A végtelen keresése: John Archibald Wheeler és az univerzum szövetének kutatása

Amikor Johnny Wheeler négyéves volt, és a fürdőkádban pancsolt Youngstownban, Ohio államban, egy mély kérdést tett fel édesanyjának: "M...

Amikor Johnny Wheeler négyéves volt, és a fürdőkádban pancsolt Youngstownban, Ohio államban, egy mély kérdést tett fel édesanyjának: "Mi történik, amikor elérsz a dolgok végéhez?" Ez az egyszerű, ám mélyreható kérdés egész életében kísértette.

John Archibald Wheeler, a fizikusok körében igazi legenda, soha nem nyerte el a Nobel-díjat, és a neve sem vált közismertté, mégis maradandó nyomot hagyott a tudomány világában. Számos területen úttörő munkát végzett, beleértve a részecskefizikát, a magfizikát, a gravitációs és a kvantumfizikát.

Niels Bohr tanítványa volt, és együtt dolgozott Albert Einsteinnel. Wheeler nem a személyes hírnévre törekedett, hanem az univerzum rejtélyeinek megoldására, hogy ezeket a válaszokat megoszthassa a tudományos közösséggel. Jelszava volt: "Senki sem lehet valaki, anélkül, hogy mások körülötte ne lennének."

Ezt az elvet követte, amikor hagyta, hogy tanítványai - például Richard Feynman, Hugh Everett, Jacob Bekenstein és Kip Thorne - tündököljenek a felfedezéseiben.

Wheeler karrierje során, amely a 20. század jelentős részét átfogta, rengeteg jegyzetet készített, amelyek ma az Amerikai Filozófiai Társaság birtokában vannak Philadelphiában. Ezek a jegyzetek feltárják azt a rendkívüli tényt, hogy Wheeler közösségi szemlélete formálta a téridő eredetének megértésére irányuló küzdelmét.

Az 1950-es években kezdett el mélyebben foglalkozni a téridővel. Einstein általános relativitáselmélete, amely szerint az anyag és az energia meghajlítja a tér-időt, és ez a gravitáció, ekkor háttérbe szorult a kvantummechanika eredményei mellett.

Azonban 1952-ben Wheeler egy ötlettel állt elő: Mi van akkor, ha az, amit anyagnak nevezünk, valójában maga a téridő? A gravitáció ugyanis egyfajta energia, és az energia a gravitációra hat, tehát a gravitáció saját magára is hatással lehet.

Wheeler elképzelte, hogy a gravitáció hullámai önmagukba gyűrődnek, így kompakt gömbökké alakulnak, amelyek kívülről elemi részecskéknek tűnnének, de belül csak üres térből állnának. Ezeket "geonoknak" nevezte el, és ezzel azt sugallta, hogy az univerzum összetevői lecsökkenthetők egyetlen dologra: a téridőre.

Wheeler még tovább ment, amikor felvetette, hogy a részecskék elektromos töltését is lehetne geometriai úton magyarázni. Egy rendkívül torzított és csavarodott téridőt képzelt el, ahol az elektromos mezők vonalai lyukakon és hurkokon keresztül összekapcsolódnak, és így a pozitív és negatív töltések tulajdonképpen csak téridőbeli csomópontok lennének.

Ezek az ötletek azonban további kérdéseket vetettek fel. Ha az univerzum összetevői a téridőre korlátozhatók, miért létezik ilyen vad téridő struktúra, és miért csak az elemi részecskék szintjén? Wheeler feltételezte, hogy a téridő kvantumfluktuációi torzíthatják a tér sima geometriáját, így egy "kvantumhabot" hoznak létre. Ez lehetővé tenné a geonok létezését.

Az 1960-as években Wheeler szembesült egy nyugtalanító ténnyel: a féreglyukak, amelyek révén az univerzum különböző pontjai összekapcsolódhatnak, instabilak. Ezek a téridő alagutak azonnal összeomlanak, és szingularitásokat, azaz a valóság végpontjait hozzák létre. Wheeler felismerte, hogy a szingularitások nem csak elméleti hibák a fizikusok egyenleteiben, hanem az univerzum valós részét képezhetik. Ezzel az új felismeréssel Wheeler felvetette a kérdést: "Mi marad a szingularitás után?"

Az 1970-es évek elején Wheeler egy radikális új irányt vett. Miután évtizedeket töltött a téridő tanulmányozásával, arra a következtetésre jutott, hogy a téridőn túl kell keresni valami mélyebb valóságot. Felmerült benne, hogy talán az információ, nem pedig a téridő, az univerzum alapja. Így született meg híres gondolata: "It from Bit," amely szerint az univerzumot bináris döntések - igenek és nemek, 1-esek és 0-k - alkotják.

Az 1970-es és 1980-as évek során Wheeler elképzelései nemcsak új kísérleteket inspiráltak, hanem megalapozták a kvantuminformáció-elméletet is, amely ma olyan technológiák alapját képezi, mint a kvantumszámítógépek és a kvantumteleportáció. A fekete lyukak és a kvantumgravitáció holografikus elve is ezekből a gondolatokból született meg.

Bár Wheeler munkája hatalmas hatással volt a tudományos közösségre, ő maga soha nem talált választ minden kérdésére. Az egyik legnagyobb problémája az volt, hogy ha az univerzumot megfigyelések alkotják, miért látjuk mindannyian ugyanazt a valóságot? Miért nem hozunk létre különböző univerzumokat különböző megfigyeléseinkkel? Ezek a kérdések egész életén át kísértették.

Wheeler utolsó jegyzetét 2006-ban írta, 95 évesen, halála előtt nem sokkal. A jegyzet egyetlen mondatból állt: "A remény hozza létre a teret és az időt?"

Ez az egyszerű, mégis mélyreható kérdés összefoglalja Wheeler életművét és kutatásait. Egész életében azt kutatta, hogy mi van a téridő mögött, és végül arra a következtetésre jutott, hogy talán mi magunk, a megfigyelők, vagy még inkább a reményünk, alkotják meg azt a valóságot, amelyben élünk.

Wheeler öröksége tovább él a tudomány világában. Az általa feltett kérdések és a megválaszolatlan rejtélyek ma is ösztönzik a fizikusokat, hogy újra megvizsgálják az univerzum természetét. Bár Wheeler életében nem kapott meg minden választ, munkássága megnyitotta az utat az emberiség számára, hogy közelebb kerüljön a végső igazsághoz - hogy mi történik, amikor elérjük a dolgok végét. (1)

(1) - https://www.quantamagazine.org/john-wheeler