješenje dovodi u pitanje hipotezu inflacije. Prema standardnom kozmološkom modelu, svemir je u svojim najranijim trenucima prošao kroz razdoblje ekstremno brzog širenja poznatog kao kozmička inflacija. Petit smatra da je ova hipoteza problematična i da varijabilna brzina svjetlosti nudi alternativno objašnjenje za opaženu homogenost ranog svemira.

Petit u razgovoru objašnjava paradoks ranog svemira putem analogije. Zamislite da živite u zemlji koja se širi. Imate sela raspoređena okolo i želite poslati jahače u druga sela da prenesu poruku. Nažalost, konj ide sporije od brzine širenja, što znači da udaljenost između sela raste toliko brzo da se jahač nikada ne približava cilju. U određenom trenutku situacija se preokrene i jahač konačno stigne prenijeti poruku. Na taj način svi mogu govoriti istim jezikom. U primitivnom kosmosu to je kao da sve čestice govore istim jezikom iako nikada nisu razmijenile informacije.

Antimaterija i njezina sudbina

Janus model objašnjava odsutnost promatrane primordijalne antimaterije, za razliku od trenutnog kozmološkog modela koji ne nudi objašnjenje za ovaj fenomen. Ovo je jedno od ključnih pitanja u fizici čestica i kozmologiji. Ako su materija i antimaterija stvorene u jednakim količinama tijekom Velikog praska, gdje je nestala sva antimaterija?

Janus model nudi elegantno rješenje. Prema ovom modelu, antimaterija nije nestala, već se nalazi u negativnom sektoru svemira. Janus model opisuje precizno prirodu nevidljivih komponenti svemira, što dominantni model ne čini.

Petit detaljno objašnjava što se događa u negativnom sektoru svemira. Kada se svemir formira iz početne singularnosti, stvaraju se konglomerati negativne mase. Ovi konglomerati ponašaju se poput proto-zvijezda, ali s ključnom razlikom. Sastoje se od antivodika i antihelijuma. No za razliku od običnih zvijezda, ovi objekti negativne mase imaju vrijeme hlađenja koje premašuje starost svemira. To znači da su velike proto-zvijezde koje se nikada ne pale i nastavljaju zračiti u crvenom i infracrvenom spektru.

Ova činjenica ima važnu posljedicu. Bez fuzije nema nukleogeneze, ne proizvode se ugljik, dušik, kisik, sumpor i drugi elementi potrebni za život. U tom negativnom svemiru nema gradivnih elemenata života, nema planeta i nema zvijezda u pravom smislu riječi. Dakle, u tom svemiru života kakav poznajemo jednostavno ne postoji.

Vrijeme i njegova priroda

Petit u razgovoru postavlja fascinantna pitanja o prirodi vremena. U Janus modelu postoje dva svemira sa suprotnim strelicama vremena. Ali što to zapravo znači?

Petit objašnjava da je Saharov bio prvi koji je govorio o svjetovima sa suprotnim strelicama vremena. Matematički, to proizlazi iz rada Souriau na simplektičkim grupama. Kada se primijeni Souriauov teorem, objekti u negativnom sektoru jednostavno imaju negativnu energiju i masu.

Razgovor se okreće filozofskom pitanju mjerenja vremena. Petit ističe da je mjerenje vremena u osnovi kut. Kada gledate sat, jedan sat je jedan okret kazaljke. Jedan dan je jedan okret Zemlje. Jedna godina je jedan okret Zemlje oko Sunca. Sve se svodi na kutove.

Petit priča anegdotu o predavanju koje je držao. Rekao je publici da će svi pljesnuti rukama u isto vrijeme i da će to preokrenuti vrijeme. Tvrdio je da nitko ne može dokazati suprotno jer je preokrenut fizičko vrijeme, vrijeme čestica, psihološko vrijeme, sve je preokrenuto. Tada je jedan Englez rekao da ako je to tako, više ništa nema smisla i da preferira vratiti stvari kako su bile. Poanta je da je pravi test vremena kutovi.

Pitanje podrijetla svemira

Kada se razmatra Veliki prasak, Petit poziva na skromnost. Objašnjava da je jedini konkretan dokaz koji imamo kozmičko mikrovalno pozadinsko zračenje, pepeo Velikog praska. Kada su Penzias i Wilson postavili svoju veliku antenu, primili su signal iako satelit još nije bio lansiran. Prvo su mislili da su golubovi zagadili antenu. No shvatili su da dolazi isto zračenje iz svih smjerova. To je bio pepeo Velikog praska.

Petit upozorava na pretjeranu spekulaciju o onome što se dogodilo prije prvih stotinka sekunde. Steven Weinberg, dobitnik Nobelove nagrade, napisao je knjigu o prve tri minute svemira i rekao da preferira početi od prve stotinke sekunde jer tu vidi što se događa, ali prije toga sve je vrlo mutno.

Problem inflacije ilustrira ovu situaciju. Kada gledate dijagrame na internetu, vidite točku koja se odjednom širi. Zašto tako brzo? Zato što je primitivni kozmos homogen do jednog stotisućitog dijela. Homogen znači da su gustoća i temperatura iste posvuda. Ali kako je to moguće ako čestice nisu mogle interagirati? Tako je rođena teorija inflacije koja kaže da je svemir prošao inflaciju od 10 na 30.-u potenciju u 10 na minus 33. potenciju sekunde. A što uzrokuje tu inflaciju? Čestica zvana inflaton. Što je inflaton? Koliko ima teoretičara, toliko ima inflatona.

Filozofske implikacije

Petit ima kritički stav prema pristupu nekih znanstvenika filozofiji. Kada je bio profesor na Sveučilištu u Aix-en-Provenceu, zamoljeno ga je da održi predavanja iz znanosti za filozofe. Otkrio je potpuno novi svijet. Bilo je nevjerojatno da netko može završiti znanstvene studije bez ijednog atoma filozofije, a isto vrijedi i obrnuto.

Petit ističe važnost dijaloga između znanosti i filozofije. Metafizika je u krizi i možda bi znanost mogla dati elemente za promišljanje novih metafizičkih koncepcija. Kod kvantne mehanike stvarnost nestaje iza dimne zavjese. Mislimo da su čestice, ali nisu. Imamo paradokse, čestice koje prolaze kroz dvije pukotine odjednom, fotone koji komuniciraju dok se udaljavaju dvostrukom brzinom svjetlosti.

Razgovor se okreće Bergsonovoj kritici fizičkog vremena i njegovom suprotstavljanju psihološkom vremenu. Petit smatra da ima puno toga za reći o ovoj temi. Možda postoji i povijesno vrijeme, i bilo bi zanimljivo da postoji dijalog između filozofa i znanstvenika o ovim pitanjima.

Pitanje svijesti i života

Petit ima zanimljiv pogled na odnos tijela i duše. Na pitanje može li se Janus model primijeniti na razumijevanje tog odnosa, odgovara da ne treba modelu pridavati više nego što može dati. Dvije jednadžbe polja ne mogu proizvesti čuda.

No Petit ima svoje osobno mišljenje. Njegov matematički učitelj Souriau imao je ključnu ideju. Pitao se u kojem prostoru treba razmatrati stvari. Ako poznajem matematička svojstva tog prostora koja se izražavaju riječju grupa, mogu znati koji su stanovnici tog prostora.

U euklidskom prostoru s grupom translacija, rotacija i simetrija, Souriau pokreće svoju matematičku mašinu i pojavljuju se točke, pravci, ravnine, sfere, svi geometrijski objekti matematički proizlaze. Sfera više nije mjesto točaka na određenoj udaljenosti od središnje točke, već nešto što je invarijantno kada ga okrećete oko sebe.

Kada se primijeni isti pristup na prostor specijalne relativnosti, Minkowski prostor s Poincaréovom grupom, stanovnici tog prostora su gibanja, posebna gibanja. Čestice su definirane po tome kako se kreću. Foton se kreće na određeni način, materija na drugi.

Fascinantno je da matematika proizvodi više nego što smo očekivali. U euklidskom prostoru s grupom izometrija, matrica matematički proizvodi nešto što je zrcalna simetrija. Ako imam vadičep koji se okreće u jednom smjeru, mora postojati vadičep koji se okreće u drugom smjeru. U fizici to su čestice i antičestice.

Život izvan Zemlje

Na pitanje može li se zamisliti život drugačiji od onoga na Zemlji, Petit odgovara pragmatično. Prvo treba primijetiti da priroda na fizičkom planu nema toliko mašte koliko bi se moglo pomisliti. Na početku postoji vodik, zatim se stvaraju ugljik i drugi elementi. Svih stotinjak atoma su isti u cijelom svemiru i u istim omjerima.

Petit opisuje zanimljiv eksperiment. Uzmete drveni štapić cilindričnog presjeka veličine malog prsta i izrežete male cilindre. Stavite trideset takvih komada s kukicama u vrećicu i protresite. Kada ih prosipate, određeni broj je spojen. Ne možete napraviti taj eksperiment a da se neki ne spoje. Vjerojatnost da svi ostanu odvojeni je nula. Ali vjerojatnost da svi formiraju ogrlicu također nije potpuna. Imate distribuciju vjerojatnosti.

To je nukleosinteza pred vašim očima. Kada uzmete male magnetne kuglice, one se slažu u određene konfiguracije. Tri kuglice s četvrtom, to je atom helija. Vrlo geometrijski i stabilno. Ali nešto sa šest kuglica, to ne funkcionira. Postoje magični brojevi koji čine neke konfiguracije stabilnima a druge ne.

Isto vrijedi i za život. Prije trideset ili četrdeset godina ljudi su govorili da smo možda jedini u svemiru. Sada znamo koliko planeta postoji. Zašto bi priroda imala više mašte u pogledu oblika života?

Na Zemlji imamo različite biotope. U Australiji postoje tobolčari, a na drugim kontinentima placentalni sisavci. Ali tobolčarski štakor vrlo je sličan placentalnom štakoru. Postoje varijacije, ali i konvergencije. Imamo dva oka jer je to praktično za stereoskopski vid. Nema potrebe za trima. Uspravan hod i ruke su praktični.

Tehnologija i budućnost čovječanstva

Petit vjeruje da je naša tehnologija na pragu promjene paradigme koja će nas dovesti do manipulacije transmutacijom. Spominje članak iz 2006. o postizanju temperature od preko dvije milijarde stupnjeva. Obična fuzijska bomba postiže oko dvjesto milijuna stupnjeva. Ali s određenim strojevima postiže se tri milijarde, možda i deset milijardi stupnjeva.

Temperatura u takvim strojevima varira s kvadratom intenziteta. Ako dođemo do tisuću milijardi stupnjeva, počet ćemo se igrati s jezgrama. Ako znamo manipulirati jezgrama, možemo proizvoditi atome. Zamislite da netko kaže da želi volfram. Uzimamo prašinu s puta i transformiramo je u volfram. Nuklearni otpad? Transformiramo ga u helij koji mirno odlazi u atmosferu i na kraju se ispari prema Suncu.

Bez problema s otpadom, bez problema sa sirovinama, bez problema s energijom. Jedino što ostaje je kako se najbolje organizirati. Nema smisla pokušavati posjedovati stvari. Već sada s umjetnim dijamantima nošenje dijamanata djeluje pomalo glupo. A to su pravi dijamanti, možete ih testirati kristalografijom i imaju potpuno istu prirodu.

Empatija i globalna perspektiva

Petit smatra da je za živa bića ključno poboljšati opće stanje, globalno stanje. Tu smo da komuniciramo, da surađujemo. Komuniciramo i ta komunikacija postat će izvanzemaljska jer ako Janus model omogućuje međuzvjezdana putovanja, tada ćemo ih i ostvariti.

Potrebna nam je tehnologija. Nije ptica s gigantskim krilima ta koja će nas prenijeti do najbližih zvijezda, nego tehnologija. Tehnologija je evolucijski produžetak. Imamo umjetne zube, umjetne kristalne leće, noževe. Vrsta je eksponencijalno razvila tehnologiju koja je vrlo primitivna kod životinja.

Petit naglašava da je uvjeren da je naša tehnologija na pragu promjene paradigme. No postavlja se pitanje ima li to svrhu. Ne zato što je bog to inspirirao, već zato što je to normalno. Kada gledate biološku evoluciju, pojavljuju se aminokiseline, gradivni blokovi života. Nisu se pojavili jer je bog odlučio, već zato što su vjerojatni i stabilni.

Zaključna razmišljanja

Janus model Jean-Pierrea Petita predstavlja ambiciozan pokušaj rekonstrukcije kozmologije, astrofizike i kvantne mehanike na novim temeljima. Janus kozmološki model autora rezultat je 40 godina rada. On dovodi u pitanje model tamne materije i zagovara promjenu paradigme vraćanjem potpunom geometrijskom opisu svemira.

Za Petita svemir je misleći, živi stroj koji nastoji proširiti svoje relacijsko polje. To je njegova fenomenologija. Koncept boga ne uklapa se u ovu sliku. No kada netko ima ovu perspektivu, postaje vrlo socijalan. Petit se ne slaže s indijskim vizijama meditacije radi samoostvarenja jer su uvijek usmjerene na osobu, na pročišćavanje uma i čakri. Ali što je s prijateljima?

Ljudi postižu meditativna stanja koja im daju drugačija stanja svijesti. To je ugodno. Ali radeći to, možda anticipiraju vlastitu smrt. Kada gledate te ljude u prekrasnim haljama boje vina koji govore o svemu s osmijehom i mirom, mislite da su vrlo solidarni. Ali mi kao vrsta trebamo se percipirati globalno. Ne možemo smatrati susjeda neprijateljem.

Petit se osjeća odgovornim za sve što se događa na Zemlji i smatra da nam je potreban globalni pristup. Imamo oružje za uništenje svega. To je glupo. Filozofija nije nešto o čemu treba razmišljati samo u vezi s osobnim razvojem. Filozofija bi trebala biti o svemu.

Kada je bio profesor, otkrio je šarolik svijet filozofije. Bilo je nevjerojatno stići do znanstvenih studija bez ijednog atoma filozofije. Ali i obrnuto, znanstvenici koji se bave filozofijom često govore stvari koje nisu utemeljene. Kako je rekao jedan student, u doba kada je metafizika u krizi, utješno je vidjeti da se kafanska filozofija dobro drži.

Petit zaključuje da trebamo pokušati govoriti o svemu. Dijalog između znanosti i filozofije nije samo poželjan, već nužan za napredak ljudskog razumijevanja stvarnosti i našeg mjesta u svemiru.