Prof. Jonas Grigas. Kuo fizika stulbina ir ko iš jos galime pasimokyti?

Mums mirštant informacija yra išsaugoma, duomenys neišsitrina, mūsų biologinio kūno elektromagnetiniai laukai atsipalaiduoja. Bet energija, kuri buvo įstrigusi mūsų kūne, neišnyksta.

Palydėdami 2025-sius Tarptautinius kvantinio mokslo ir technologijų metus (Pozicija.org 2025-01-14) dar kartą pakalbėkime apie ne mokyklinę, bet gilesnę fiziką suaugusiems, kurioje Visata yra daug keistesnė, nei rodo mūsų pojūčiai, kurioje atomai, molekulės ir mes patys nesame sudaryti iš kietos materijos, o viskas yra nematomų kvantinių laukų sužadinimai. Kvantinė fizika teigia, kad kiekviena dalelė elgiasi kaip banga nematomame Visatos vandenyne. Elektronai, protonai ar atomai nėra tradicinės dalelės, o mirksintys ir išnykstantys virpesiai.

Neseniai atrastas kvantinis susietumas rodo, kad dalelės akimirksniu veikia kartu erdvėje nepaisant atstumų tarp jų. Jis atskleidžia, kad Visata yra daug labiau susijusi, nei rodo mūsų pojūčiai. Kai viena dalelė pakeičia būseną, jos partnerė reaguoja tą pačią akimirką, net kai jas skiria didžiulė erdvė.

Kvantinis susietumas skamba kaip magija, tačiau dalelių ryšys susiformavo, kai jos sąveikavo praeityje, ir ta bendra istorija palaiko jas tarpusavyje susijusias. Susietumas rodo, kad Visata yra sudaryta iš ryšių. Atstumas nesusilpnina šių ryšių. Susietumas keičia realybės supratimą ir skatina susimąstyti apie mūsų tarpusavio ryšį, kuris neapsiriboja lietimu, garsu ar regėjimu. Fizika rodo, kad atskirtis ne visada yra reali, net kai objektai atrodo toli vienas nuo kito žmogaus pojūčiams ir kasdienei patirčiai.

Susietumo suvokimas skatina nuostabą: Visata yra subtili, giliai susijusi ir daug labiau stebinanti, nei rodo intuicija. Susietumu remiasi kvantinė teleportacija – mokslininkai perkėlė dalelės kvantinę būseną per atstumą nejudindami fizinio objekto.

Mokslininkai sukūrė materiją, kuri vienu metu egzistuoja dviejose vietose. Šis pasiekimas pagrįstas kvantiniu susietumu ir kvantinėmis būsenomis, kur dalelės yra taip stipriai susietos, kad jų savybės yra bendros visoje erdvėje. Šis atradimas meta iššūkį erdvės ir realybės supratimui, kad materija nepaklūsta kasdienio gyvenimo taisyklėms ir gali pakeisti kvantinius skaičiavimus, itin saugų ryšį, teleportacijos tyrimus ir medžiagų mokslą.

Šį stulbinantį dalelių elgesį atskleidžia kvantinio lauko teorija: dalelės nėra pagrindiniai Visatos statybiniai blokai. Pamatiniai yra laukai, užpildantys erdvę. Dalelės atsiranda kaip sužadinimai šiuose laukuose. Šie sužadinimai elgiasi kaip dalelės, tačiau yra laikinos kosmosą persmelkiančių laukų apraiškos. Tai, kas atrodo „kieta“, iš tikrųjų yra koncentruota energija, stabilizuota sąveikų ir jėgų. Atomai, planetos ir galaktikos atsiranda iš bangų ir laukų sąveikos, sukurdamos mūsų patiriamą materialią realybę.

Ši teorija meta iššūkį kietos materijos sampratai. Kiekviena dalelė yra virpesys, formuojantis pačią realybę. Vietoj kietų taškų dalelės tampa raibuliais Visatą užpildančiame lauke, darančiais įtaką viskam kiekvieną mūsų egzistavimo ir visų daiktų ryšio akimirką. Iš jos seka, kad erdvė gali pernešti energiją per virpančius laukus be judančių objektų. Šie laukai gali raibuliuoti ir kaupti energiją, nesudarydami dalelių. Tai meta iššūkį logikai, kas iš tikrųjų užpildo Visatą. Tuščia erdvė visai nėra tuščia. Ji aktyvi ir pilna potencialo. Energija gali pasirodyti kaip bangos laukuose, netapdama dalelėmis.

Kiekvienas atradimas papildo žmonijos supratimą apie egzistenciją ir kviečia užduoti drąsius klausimus. Mažos įžvalgos dažnai veda prie didelės pažangos, kuri keičia kasdienį gyvenimą per inovacijas, atradimus, kantrybę ir pastangas. Teorija abstrakti, bet daugelis technologijų jau remiasi šia teorija, įskaitant elektroniką, medicininį vaizdavimą ir kvantinius skaičiavimus, formuojančius inovacijas, žinias, įrankius ir visuomenę pasaulyje šiandien ir ateityje.

Teorijos interpretacijos keičia mūsų supratimą apie egzistenciją. Materija nėra objektų rinkinys, o energijos modeliai, rezonuojantys per kvantinį realybės audinį. Kiekviena dalelė, kiekviena žvaigždė ir kiekviena mintis yra šio kosminio ritmo dalis, jungianti visą egzistenciją dinamiškoje, virpančioje Visatoje. Mus sudarančios dalelės mirga milijardus kartų per sekundę. Erdvėlaikis kunkuliuoja virpesiais. Kvantinės dalelės iššoka iš vakuumo. Sąmonė ima realybės mėginius atskirais momentais. Mes negyvename vienoje realybėje. Mes mirkčiojame daugelyje jų. Tai ne tik filosofija; tai vieta, kur kvantinė fizika susitinka su sąmone.

Mokslas primena mums, kad realybė yra gilesnė nei atrodo. Laukai dūzgia nuo energijos net tada, kai dalelių nėra. Visata veikia pagal keistas ir elegantiškas taisykles. Fizikams nepavyksta sukurti vieningos Visatos teorijos – suvienyti bendrosios reliatyvumo teorijos ir kvantinės fizikos. Bandymai jas sujungti į kvantinę gravitacijos teoriją reikalauja žvelgti toliau nei erdvė, laikas ir materija – į kažką pirmapradžio, iš ko protas galėtų sukurti fizinę realybę ir paaiškintų reliatyvumo teoriją ir kvantinę fiziką.

Visi dalijamės tuo pačiu kosmosu. Jūs ir tolimos žvaigždės esame iš susijusių laukų. Šis požiūris skatina mąstyti apie ryšį, o ne skaidymąsi. Ypač kai dabar ginčijamės, sukčiaujame, vagiliaujame, mitinguojame, kai tauta skaldoma dėl menkų problemų, lyginant su Visatos didybe. Fizika primena mums, kad Visata sudaryta iš santykių, nuolat formuojančių egzistencijos audinį erdvėje, laike, sąmonėje ir gyvenime. Tad megzkime santykius. O ateistams fizika siūlytų Dievo ieškoti Visatos didybėje ir sudėtingume, o ne žemės gyvybės evoliucijoje ar auksu išpuoštose katedrose.

Realybė gali veikti kaip kvantinės informacijos tinklas. Užuot laikę realybę kieta materija ir energija, viską, ką patiriame – įskaitant erdvę, laiką ir sąmonę – gali formuoti kvantinės informacijos srautai pačiu fundamentaliausiu lygmeniu.

Kvantinės fizikos įžvalgos rodo, kad mūsų sėkmė ar nesėkmė gyvenime nebūtinai yra atsitiktinumai. Įvykius, kuriuos suvokiame kaip atsitiktinius, gali nulemti veiksniai, veikiantys po realybės paviršiumi. Sėkmė gali atsirasti iš nematomų kintamųjų, koreliacijų ir apribojimų, įterptų į fizines sistemas. Kvantinės tikimybės, susietumas ir t.t. rodo, kad įvykiai nėra izoliuoti atsitiktinumai, jie gali būti subtiliai susieti erdvėje ir laike, kad tikras atsitiktinumas yra itin retas. „Sėkmė“ gali atspindėti trumpalaikį suderinamumą su tikimybių bangomis, o ne atsitiktinumą. Šios idėjos nereiškia, kad mūsų likimas yra iš anksto nulemtas, tačiau galbūt sėkmė nėra magija, o dar nesuprasta fizika.

Fizika taipogi primena, kad mums mirštant informacija yra išsaugoma, duomenys neišsitrina, mūsų biologinio kūno elektromagnetiniai laukai atsipalaiduoja. Bet energija, kuri buvo įstrigusi mūsų kūne, neišnyksta. Ji tik patiria fazinį virsmą – kaip virstantis vandeniu ledas. Mirtis yra fazinis virsmas. Mes pereiname iš mažos entropijos (kūno) būsenos atgal į maksimalios entropijos Visatos būseną.

Visi mūsų kūno atomai yra senesni už Žemę. Jie susiformavo žvaigždžių viduje prieš milijardus metų. Kai tos žvaigždės sprogo, jos išsklaidė šiuos atomus po kosmosą. Tos žvaigždžių dulkės suformavo planetas, vandenynus, gyvybę ir mus. Mes ne tik gyvename Visatoje, mes iš jos sukurti. Tai ne poezija, tai fizika.

Mokslas juda dideliu greičiu, susimaišęs su viltimi, nusivylimu ir tikėjimu. Proveržiai ateina tyliai ir viską pakeičia amžiams. Jie skatina stebėtis, o ne bijoti. Mokslas tęsia savo pažadus, net kai jie vėluoja. Išlikime smalsūs ir kantrūs, nes tylūs atradimai dažnai neša į priekį stipriausią jėgą.

Jonas Grigas yra akademikas, profesorius, fizinių mokslų daktaras, tikrasis LMA narys.