სამეცნიერო ფანტასტიკა საშუალებაა წარმოვიდგინოთ ის, რაც ჯერ არ მომხდარა — უფრო მეტიც, დავუშვათ ის, რაც ჩვენს გონებასთან წინააღმდეგობაში მოდის.

დიახ, ხარისხიანი სამეცნიერო ფანტასტიკა არა მხოლოდ მომავალს წარმოგვადგენინებს, არამედ გვეხმარება დავუშვათ ის, რაც წარმოუდგენელია. სწორედ ამას აკეთებს ბლეიკ კრაუჩის რომანი და შემდგომში უკვე მისი ამავე სახელწოდების ეკრანიზაცია ბნელი მატერია.

Apple TV-ის ახალი სერიალი მაყურებლის დიდ ნაწილს მოეწონა, მაგრამ თუ გადავხედავთ გამოხმაურებებს, ვნახავთ, რომ მოწონებასთან ერთად გაჩნდა ბევრი შეკითხვა. ამ შეკითხვების მიღმა სამეცნიერო თეორიები და პოსტულატებია, რაც ბევრისთვის დამაბნეველია.

სტატიაში სერიალის სწორედ ამ მხარეზე ვისაუბრებთ. მიმოვხილავთ მეცნიერებას, რომელიც ბნელი მატერიის მიღმაა და ვეცდებით ავხსნათ ის, რაც ჩვენი გონებისთვის წარმოუდგენელია.

წარმოუდგენლის წარმოდგენა

ის თუ რა არის წარმოუდგენელი, დამოკიდებულია ეპოქაზე და პერიოდზე, რომელშიც ადამიანები ცხოვრობენ. სულ რამდენიმე საუკუნის წინ კაცობრიობა მსჯელობდა, იყო თუ არა ჩვენი პლანეტა სამყაროს ცენტრი. მაშინ ბევრისთვის წარმოუდგენელი იყო იმის დაშვებაც კი, რომ რაიმე ამ სამყაროში დედამიწაზე დიდი შეიძლება ყოფილიყო.

წარმოუდგენელი მალე რეალობად იქცა — გეოცენტრულიდან ჰელიოცენტრულ აღქმაზე გადავედით. რა თქმა უნდა, არც ეს იყო საკმარისი, მალევე აღმოვაჩინეთ, რომ ჰელიოცენტრიზმიც არანაკლები ინფანტილიზმია, გავიგეთ, რომ თურმე თავად ჩვენი გალაქტიკაც კი, რომელიც თავის მხრივ მილიარდობით პლანეტისა და ვარსკვლავისგან შედგება, ერთ-ერთია მილიარდობით გალაქტიკიდან.

უკვე დღეს დომინირებს აზრი, რომლის მიხედვითაც, ჩვენი სამყარო უსასრულოა. . . თუმცა, ეს უსასრულო სამყაროც კი შეიძლება ერთი ჩვეულებრივი რეალობა იყოს უსასრულო რეალობებიდან. რას ნიშნავს ეს? დიახ, ზუსტად იმას რაც ახლა გაიფიქრეთ, შეიძლება არსებობდეს უსასრულოდ ბევრი უსასრულო სამყარო.

ეს წარმოუდგენლის წარმოდგენას ჰგავს, მაგრამ ამას მიანიშნებს ბევრი სამეცნიერო პოსტულატი და Apple TV-ის ახალი სერიალიც სწორედ ამაზეა.

სიუჟეტი

შოუ მოგვითხრობს ფიზიკის პროფესორ ჯეისონ დესენსა და ფსიქიატრ ამანდა ლუკასზე, რომლებიც ალტერნატიულ სამყაროებს შორის მოგზაურობენ. ისინი არიან ყუთში, რომელშიც უსასრულოდ ბევრი ალტერნატივაა და ყოველი ეს კარი ახალ სამყაროში შებიჯების საშუალებაა. მულტისამყაროებში ნავიგაცია ფიქრებისა და ემოციების კონტროლს ითხოვს, რადგან ის თუ როგორი იქნება მასპინძელი სამყარო, დამოკიდებულია მოგზაურებსა და მათ ფანტაზიაზე, იმაზე თუ რას წარმოიდგენენ ისინი კარის გაღების მომენტში.

როგორ? კვანტური ფიზიკის ენაზე, ჯეისონი და ამანდა სუპერპოზიციაში არიან და კარის გახსნამდე ყველა შესაძლო სამყაროში მოხვედრის პოტენციალი აქვთ. თითოეულ კარს რეალობის განსხვავებულ ვერსიამდე მივყავართ, მაგრამ ეს არ არის მხოლოდ ფანტაზია: ბნელი მატერია აგებულია კვანტური ფიზიკიდან გამომდინარე მულტისამყაროების თეორიაზე.

საინტერესოა სპეციალური წამლის ეფექტიც, რომელსაც პერსონაჟები ტვინის იმ უბნის დასაბლოკად იყენებენ, რომელიც ევოლუციურად გამომუშავებული "დამკვირვებლის ეფექტის" გასათიშად სჭირდებათ.

კვანტური სუპერპოზიცია — ბნელი მატერიის გასაღები

იმის გასაგებად თუ რა ხდება ყუთში და ზოგადად ბნელ მატერიაში, საჭიროა ავხსნათ სუპერპოზიციის ფენომენი. სუპერპოზიცია კვანტური სისტემებისთვის დამახასიათებელი მდგომარეობაა, რა დროსაც ნაწილაკი ერთდროულად რამდენიმე მდგომარეობაშია — სანამ მასზე დაკვირვება არ მოხდება. მეცნიერებმა ამის ჩვენება ორმაგი ჭრილის ექსპერიმენტში შეძლეს, სადაც ერთ კვანტურ ნაწილაკს, როგორიცაა ფოტონი ან ელექტრონი, შეუძლია ერთდროულად გაიაროს კედლის ორი განსხვავებული ჭრილი.

დიახ, კვანტურ მექანიკაში ნაწილაკი შეიძლება ერთდროულად რამდენიმე ადგილას იყოს და მისი ადგილმდებარეობას განსაზღვრავს ის, თუ რომელ პოტენციურ პოზიციას დავაკვირდებით. ასეთ დროს სუპერპოზიცია "იშლება" და ვიღებთ ნაწილაკის კონკრეტულ მდგომარეობას.

მოგეხსენებათ ჩვენი სამყარო (მათ შორის ჩვენც) სწორედაც რომ კვანტური ნაწილაკებისგან შედგება. შესაბამისად, ეს აჩენს იდეას მულტისამყაროების შესახებ, ანუ დამკვირვებელი განსაზღვრავს "რეალობას". იქიდან გამომდინარე, რომ ჩვენ მხოლოდ ერთ რეალობაში ვცხოვრობთ, შესაბამისად მივყვებით ერთ ტოტს, ამის პარალელურად კი არსებობს უსასრულო ვერსიები — ყველა ის ვერსია, რისი დაშვებაც შესაძლებელია.

შეგვიძლია ვთქვათ, რომ დამზერის შემდეგ კვანტური სისტემა კლასიკურ ფიზიკაში "გადადის" და სხვა მდგომარეობებში ყოფნას მომენტალურად წყვეტს. სწორედ ეს არის ბნელი მატერიის გასაღები. სერიალის მთავარი პერსონაჟი ყუთში ყოფნისას სუპერპოზიციაშია და მხოლოდ წარმოსახვით შეუძლია "აირჩიოს" რეალობა, რომელშიც შეაბიჯებს.

შრედინგერის კატა, როგორც ყუთის ინსპირაცია

როგორც უკვე შევიტყვეთ, სუპერპოზიცია არის კვანტური ფენომენი, რომლის მიხედვითაც, ობიექტი შეიძლება იყოს ყველანაირ მდგომარეობაში ერთდროულად, სანამ მასზე დაკვირვება მოხდება.

ერვინ შრედინგერმა, ცნობილმა ფიზიკოსმა და კვანტური მექანიკის ერთ-ერთმა პიონერმა ამ ყველაფრის ასახსნელად ჰიპოთეზური ყუთი და კატა შემოგვთავაზა. ეს აზრითი ექსპერიმენტია, რა დროსაც დახურულ ყუთში კატაა მოთავსებული. ყუთში მომწამლავი გაზით სავსე ჭურჭელია, რომლის გააქტიურებაც 50/50-ზეა. საუბარია მექანიზმზე რადიოაქტიური ბირთვით და რადიაციის დეტექტორით. ჩვენ უკვე ვიცით, რომ კვანტური მექანიკის თანახმად, თუ ბირთვზე დაკვირვება არ მოხდება, მაშინ მისი მდგომარეობა ორი მდგომარეობის შერევით (სუპერპოზიციით) აღიწერება.

რას ნიშნავს ეს? ყუთში მყოფი კატა ერთდროულად ცოცხალიცაა და მკვდარიც. მხოლოდ ყუთის გახსნის შემდეგ ვხედავთ კონკრეტულ პოზიციას. ეს სააზროვნო "ექსპერიმენტია", რომელიც შრედიგნერმა კვანტური სუპერპოზიციის წარმოსადგენად შემოგვთავაზა (მის ფანტაზიას კატების სიცოცხლისთვის საფრთხე არ შეუქმნია).

ასევე: 16 მიკროგრამი "შრედინგერის კატა" — რეკორდულად მძიმე მაკროსკოპული სისტემა სუპერპოზიციაში გადაიყვანეს

სწორედ შრედინგერის კატის ეს მაგალითია ბნელ მატერიაში სპეციალური ყუთის ინსპირაცია. ჯეისონ 1 (მთავარი პერსონაჟი) დაახლოებით ასეთ ყუთში იმყოფება, რომელიც გარე სამყაროსგან სრულად იზოლირებულია. თუმცა, აქ ერთი მნიშვნელოვანი დეტალია, კატისგან განსხვავებით, ჯეისონი ყუთს თავად "ხსნის" და ალტერნატიული ვერსიებიც უსაზღვროდ ბევრია.

მეცნიერების მხრებზე

როგორც ვხედავთ, ბნელი მატერია საკმაოდ რთულ ფიზიკას ეყრდნობა და სწორედ ამიტომ, ავტორს დამხმარედ თეორიული ფიზიკის პროფესორი, კლიფორდ ვ.ჯონსონი ჰყავდა. ჯონსონი კალიფორნიის უნივერსიტეტში კვანტური გრავიტაციის მკვლევარია. მისი ერთ-ერთი მთავარი საქმიანობა ველის კვანტური თეორია და ნაწილაკების ფიზიკაა, ერთი სიტყვით, ყველაფერი ის, რის გარშემოც ბნელი მატერიაა აშენებული.

ბლეიკ კრაუჩის თქმით, ჯონსონი მას როგორც წიგნზე მუშაობისას, ისე სერიალის სცენარის დაწერისას დაეხმარა. კრაუჩი ხშირად უსვამს ხაზს, რომ ის და მისი ნაწარმოები ჯონსონის მხრებზე დგას.

"მისი როლი განსაკუთრებით დიდი იყო ყუთის ასპექტების შემუშავებისას. ჯონსონს ვუმადლივარ იმაში, რომ წიგნი, ისევე როგორც სერიალი, საკმაოდ გამართულია და სამეცნიერო პოსტულატებს დიდად არ შორდება", — ამბობს კრაუჩი.

ჯონსონის თქმით, სუპერპოზიციის ფენომენის გამოყენების მცდელობა არახალია.

"სუპერპოზიციის დამორჩილება კვანტური კომპიუტერების ბაზისია. კვანტური კომპიუტერების იდეა იმაში მდგომარეობს, რომ ატომი ან ელექტრონი მოვაქციოთ სუპერპოზიციაში და ამის პარალელურად ის გავაკონტროლოთ. ჩვენ გვინდა ასეთი სისტემის გარე სამყაროსგან იზოლირება, ეს კვანტური გამოთვლებისთვის აუცილებელია. სწორედ ამას ცდილობენ დღეს მოწინავე მკვლევრები და ამაში მილიარდობით დოლარი იხარჯება. ვისიც იქნება კვანტური კომპიუტერები, მომავალიც მას ეკუთვნის", — ამბობს ჯონსონი.

მისი თქმით, შოუში ის და კრაუჩი კვანტურ კომპიუტერებზე წინ მიდიან და ნაწილაკების მაგივრად სუპერპოზიციაში ადამიანს აქცევენ.

ასევე: კვანტური ექსპერიმენტი მიუთითებს, რომ ობიექტური რეალობა არ არსებობს

რა თქმა უნდა, ეს სცდება დღეს არსებულ ყველანაირ შესაძლებლობას, რადგან ადამიანი კვანტური ნაწილაკი არ არის, მაგრამ მაინც. . . ნობელის პრემიის ლაურეატი როჯერ პენროუზი ათწლეულებია მუშაობს თეორიაზე, რომლის მიხედვითაც ცნობიერი კვანტურ გადახლართულობასთან არის დაკავშირებული.

"ახალი თაობის ფიზიკოსები სულ უფრო და უფრო აქტიურად იწყებენ იმაზე საუბარს, რომ რეალობა ჩვენი გონების ქმნილებაა. რეალობა შეიძლება არ არსებობდეს დაკვირვებისგან დამოუკიდებლად. შეიძლება ითქვას, რომ ბიოცენტრული არსებები ქმნიან რეალობას. ეს იდეები სულ უფრო პოპულარული ხდება", — ამბობს კრაუჩი.

ხარისხიანი სამეცნიერო ფანტასტიკა

როგორც წესი, მაღალი დონის სამეცნიერო ფანტასტიკის შემთხვევაში დიდი ბიუჯეტია საჭირო. შესაბამისად, სტუდიები ხშირად არ რისკავენ და ჟანრში უკვე მრავალჯერ ნაცადი, ერთი სტილისა თუ სტრუქტურის გამეორება ხდება. ასევე ხშირია (სამეცნიერო პოსტულატებიდან გამომდინარე) გაუმართავი სიუჟეტები, რომლის ახსნაც მხოლოდ სიტყვა "კვანტურით" ხდება.

დიახ, თანამედროვე ფანტასტები კვანტურ მექანიკას, როგორც შავი ხვრელი მატერიას, ისე ისრუტავენ. ჩაიხლართა სიუჟეტი? ვეღარ ხსნი ამა თუ იმ მოვლენას? ახსენე კვანტური მექანიკა და ყველა პრობლემა "დასრულებულია" — კვანტური სამყარო ხომ თავად ჩვენი ცნობიერისთვისაც გაუაზრებელია.

ბლეიკ კრაუჩი ამ გამცვდარ სტრატეგიას არ იყენებს, ის არ ცდილობს, სტანდარტულ ხერხს მიმართოს და აუხსნელი სიუჟეტი კვანტური მექანიკის განუზღვრელობით მოგვყიდოს. ბნელ მატერიაში თავად სიუჟეტი ხსნის კვანტურ მექანიკას და არა პირიქით. ამიტომ, ბნელი მატერია არის ნიმუში, თუ რამხელა ძალა შეიძლება ჰქონდეს ხელოვნებას და როგორ შეუძლია მას ერთი შეხედვით მეცნიერულადაც ბოლომდე აუხსნელი თეორიები ადამიანურ, ჩვენი ყოველდღიურობისთვის გასაგებ მოცემულობად აქციოს.

შეიძლება კრაუჩი ფიზიკოსი არ არის, მაგრამ მან მოახერხა და ფიზიკოსებისთვისაც კი ასე რთული სამყარო ყველასთვის გასაგებ და თან გასართობ ენაზე თარგმნა.