Duke pritur “dëshminë” e Gravitetit Kuantik!

SG – Ars Poetica, Maj 2021 – Koment, diç si pasqyrë abstraksionale

Me aq sa dihet deri sot, shkencëtarët thonë se natyra na “flet” me dy gjuhë të pakuptueshme për njëra-tjetrën. Këto dy “gjuhë” nuk merren vesh reciprokisht, nuk komunikojnë mes vete sipas parapritjes shkencore. Kështusoj edhe shkencëtarët kanë vështirësi t’i kuptojnë ato. Ndoshta “gjuhët” e natyrës dhe komunikojnë mes vete, qartë e “kristalisht”, ama për shkencën ende ka ngelur enigmë. Thelbi i gjithë kësaj problematike “gjuhësore” sot për sot është graviteti misterioz. S’është ekzagjerim nëse thuhet se të gjitha problemet rreth (pa)kuptimësisë është duke i shkaktuar graviteti.

Si duket natyra një “gjuhë” e ka rezervuar enkas për gravitetin, dhe një tjetër “gjuhë”… për gjithçka tjetër të universit.
Për gjuhën e parë (për atë të gravitetit) fizikanët teorizojnë duke i rrudhur supet – mirëfilli shkencërisht s’e kanë idenë. Tekefundit kështu “qahen” vetë shkencëtarët. Ndërsa “gjuhën” e dytë, dorën në zemër, dhe janë në gjendje ta “kuptojnë” relativisht mirë. Sa herë është fjala për “gjuhën” e dytë dhe vetë shkencëtarët buzëqeshin më shpesh.

Fizika na mëson se ekzistojnë katër ndërveprime themelore, që janë baza e të gjitha bashkëveprimeve të njohura në natyrë. E këto janë forca gravitacionale, forca elektromagnetike, forca e fuqishme bërthamore, dhe ajo e dobëta bërthamore. Anise ka teori spekulative që kanë propozuar madje + një forcë të 5-të (për t’i shpjeguar vëzhgimet e ndryshme të çuditshme, anormale, që nuk përshtaten me teoritë ekzistuese). Mirëpo neve s’na duhet, do e mohojmë të “pestën”, do mjaftohemi me 4 sosh.

Dhe bukur, nga kjo katërshe del që sëpaku për 3 të fundit shkencëtarët e kuptojnë sadopak “gjuhën” e universit (u morëm vesh që ajo e para, forca gravitacionale ngelet misterioze).
Me “gjuhën e dytë” e dimë se modeli standard i mekanikës kuantike na thotë që 3 forca themelore të fizikës ndërmjetësohen nga bozonet. Psh. për forcën elektromagnetike si ndërmjetësues i kemi fotonet – elektromagnetizmi i përdor fotonet për t’i shtyrë a tërhequr grimcat (që zotërojnë ngarkesë). Tutje, thuhet se bozonet W dhe Z ndërmjetësojnë për forcën e dobët bërthamore. Tutje thuhet se gluonet (psh. kuarket) ndërmjetësojnë për forcën e fuqishme bërthamore.

Bukur. Mirëpo akoma më bukur, më e bukura e gjithë kësaj mrekullie është se këto 3 forca themelore të natyrës janë të “unifikuara”.
Me fjalë të tjera, fizikanët mund ta përshkruajnë çdo event si një sekuencë grimcash (dmth. cilindo event që i përfshin këto 3 forca). Edhe pse ka pafundësisht ndërveprime që mund të ndodhin (imagjino pakëz marramendjen e shpërthimeve nukleare, ose përshpejtimin dhe ndeshjen e grimcave në kushtet laboratorike me qëllim për t’i “përçarë” ato), asgjë… no problemos, fizikanët janë mësuar tashmë si bëhen parashikimet relativisht të sakta për t’u dhënë përparësi sekuencave më të thjeshta (që atyre iu nevojiten për t’i sqaruar fenomenet).

Ndërsa, për fat të keq, graviteti thjesht rebelohet kundër akëcilit trajtim si më lart. Nuk i përfill as parashikimet, as parapritjet, e ndoshta madje as spekulimet. Si për inat graviteti ishte dhe ngeli ashtu kryeneç, vazhdon me gjuhën e vet të pakuptimtë. Le që forca gravitacionale s’mërzitet rreth “unifikimit” me 3 forcat simotra, por dhe i pëlqen të ngelet totalisht misterioze. Hyn në katërshën e forcave themelore të natyrës, ama ç’e do, vazhdon me veset e veta fantomike.

Veç e thamë më lart, me këtë “gjuhë” të natyrës shkencëtarët ende s’janë mirëkuptuar, ende s’janë në sintoni ashtu shkencërisht siç u ka hije. Tani për tani vetëm teorizojnë se grimca hipotetike “gravitoni” do ishte ndërmjetësi ideal për forcën gravitacionale. Grimcë hipotetike, entitet teorik, ama nëse të zbulohet… herëdokur, gravitoni pritet të jetë pa masë (ngjashëm si fotoni). Pritet t’mos ketë masë sepse “gravitoni” vepron aty për aty, madje as distancat e mëdha s’i prishin punë gravitonit.
Ose shkurt, dmth., e qartë, po ta dinim se ç’është s’do ishte nevoja për asnjë “supozim”!

E cekëm se 3 nga forcat themelore të natyrës veç janë të “unifikuara”. Jo se i kanë “unifikuar” shkencëtarët, ato veç ishin të unifikuara… por dmth. dikur s’e dinim as këtë – tashmë sëpaku dihet sigurt se janë të “unifikuara”.
Imagjino tani sa bukur do ishte sikur dhe forca gravitacionale të “unifikohej” me treshen. S’e mohon kush, do ishte ajo qershiza në majë të tortes së ëmbëlsisë.

Andaj një teori e quajtur “Graviteti Kuantik” impenjohet ta ofrojë ndihmën e vet në këtë drejtim. “Graviteti Kuantik” është një term i përgjithshëm për teoritë që përpiqen ta “unifikojnë” gravitetin me forcat e tjera themelore të fizikës. Natyrisht, asfare e lehtë… Graviteti është tepër i “veçantë”, tepër misterioz.
Jo vetëm se “gravitoni” është një grimcë virtuale, por e qartë se gjithçka e kësaj teorie është thjesht një “koncept teorik”. Madje ka dhe teorizime që klasifikohen si “teori të gravitetit kuantik” por që s’kanë patjetër nevojë për “gravitonin”.
Kjo qasje na sugjeron se jo medoemos gravitoni do duhej ta luante “rolin kryesor”. Pakashumë ngjashëm sikur të thoshim “natyrisht që Donald Trump është Superman, ama jo medoemos duhet t’jetë Super”. Apo më mirë t’mos e përmendim… pasi logjikisht do na e ngatërronte vetë lëmshin logjik : )

Teorikisht, teoricienët s’e mohojnë që ndoshta ka dhe Supergravitet, e kanë shpikur një teori enkas për të. Pse jo! Paçka se ka ngelur dhe shumçka për t’u qartësuar rreth origjinës së kohë-hapësirës (ajnshtajniane). Gjithsesi, studiuesit e Gravitetit Kuantik (dmth. si teori e përgjithshme) thonë se graviteti është një bashkëveprim kuantik. Rishtas, të sigurtë s’janë rreth këtij pohimi, as që e kanë sqaruar “sigurinë” e tyre – ama ata kështu pohojnë.

S’ka asgjë të keqe të pohohet as të teorizohet. Por ata e dinë që, madje dhe vetëm teorikisht, “Graviteti Kuantik” ballafaqohet me probleme serioze. Kjo sepse gravitacioni tani për tani shpjegohet përmes teorisë së Relativitetit të Përgjithshëm (të Ajnshtajnit), e cilia teori për universin makroskopik thotë diç krejt tjetërfare, na “flet” për gjëra që në shkallën mikroskopike nuk përputhen me ato të mekanikes kuantike.

Dihet po ashtu që teoria e “Gravitetit Kuantik” ballafaqohet me problemin kryesor në vetvete – me faktin që testimet eksperimentale janë të pamundura. Teoritë në këtë drejtim kërkojnë nivele energjitike të paarritshme, ose të pakapërthyeshme me eksperimentet laboratorike. Si të testohet bie fjala “String-teoria”, ose “Superstring-teoria”, ose “M-teoria” (sa për t’i përmendur disa sosh që klasifikohen si “teori të gravitetit kuantik”)? Apo ndryshorja jashtëzakonisht komplekse, e ashtuquajtur “Tuistor-teori” (përdoret nga disa fizikanë të cilëve, për ta përshkruar kohë-hapësirën, iu pëlqen të teorizojnë “matematikisht” )?

Tani për tani s’e ka kush idenë si të testohen të tilla teori! Graviteti kuantik është aq misterioz, aq i pakuptueshëm, aq i pakapshëm, aq i padukshëm… aq sa disa shkencëtarë madje dyshojnë nëse ekziston apo dhe fare. Ka sa të duash shkencëtarë skeptikë, të cilët e vëjnë në pikëpyetje ekzistencën e “gravitetit kuantik”. Psh. ka me dekada që fizikani Freeman Dyson pohon se ndoshta universi vetëm shtiret si univers “dualist”, ku fusha gravitacionale (e Relativitetit të Përgjithshëm) është thjesht një fushë klasike pa “veti kuantike”, anise e gjithë materia brenda kësaj vazhdimësie kohore-hapësinore kuantizohet në grimca që u binden rregullave të probabilitetit.

Sipas Daniel Harlow (Instituti i Teknologjisë së Masaçusets) – “…nuk ka dhe aq kuptim të përpiqesh ta kesh një teori në të cilën graviteti është klasik, ndërsa pjesa tjetër e fizikës na qenka kuantike. Argumentet teorike kundër modeleve të përziera kuantike-klasike janë të forta (anise jo përfundimtare). Nga ana tjetër, teoricienët kanë gabuar dhe më parë, kështu që nëse mund të testohet (nëse graviteti është një ‘forcë kuantike’) atëherë, pse jo? Nëse kjo do ua mbyllte gojën njerëzve (të cilët e vëjnë në dyshim kuantizmin e gravitetit) atëherë pse jo?”.

Sidoqoftë (e cekëm dhe më parë që) teoricienët e Gravitetit Kuantik as që e vëjnë në dyshim se graviteti është bashkëveprim kuantik (i aftë për nxitjen e “binjakëzimit” kuantik (apo “ndërlidhjes” – entanglement).
Ka ngelur dhe shumçka për t’u sqaruar, mbeten për t’i kuptuar mirëfilli dhe shumë gjëra, mirëpo mekanika kuantike duhet të përfshihet në çështjet e gravitetit – thonë teoricienët. Graviteti patjetër duhet të jetë “kuantik”, jo “klasik”…

Në rregull, ama si ta dimë. Për fat të keq me mjetet aktuale laboratorike eksperimentet të “pakapshme” . Tekefundit s’mund t’i vërtetojmë teoritë komplekse rreth e rrotull “Gravitetit Kuantik… Mirëpo s’duhet varur vetullat, kurrë s’duhet thënë kurrë. Në v. 2018, fizikani Sougato Bose së bashku me + 9 bashkëpunëtorë (University College, Londër) dhe + 2 të tjerë (Universiteti i Oksfordit) ia bënë të ditur publikut një plan fort ambicioz. Kishin vendosur që gravitetit kuantik t’i qasen eksperimentalisht.

Anise eksperimenti i tyre mund ta “hajë” dhe një dekadë të tërë, Sougato Bose me bashkëpunëtorët propozonin për një eksperiment i cili eventualisht do konfirmonte se graviteti është një “forcë kuantike”. Sipas tyre është e mundur që në kushtet laboratorike të arrihet “graviteti kuantik” – qoftë dhe pa ditur asgjë për të. Dmth. ata do i qaseshin kësaj pune pa e zbuluar kurrë “gravitonin”, as pa e ditur ç’është graviteti. Nëse na qenka e mundur atëherë pse pra u desh të prisnim kaq gjatë… boooo ç’kemi vajtur dëm, e kemi humbur një shekull duke pritur kot : )

Sipas “Quanta Magazine”, Miles Blencowe qenka shprehur: “Më e bukura në këtë argument: s’është nevoja të dihet ç’është teoria kuantike, e gjitha çfarë kërkohet të besosh është se duhet të ketë një aspekt kuantik…”. Ndërsa veç e sqaruam pohimin inkurajues të Daniel Harlow “…Nëse kjo do ua mbyllte gojën njerëzve (të cilët e vëjnë në dyshim kuantizmin e gravitetit) atëherë pse jo?”.
Sipas “Quanta…”, eksperimenti i propozuar do përcaktonte nëse dy objekte (2 mikrodiamante) mund të “binjakëzohen” kuanto-mekanikisht. Binjakëzimi (siç e quaj unë) është një fenomen kuantik në të cilin grimcat (fotonet psh) ndërthuren pandashëm mes vete, duke shkëmbyer një gjendje të vetme fizike, por e cila gjendje specifikon kombinacionet e mundshme të gjendjeve të tyre. Bashkëgjendja e kombinacioneve të mundshme (në një moment të caktuar) e quajtur “superpozicion”, është ajo veçoria e çuditshme e sistemeve kuantike.

Ideja më e “çuditshme” (që shkencës i ka shkuar mendja ndonjëherë), qëkur njëra grimcë, le t’themi njëri foton mund t’jetë këtu, e tjetri, “vëllai binjak” diku në Proxima Centauri, asgjë… s’prish gjë punë, fotonet prapë sillen si 1 foton i vetëm, kuptohet s’mund të dihet cili na ishte “cili”. Në fakt binjakëzimi kuantik është fenomeni më i çuditshëm i gjithë universit, Ajnshtajni i kundërvihej si vetë kundralogjikes, s’pati qenë në gjendje kurrë ta pranonte mirëfilli.

Mbase me fjalë joshkencore mund të përshkruhet pakashumë kështu;
i supozojmë 2 kokrra të diçkaje… ta zëmë 2 kumbulla, ato ekzistojnë lidhur në “superpozicion”, qofshin… njëra në xhepin e kozmonautit në Hënë e tjera në xhepin tonë, njëra kumbullë e ka vesin të “rrotullohet” majtas, kjo nënkupton që shansi i “rrotullimit” të tjetrës do jetë djathtas (njëkohësisht gjithmonë vlen dhe anasjellëza), paraprakisht shkencëtari s’mund ta ketë idenë e rrotullimit të grimcave veç e veç, por ai është i sigurt se rrotullimi i tyre në cilindo segment të reciprocitetit do jetë i kundërt.

Fizikani Bose dhe bashkëpunëtorët e tij patën thënë: “nëse me eksperimentin ndodhë binjakëzimi, atëherë mund të konkludohet se graviteti është i kuantizuar”. Sepse dmth, e qartë, dy objektet (2 mikrodiamantet) mund të binjakëzohen vetëm nëse forca që vepron mes tyre (si parapritje graviteti) është një bashkëveprim kuantik i ndërmjetësuar nga gravitonet që mund të mbajnë superpozicione kuantike.

Gjithsesi, pyetja e fundit (pakashumë si përmbyllje shakalogjike – Ajnshtajni dyshonte, pse t’mos jemi kureshtarë dhe ne ngapak) për eksperimentuesit ambicioz do ishte si vijon:
vallë si e dini që dhe të ashtuquajturit “gravitone” merren me superpozicione kuantike? Çfarë nëse jo! Kurrë s’i keni parë, kurrë as prekur, akoma s’i keni zbuluar, janë vetëm grimca virtuale “gravitacionale”… të imagjinatës! Çfarë nëse “gravitoneve” (derisa të zbulohen) u mbushet mendja ta ndryshojnë taktikën mashtrimtare, ta përdorin ndonjë “çudi” totalisht të çuditshme, akoma më të çuditshme sesa “binjakëzimi” : )

(grafika: quanta magazine)