Repere în primenirea științei

Secolul al XX-lea reprezintă un salt calitativ major în istoria științei, prin cercetările din mecanica relativistă, teoria cuantică, termodinamica proceselor ireversibile, originea și evoluția Universului. Au fost puse în evidență aspecte inedite ale Existenței, precum: relativitatea fenomenelor fizice, dependența structurilor spațio-temporale de materia în mișcare, dualismul corpuscul-undă și cuantificarea energiei la nivelul microparticulelor, comportamentul structurilor disipative ca totalități organizate, găurile negre și expansiunea Universului. Albert Einstein (1879–1955) este savantul care a revoluționat cunoașterea științifică a realității obiective printr-o nouă viziune despre spațiu, timp, cauzalitate, gravitație, radiație. În demersul cognitiv a pus în evidență rolul modelelor matematice, al experienței și intuiției în abordarea realității obiective, a analizat natura ipotetică a principiilor științei și a corelat conceptul de obiectivitate cu invarianța legilor fizice.

În cadrul teoriei relativității restrânse, fenomenele fizice sunt descrise într-un spațiu pseudoeuclidian cu patru dimensiuni (univers Minkowski), relațiile de trecere de la un sistem de referință inerțial la altul fiind cunoscute sub numele de transformările Lorentz.

În teoria relativității generalizate, pe lângă covarianța generală a legilor fizicii, se consideră că, într-un domeniu infinitezimal, câmpul gravitațional este echivalent cu câmpul forțelor de inerție al unui sistem de referință local, accelerat convenabil, fenomenele fizice fiind descrise într-un spațiu neeuclidian curb (spațiu Riemann) cu patru dimensiuni.

După crearea teoriei relativității, în variantele restrânsă și generalizată, genialul savant și-a dorit să realizeze un model geometric pentru descrierea unitară a electromagnetismului și gravitației. Spre sfârșitul vieții, a fost preocupat de conceperea unei teorii unitare a câmpurilor, în care interacțiunile electromagnetice, gravitaționale, tari și slabe să fie echivalate local cu modificări convenabile în geometria spațiu-timp. Pentru ideile novatoare și perseverența sa, Einstein este un exemplu demn de urmat de către cercetători, având în vedere că încercările nereușite nu l-au făcut să renunțe, atitudine exprimată în mesajul său optimist: „Este de ajuns ca unul singur să încerce să înțeleagă câte o părticică de mister în fiecare zi.”

În activitatea de cercetare a savanților de a găsi o teorie unitară a materiei (substanță și câmp), se menționează următoarele etape importante:

ipoteza existenței antiparticulelor, care a fost propusă de fizicianul Paul Dirac în anul 1928;
descoperirea în radiația cosmică a pozitronului de către Carl D. Anderson în anul 1932;
ipoteza existenței quarcurilor propusă în 1964 de către Murray Gell-Mann, care a descoperit, împreună cu Zweig, schema obținerii barionilor;
elaborarea teoriei cuantice a interacțiunii electroslabe de către Sheldon Lee Glashow, Steven Weinberg și Mohammad Abdus Salam, bosonul Z fiind descoperit experimental în anul 1973;
formularea Modelului Standard al particulelor elementare în anul 1974;
ipoteza lui Peter Ware Higgs despre existența „particulei lui Dumnezeu”, bosonul Higgs fiind descoperit în anul 2012 cu ajutorul lui Large Hadron Collider de la CERN;
descoperirea experimentală a oscilațiilor neutrinilor de către fizicienii Takaaki Kajita și Arthur B. McDonald, care au primit Premiul Nobel pentru fizică în anul 2015;
elaborarea unor teorii unitare dincolo de Modelul Standard, care includ și gravitația, ca de exemplu, teoria corzilor, teoria M etc.

Din păcate, Modelul Standard nu a reușit să integreze logic interacțiunile gravitaționale și nu a oferit o explicație coerentă pentru oscilațiile neutrinilor, precum și semnificațiile materiei și energiei întunecate.

Cercetători din cadrul misiunii Planck consideră că trăim într-un Univers alcătuit doar din 4,9% materie obișnuită, restul fiind materie neagră (întunecată, 26,8%) și energie neagră (întunecată, 68,3%). Materia neagră (invizibilă, necunoscută) interacționează doar gravitațional și ține galaxiile unite, iar energia neagră este o forță misterioasă de respingere (generează presiune negativă) care accelerează expansiunea Universului.

Pentru a depăși acest impas, fizicienii au conceput teoria supersimetriei (SUSY), care se bazează pe ipoteza că fiecare particulă elementară din Modelul Standard are o particulă parteneră supersimetrică, cu aceeași masă și numere cuantice interne, dar având spinul diferit cu 1/2. Deocamdată, supersimetria boson-fermion nu a fost observată experimental. S-a presupus că supersimetria, dacă există, trebuie să fie o simetrie ruptă, pentru a permite ca superparticulele să aibă o masă mai mare decât echivalenții lor din Modelul Standard.

Evoluția cunoașterii științifice este un proces deosebit de complex, uneori contradictoriu, conceptele și teoriile, ca și ființele umane care le-au gândit, pot să se nască, să-și exercite rolul în cunoaștere și să dispară din știință, rămânând doar amintirile. Pe măsura maturizării reflexive a spiritului uman, conceptele, legile și teoriile științifice au fost aprofundate, reformulate sau înlocuite prin altele mai cuprinzătoare. Așa au apărut teoria relativității și mecanica cuantică, care au fost create pentru a depăși dificultățile mecanicii clasice în analiza mișcării corpurilor la viteze apropiate de viteza luminii în vid, respectiv în studiul comportării microparticulelor. Istoria conceptului de „eter” este elocventă pentru înțelegerea mecanismelor științei, a descifrării enigmelor Existenței ca proces dinamic aflat în permanentă transformare, unele ipoteze considerate cândva valide fiind reformulate sau abandonate în fața unor dovezi noi. Ipoteza prezenței materiei în orice punct din spațiu este întâlnită în filosofia antică și medievală, eterul fiind considerat chintesență sau „al cincilea element” (în afară de pământ, apă, aer și foc), iar în fizica secolelor trecute, savanții au introdus conceptul de „eter universal” (eter luminifer), ca mediu imponderabil, transparent și fără frecare prin care se transmit forțele electromagnetice și gravitaționale, precum și pentru propagarea undelor electromagnetice.

Observație. În chimie, cuvântul eter înseamnă compus organic (ex. dietil eter) obținut din alcooli sau fenoli, care are în moleculă o grupă funcțională de tip eter, adică un atom de oxigen legat de două grupări alchil sau aril, identice sau diferite. Desigur, o analiză lingvistică riguroasă pune în evidență diferența dintre polisemie (implică un singur cuvânt cu mai multe sensuri apropiate) și omonimie (se referă la cuvinte diferite ca origine și sens, dar au aceeași formă).

Timp de aproape 300 de ani (din secolul al XVII-lea până la sfârșitul secolului al XIX-lea), conceptul de eter a fost folosit de gânditori pentru explicarea mecanică a gravitației:

René Descartes (1644) și Christiaan Huygens (1690) au presupus că forțele gravitaționale sunt generate de vortexuri;
Georges-Louis Le Sage (1748) a explicat gravitația prin intermediul unor particule rapide cu masă mică, numite corpusculi ultramundanici, care lovesc corpurile din toate direcțiile, iar prin efectul de umbrire reciprocă, sunt împinse unul spre celălalt, creându-se o forță de atracție;
Isaac Newton (1675) și Bernhard Riemann (1853) au afirmat că fluxurile eterice mută corpurile unul spre altul;
Isaac Newton (1717) și Leonhard Euler (1760) au susținut că eterul își micșorează densitatea în apropierea masei, având ca efect atracția gravitațională dintre corpuri.

În lucrarea „A treia carte a opticii” (1718), Isaac Newton afirmă: „Nu trebuie ca acest mediu eteric la ieșirea sa din apă, sticlă, cristal și alte corpuri compacte și dense, în spații goale, să devină gradual din ce în ce mai dens, și așa să refracte razele de lumină nu într-un punct, ci îndoindu-le gradual în linii curbe? … Nu este acest mediu mult mai rar în interiorul corpurilor dense ale Soarelui, stelelor, planetelor și cometelor, decât în spațiul celestial gol dintre ele? Și trecând din ele pe distanțe mari, nu devine el din ce în ce mai dens la nesfârșit, cauzând astfel gravitarea acestor corpuri mari unul înspre celălalt și a părților lor către corpurile lor; fiecare corp mergând dinspre părțile dense ale mediului spre cele mai rare?”

Conceptul de eter a influențat activitatea științifică a lui James Clerk Maxwell, autorul lucrării „Tratat despre electricitate și magnetism” (1873), care a spus despre eter că „În mai multe părți ale acestui tratat s-a făcut o încercare de a explica fenomenele electromagnetice prin intermediul acțiunii mecanice transmise de la un corp la altul prin intermediul unui mediu care ocupă spațiul dintre acestea. Și teoria ondulatorie a luminii presupune existența unui mediu. Trebuie să arătăm acum că proprietățile mediului electromagnetic sunt identice cu cele ale mediului luminifer.”

Încă din a doua jumătate a secolului al XIX-lea și începutul secolului al XX-lea se remarcă încercările fizicienilor de a înlătura contradicțiile dintre mecanica newtoniană și teoria clasică a câmpului electromagnetic, fiind formulate două ipoteze, și anume:

ipoteza lui Heinrich Hertz, în care se consideră că eterul universal este total antrenat de corpurile în mișcare, viteza luminii în vid fiind aceeași față de orice corp;
ipoteza lui Hendrik Lorentz, în care se consideră că eterul universal este imobil, constituind un sistem de referință preferențial, un reper absolut al Universului, în care legile electromagnetismului au forma dată de Maxwell.

Spre deosebire de legile mecanicii clasice, care sunt invariante la transformările lui Galilei, legile electromagnetismului sunt dependente de viteza sistemului de referință, fiind dificil de explicat faptul că, în aceeași zonă și în același moment, un observator constată prezența unui câmp magnetic, iar alt observator, aflat în mișcare relativă, constată lipsa câmpului magnetic. Lorentz a încercat să dea un răspuns la această enigmă prin conceperea unei teorii a eterului, în care, pentru obiectele și observatorii aflați în mișcare față de eterul staționar, are loc modificarea lungimilor (contracția Lorentz-Fitzgerald) și dilatarea timpului.

Contradicțiile dintre mecanica newtoniană și electrodinamica clasică au fost depășite de Albert Einstein în teoria relativității restrânse, publicată în articolul „Despre electrodinamica corpurilor în mișcare” (1905), care se bazează pe două postulate, și anume:

Postulatul relativității – fenomenele fizice se desfășoară identic în toate sistemele de referință inerțiale, dacă condițiile inițiale sunt identice (formularea legilor fizicii este aceeași în toate sistemele de referință inerțiale);
Postulatul invarianței luminii în vid – viteza luminii în vid are aceeași valoare în toate sistemele de referință inerțiale și în toate direcțiile, indiferent de mișcarea sursei de lumină sau a observatorului.

În anul 1916, Einstein a publicat lucrarea „Fundamentele teoriei generale a relativității”, în care a extins studiul fenomenelor fizice de la repere inerțiale la sisteme de referință accelerate, având la bază postulatul relativității generalizate (postulatul covarianței generale a legilor fizicii), precum și postulatul echivalenței locale (într-un domeniu infinitezimal, câmpul gravitațional este echivalent cu câmpul forțelor de inerție al unui sistem de referință local, accelerat convenabil).

De fapt, ipotezele referitoare la eter ale lui Hertz și Lorentz au fost infirmate experimental (experiența lui Fizeau, experiența lui Michelson-Morley, experiența lui Kaufmann), fiind astfel invalidat conceptul de eter universal. Experiența fizicianului american Albert Michelson, realizată în anul 1881 și reluată în 1887 împreună cu Edward Morley, a fost considerată prima dovadă solidă împotriva teoriei eterului, fapt pentru care Michelson a primit Premiul Nobel pentru Fizică în 1907.

Totuși, problematica eterului a mai „făcut valuri” în mediul academic; referitor la acest concept, fizicianul francez Henri Poincaré a scris în 1889: „Dacă eterul există sau nu, contează mai puțin – să lăsăm asta metafizicienilor, ceea ce este esențial pentru noi este ca totul să se întâmple ca și când ar exista și că această ipoteză se dovedește a fi potrivită pentru explicarea fenomenelor. În cele din urmă, avem alt motiv să credem în existența obiectelor materiale? Și aceasta este doar o ipoteză convenabilă, numai că nu va înceta niciodată să fie așa, în timp ce într-o zi, fără îndoială, eterul va fi aruncat la o parte ca inutil.”

Afirmațiile lui Albert Einstein din 1920 sunt surprinzătoare: „Putem spune, conform teoriei generalizate a relativității, că spațiul este înzestrat cu calități fizice; în acest sens, există deci, un eter. Conform teoriei generalizate a relativității, spațiul fără eter este de neconceput; pentru că într-un asemenea spațiu nu ar avea loc nicio propagare a luminii, dar nici nu ar putea exista etaloane de spațiu și timp (tije de măsurare și ceasuri), și, deci nici vreun interval spațiu-timp în sens fizic. Însă acest eter nu poate fi gândit ca fiind înzestrat cu caracteristica calitativă a mediilor ponderabile și a consta din părți ce pot fi urmărite în timp. Ideea de mișcare nu îi poate fi aplicată.”

La fel de surprinzătoare sunt afirmațiile din 1951 ale lui Paul Dirac: „Cunoașterea fizică a avansat mult din 1905, în special prin apariția mecanicii cuantice, iar situația [privind plauzabilitatea științifică a eterului] s-a modificat din nou. Dacă examinăm problema în lumina cunoașterii de azi, descoperim că eterul nu mai este exclus de către relativitate, și se pot avansa acum motive întemeiate pentru postularea unui eter … Acum avem viteza în toate punctele de spațiu-timp, care joacă un rol fundamental în electrodinamică. Este normal să o privim ca pe viteza unui lucru fizic real. Astfel, cu noua teorie a electrodinamicii [vid umplut cu particule virtuale] suntem chiar forțați să avem un eter.” Referitor la vidul cuantic, în care apar fluctuații, se generează și dispar rapid perechi particulă-antiparticulă, Dirac îl consideră echivalentul unui eter corpuscular.

Dificultăți mari de interpretare prezintă și fenomenele fizice din microcosmos, în care se manifestă aspectul corpuscular al luminii (efectul fotoelectric, efectul Compton, emisia și absorbția radiației de către substanță), comportarea ondulatorie a microparticulelor și cuantificarea mărimilor fizice, în particular a energiei, sunt fenomene care nu pot fi explicate riguros în cadrul fizicii clasice, ci doar al fizicii cuantice, concepție având ca etape esențiale extinderea în 1923 a dualismului undă – corpuscul de la radiație la substanță de către Louis de Broglie și elaborarea mecanicii cuantice de Erwin Schrödinger, care a propus în 1926 o ecuație diferențială pentru determinarea funcției de undă prin care sunt descrise sistemele cuantice. Interpretarea statistică a funcției de undă a fost dată de Max Born și Werner Heisenberg, conform căreia modulul la pătrat al funcției de undă este proporțional cu probabilitatea de localizare a microparticulei în unitatea de volum din spațiu.

La nivel atomic și subatomic, comportamentul materiei contrazice logica noastră cotidiană (macroscopică) și fizica clasică, fiind dificil de înțeles dualismul undă-particulă, principiul incertitudinii al lui Heisenberg, superpoziția cuantică (o particulă poate exista în mai multe stări sau locații simultan până în momentul în care este observată sau măsurată), inseparabilitatea cuantică (două particule corelate pot interacționa instantaneu, indiferent de distanța uriașă dintre ele), natura probabilistică (nu se poate prezice cu certitudine unde se află o microparticulă, noțiunea clasică de traiectorie își pierde sensul).

Observație. În teoria relativității restrânse se arată că hipersuprafața corespunzătoare conului luminos separă mulțimea evenimentelor din spațiul Minkowski în evenimente de tip temporal (pot fi legate cauzal de evenimentul din origine) de cele de tip spațial (nu pot fi legate cauzal de evenimentul din origine).

Determinismul promovat de mecanica newtoniană și de teoria relativității a fost regândit după apariția mecanicii cuantice. În lucrarea „Certitudinile și incertitudinile științei”, fizicianul francez Louis de Broglie, laureat al Premiului Nobel, a analizat limitele cunoașterii umane, prin trecerea de la fizica deterministă, bazată pe cauză și efect, la acceptarea incertitudinii în descrierea sistemelor cuantice. Spre deosebire de manifestarea fenomenelor din spațiul intuitiv, microcosmosul poate fi abordat doar la nivel abstract, cu mențiunea că relațiile din mecanica newtoniană dintre mărimile fizice se transpun formal în teoria cuantică prin relații între operatori. Pentru a explica ce se întâmplă la nivelul microcosmosului, fizicienii au dezvoltat diverse școli de gândire (interpretări), cum ar fi „Interpretarea de la Copenhaga” (particulele subatomice nu au proprietăți fixe înainte de a fi măsurate) sau „Interpretarea lumilor multiple” (Universul se ramifică la fiecare alegere cuantică). Interacțiunea prin câmpuri de forță (se propagă cu viteză finită) nu poate explica entanglement-ul cuantic al unor particule care reacționează aproape simultan atunci când se modifică starea cuantică a uneia dintre ele, altfel spus, mecanismul cauză-efect rămâne necunoscut în microcosmos.

Pornind de la faptul că un experiment cuantic este influențat de către observator, unii fizicieni au concluzionat că este nevoie de observare conștientă pentru a se realiza trecerea de la potențialitate la realitate, așa cum afirmă Martin Rees: „La început au existat doar posibilități. Universul poate apărea doar dacă cineva l-a observat.”

Divergențele de interpretare a rolului incertitudinii în modelul cunoașterii lumii a dus la două curente gnoseologice: antirealismul promovat de Niels Bohr, care susține că realitatea depinde de observator și de interacțiunea cu instrumentele de măsură, și realismul, susținut de Albert Einstein, care consideră că mecanica cuantică este incompletă și că realitatea există independent de observare. Pentru posteritate a rămas celebră afirmația lui Einstein că „Nu pot să cred că Dumnezeu ar alege să joace zaruri cu Universul”, la care Bohr a dat replica „Einstein, nu-i spune tu lui Dumnezeu ce să facă”.

Există și părerea că materia nu reprezintă realitatea ultimă, care este accesibilă doar unei „minți universale” – identificată de filosofi cu Spiritul universal, iar de creștini, cu Dumnezeu. Andrei Linde, profesor la Universitatea Stanford, a lansat întrebarea retorică: „Nu se va dovedi oare, cu dezvoltarea în continuare a științei, că studiul universului și studiul conștiinței vor fi legate inseparabil, și că în final progresul unuia nu va fi posibil fără progresul celeilalte?”

Încă din secolul trecut, fizicienii au fost preocupați de conceperea unei teorii cuantice a câmpurilor pe baza teoriei relativității și a mecanicii cuantice, abordarea acesteia fiind deosebit de dificilă pentru că implică cuantificarea spațiului și a timpului.

Teoria gravitației cuantice se bazează pe cuantificarea câmpului gravitațional, având ca punct de plecare ipoteza spațiului granulat. În lucrarea „Sette brevi lezioni di fisica”, Carlo Rovelli afirmă: „Gravitația cuantică cu bucle este o tentativă de a combina relativitatea generală și mecanica cuantică. E o încercare prudentă, fiindcă folosește doar ipoteze deja conținute în aceste teorii, rescrise pentru a le face reciproc compatibile. Consecințele ei sunt însă radicale: o nouă modificare profundă a felului în care privim structura realității.” Gravitația cuantică cu bucle oferă o nouă viziune asupra structurii fine a spațiului, care este format din bucle sau inele legate între ele într-o rețea de relații în cadrul texturii spațiului.

În această abordare, legătura dintre spațiu și componentele elementare ale materiei este profundă, considerându-se că aceste „cuante individuale de gravitație” nu pot fi puse în evidență pe cale experimentală pentru că reprezintă însuși spațiul. Altfel spus, spațiul este generat prin interacția cuantelor individuale de gravitație, realitatea obiectivă având mai degrabă semnificația profundă de relații interactive decât de obiecte.

Referitor la timp, Carlo Rovelli afirmă: „Așa cum dispare ideea de spațiu continuu care conține obiecte, dispare și ideea de timp elementar și primar care se scurge independent de obiecte. Ecuațiile care descriu grăunțele de spațiu și materie nu mai conțin variabila timp. Asta nu înseamnă că totul e imobil și neschimbător. Dimpotrivă, înseamnă că schimbarea e ubicuă, dar procesele elementare nu pot fi ordonate într-o succesiune comună de momente… Scurgerea timpului e interioară lumii, se naște în lumea însăși din relațiile între evenimente cuantice care constituie lumea și sunt sursa timpului.” Continuitatea spațio-temporală este doar o iluzie, pentru că „există doar procese elementare în care cuante de spațiu și de materie interacționează permanent între ele”.

Conexiuni interesante între spațiu, timp și materie sunt prezentate și în mecanica analitică, în care se arată că legile de conservare a unor mărimi fizice sunt intrinsec legate de omogenitatea și izotropia spațiului, precum și de uniformitatea timpului, prin așa-numitele operații de simetrie (translația în spațiu, rotația spațială, translația în timp).

Conform teoremei Noether, într-un sistem închis fiecărei operații de simetrie îi corespunde o lege de conservare a unei mărimi fizice. Din invarianța funcției lui Lagrange față de translațiile infinitezimale în spațiu, rotațiile spațiale infinitezimale și translațiile infinitezimale în timp, rezultă legile de conservare pentru impulsul mecanic, momentul cinetic, respectiv energia mecanică totală.

Merită să reflectăm și la ipoteza ergodică, formulată inițial în 1871 de către Ludwig Boltzmann în cadrul teoriei cinetice a gazelor și extinsă apoi la sisteme termodinamice aflate în echilibru, care poate fi prezentată concis astfel: în cazul unor sisteme cu un număr foarte mare de particule, valoarea medie a unei mărimi fizice calculate statistic coincide cu media unui număr foarte mare de măsurători realizate în timp.

Fizica statistică și teoria cuantică sunt etape importante în abordarea unitară a microcosmosului și macrocosmosului, punând în evidență legături esențiale între cele două nivele de organizare a materiei.

O stare macroscopică a unui sistem termodinamic este realizată prin diverse microstări, caracterizate prin coordonatele și impulsurile generalizate ale particulelor componente. Totalitatea microstărilor compatibile cu o stare macroscopică dată formează un colectiv statistic sau un ansamblu virtual. Datorită numărului mare de particule, cunoașterea completă a unei microstări este practic imposibilă, mai ales că acestea se schimbă de la un moment de timp la altul, fără ca macrostarea să sufere vreo transformare. Această dificultate este depășită în fizica statistică pe baza obținerii expresiilor pentru mărimile fizice macroscopice prin medierea mărimilor fizice care caracterizează mișcarea microparticulelor.

Elaborarea mecanicii cuantice a permis explicarea riguroasă a schimbului de energie între constituenții substanței (atomi, molecule) și câmpul electromagnetic.

Spectrele de emisie și de absorbție oferă metode eficace de analiză a compoziției substanțelor, mult mai precise decât analiza cu solvenți chimici. Mai mult, în astrofizică, analiza spectrală este singura metodă de cercetare de la distanță a atmosferelor stelare.

În general, relațiile din mecanica clasică dintre mărimile fizice se transpun în teoria cuantică prin relații între operatori. Valorile medii ale mărimilor fizice (observabile) sunt exprimate prin valorile medii ale operatorilor corespunzători.

Problematica creativității și adevărului științific este foarte complexă, semnificațiile acestor concepte au provocat și mai provoacă încă mari dispute printre gânditori. Numai o viziune sintetică, care să integreze într-un tot unitar tipurile de adevăr (analitic și sintetic, formal și factual, logic și matematic) ar putea decide asupra valabilității cunoștințelor din domenii extrem de diverse, altfel spus, asupra comprehensibilității lumii.

Conceptul de adevăr a cunoscut o mare diversitate de interpretări în evoluția culturii și civilizației. Pentru unii filosofi, a exista se identifică cu a fi adevărat, altfel spus, atributele de adevărat și fals se aplică doar lucrurilor și proceselor înseși. Alții, dimpotrivă, au susținut că obiectele și fenomenele nu sunt prin ele însele, nici adevărate, nici false, ci pur și simplu există.

În gnoseologie (teoria cunoașterii) sunt prezentate trei concepții despre natura adevărului:

teoria corespondenței, în care se consideră că adevărul desemnează concordanța dintre cunoștințele subiectului epistemic cu obiectul exterior la care se referă;
teoria coerenței, conform căreia adevărul exprimă consistența reciprocă a ideilor, a propozițiilor unui sistem de gândire, a unei teorii etc.
teoria operațional-pragmatică, în care se consideră că semnificația adevărului se raportează la valoarea operațională a unor cunoștințe.

Referitor la adevăr s-au constituit noi contexte de abordare, relativ distincte, cum ar fi:

contextul logico-semantic (reconstrucția conceptului de adevăr în cadrul unor sisteme semantice sau limbaje formalizate, elaborarea conceptului de adevăr formal, studierea condițiilor formale de atribuire a valorilor de adevărat și fals);
contextul metodologic (studierea aspectelor pragmatice ale adevărului, a regulilor și procedurilor de confirmare sau infirmare a diferitelor componente și niveluri ale cunoașterii);
contextul epistemologic (elaborarea unui concept integrator al adevărului, ținând seama de specificul cunoașterii considerate și de relațiile ei cu alte forme de cunoaștere; stabilirea unei tipologii cuprinzătoare a adevărului pentru știință, filozofie, artă; poziția valorii de adevăr în configurația ansamblului valorilor cunoașterii științifice).

Cercetările din epistemologie și logica științei pun în evidență criterii și procedee tehnice de testare a validității enunțurilor și teoriilor științifice. În științele logico-matematice prevalează procedurile numite demonstrație, modelare, utilizarea contraexemplelor etc. În științele factuale, de tipul fizicii, prevalează testele experimentale.

Pentru verificarea unei teorii științifice, Mario Bunge indică patru categorii de teste:

a) teste interteoretice (examinarea compatibilității unei teorii cu restul cunoașterii științifice acceptate la un moment dat);
b) teste metateoretice (analiza critică a unor proprietăți formale, cum ar fi noncontradicția sau semantice, cum ar fi posibilitatea interpretării în termeni empirici);
c) teste filosofice (judecarea teoriei prin prisma filosofiei dominante în cercurile științifice);
d) teste empirice (verificarea acordului cu experiența unor concluzii ce decurg din ipotezele de bază ale teoriei științifice).

O teorie științifică presupune o restructurare conceptuală și o schimbare a demersului cognitiv în stabilirea adevărului, fiind evaluată după funcțiile sale principale:

funcția de sistematizare, realizată prin ordonarea și generalizarea cunoașterii;
funcția explicativă, întemeiată pe argumentarea faptelor prin cauze, legi, principii și teoreme;
funcția predictivă, în baza căreia se fac previziuni asupra evoluțiilor proceselor reale;
funcția cognitivă (informativă), în sensul că orice teorie științifică oferă informații relevante despre realitate;
funcția normativă (prescriptivă), în sensul că orice teorie științifică prescrie reguli și norme de abordare a realității.

După filosoful german Immanuel Kant, procesul cunoașterii începe cu experiența sensibilă, cu stimularea organelor de simț, fără ca prin aceasta să fie cunoscute lucrurile în sine, ci numai așa cum apar, deoarece în procesul interacțiunii ar interveni activ și transformator formele subiective și apriorice ale sensibilității (spațiul și timpul), precum și ale intelectului (conceptele de substanță, cauzalitate, necesitate).

Un rol deosebit în evoluția gnoseologiei l-a avut Georg Wilhelm Friedrich Hegel, creatorul dialecticii, metodă de abordare a Existenței care ia în considerare diversitatea calitativă, interdependența și interacțiunea sistemelor din perspectiva unor legități fundamentale, mai precis: unitatea și opoziția contrariilor, trecerea schimbărilor cantitative în schimbări calitative și mecanismele negării negației. Contrariile apar ca laturi sau tendințe interne opuse ale sistemelor, care coexistă, dar se exclud reciproc, fiind o modalitate de manifestare a Existenței.

În concepția filosofului italian Bennedetto Croce, „cunoașterea are două forme: este sau cunoaștere intuitivă, sau cunoaștere logică; cunoaștere prin imaginație, sau prin intelect; cunoașterea individualului, sau cunoașterea universalului; a lucrurilor considerate fiecare în parte sau cunoașterea relațiilor lor; ea este, în sfârșit, sau producătoare de imagini, sau producătoare de concepte”.

Cunoașterea umană avansează prin diferite forme și metode cognitive: generale, particulare și singulare, calitative și cantitative, empirice și teoretice, întemeiate pe un suport bogat de noțiuni, concepte și inferențe logice. Cert este că numai prin antrenarea întregii activități psihice (senzații, percepții, reprezentări, memorie, afectivitate, imaginație, gândire, creativitate) reflectarea capătă semnificație și devine trăsătura dominantă a omului.

Spre deosebire de relaționarea senzitivo-motorie a organismelor la mediul înconjurător, care este comună întregului regn animal, rațiunea reprezintă un salt calitativ în evoluția vieții, prin care omul poate aborda realitatea la nivel general și abstract.

Idealul în știință este stabilirea conceptelor de bază și a axiomelor de operare cu acestea, pentru exprimarea calitativă și cantitativă a proceselor și fenomenelor din realitatea obiectivă.

Referitor la procesul evolutiv al științei, filosoful Karl Popper a formulat două criterii raționale de progres, și anume:

Pentru ca o nouă teorie să constituie o descoperire sau un pas înainte, ea trebuie să intre în conflict cu predecesoara ei; adică, ea trebuie să ducă cel puțin la unele rezultate care o contrazic.
O nouă teorie, oricât de revoluționară, trebuie întotdeauna să fie capabilă să explice complet succesul predecesoarei ei; în toate acele cazuri în care predecesoarea ei a avut succes, ea trebuie să producă rezultate la fel de bune ca cele ale predecesoarei și, dacă este posibil, mai bune.

Deschiderea către nou, curiozitatea și perseverența sunt prezentate magistral în citatele:

Adevărata călătorie a descoperirii înseamnă nu a căuta țărmuri noi, ci a vedea cu ochi noi. Marcel Proust
Important este să nu te oprești niciodată din a-ți pune întrebări. Einstein
Nu renunța. De obicei, ultima cheie din mănunchi este cea care deschide ușa. Paulo Coelho

Cu siguranță, o modalitate veritabilă de cunoaștere a Existenței, compatibilă cu datele științei actuale, se bazează pe înțelegerea aprofundată și exprimarea riguroasă a legăturilor intrinseci din triada spațiu – timp – materie, fără să fie nevoie de introducerea conceptului de eter universal, având o semnificație imprecis definită, iar alte concepte (energie întunecată, materie întunecată) trebuie regândite, precum și ipoteza Big Bang, în care se consideră că Universul a apărut dintr-o singularitate primordială, deosebit de fierbinte și densă, în urmă cu circa 13,7 miliarde de ani.

Expansiunea Universului a fost observată în 1929 de astronomul american Edwin Hubble, care a studiat deplasarea spre roșu a radiațiilor primite de Terra de la galaxiile îndepărtate. Pe baza efectului Doppler, Hubble a tras concluzia că sursele de lumină se îndepărtează una față de alta, viteza expansiunii Universului fiind proporțională cu distanța r față de un observator terestru a galaxiei în mișcare.

O abordare unitară a Existenței presupune conceperea unui model gnoseologic transdisciplinar, care să permită analiza comportamentului materiei pe diverse nivele de organizare, de la microcosmos, la macrocosmos și megacosmos.

Punctul de plecare în conceperea unei teorii unitare a câmpurilor electromagnetic și gravitațional a fost sugerat de expresiile similare pentru forțele electrice și gravitaționale – exprimate prin legea lui Coulomb, respectiv legea atracției universale descoperită de Newton. Cele două legi pot fi deduse din teoremele lui Gauss pentru câmpul electric și câmpul gravitațional, fiind deosebit de sugestive în demersul cognitiv inițial al elaborării conceptului de dipol vortex, pentru că pun în evidență surse de tip divergent (izvoare) și convergent (puțuri) pentru fotoni, respectiv gravitoni.

În cadrul teoriei dipolilor vortex (TDV), se consideră că Existența se manifestă dialectic ca Multivers dual, care include Universul nostru (format din materie) și Universul complementar (format din antimaterie), cele două universuri fiind în interacțiune și transformare permanentă prin intermediul dipolilor vortex – punți de legătură care permit trecerea particulelor universale primordiale între cele două universuri. Mai precis, un dipol vortex reprezintă un model fizic asociat unității dialectice „particulă-antiparticulă”, având două stări posibile, și anume:

starea normală, în care particula se află în Universul nostru, iar antiparticula corespunzătoare se manifestă în Universul complementar;
starea inversată, în care polii vortexului au locația schimbată față de cazul normal.

Se menționează că Universul nostru (UN) coexistă cu Universul complementar (UC) și sunt componentele duale ale unui univers octadimensional, prima fiind reflectată de conștiință, iar cea de-a doua doar la nivelul rațiunii, posibilitate care se poate exprima matematic printr-o transformare geometrică de tip omotetie a celor două seturi de coordonate spațio-temporale (x, y, z, ict), respectiv ik(x, y, z, ict), unde ik este raportul de omotetie, k reprezintă parametrul de conversie, iar i este unitatea imaginară. În cazul vidului, k este constant și metrica este de tip Minkowski, iar în prezența substanței (materie structurată), metrica este riemanniană și k depinde de concentrația particulelor universale primordiale. La baza TDV se află ipoteza fundamentală că particulele universale primordiale sunt nu numai cuante pentru masă, impuls mecanic, sarcină electrică, energie și informație, ci și cuante spațio-temporale.

În spațiul octadimensional, hipersuprafața care separă UN de UC reprezintă o barieră energetică, mai precis, viteza microparticulelor (măsurată în UN) este limitată de viteza luminii în vid, doar particulele universale primordiale implicate în vortexuri pot să o traverseze.

Faptul că proprietățile particulelor elementare sunt „reflexia în oglindă” a proprietăților antiparticulelor corespunzătoare poate fi explicat prin raportarea dipolului vortex în cele două universuri, în care particulele primordiale implicate intră/ies printr-un pol și ies/intră prin celălalt pol cu sensuri de mișcare opuse. Se deduce că particulele elementare și antiparticulele corespunzătoare au aceeași pondere în Universul dual, ceea ce reprezintă o concluzie firească în structurarea și organizarea Existenței.

Spre deosebire de gravitația cuantică, în modelul vortex, spațiul și timpul sunt cuantificate prin schimbul de particule primordiale între Universul nostru și Universul complementar, evenimente considerate elementare. Expansiunea Universului nostru se explică prin fluxul total negativ al particulelor primordiale schimbat cu Universul complementar.

Fotonii vortex și gravitonii vortex sunt particule universale primordiale care ies, respectiv intră în vortexurile asociate particulelor elementare. În TDV, „fotonii” au semnificația de particule universale primordiale (indestructibile și având caracteristici bine definite), fiind diferiți de fotonii clasici (utilizați în mod curent în știința actuală), care sunt asociați întregului spectru al undelor electromagnetice (unde radio, microunde, radiație infraroșie, radiație vizibilă, radiație ultravioletă, radiație X, radiații gama). Radiațiile emise sau absorbite de atomi și molecule sunt „trenuri de unde”, formate la rândul lor din grupuri de particule universale primordiale având concentrația modulată. Desigur, ochiul uman nu percepe fotonii primordiali în mod separat, ci doar grupări modulate ale acestora – corespunzătoare radiației vizibile.

În modelul vortex, postulatul invarianței vitezei de propagare a luminii și a interacțiunilor poate fi justificat la nivel intuitiv, având în vedere că particulele elementare sunt asociate centrelor unor vortexuri în care particulele universale primordiale intră sau ies cu aceeași viteză, indiferent de starea și direcția de mișcare a reperului.

Se poate afirma că dipolul vortex constituie un model teoretic veritabil pentru aducerea la același numitor a gravitației, electromagetismului și teoriei cuantice, nu numai pentru particule, ci și pentru antiparticule, care sunt separate, dar au ponderi egale la nivelul universului dual.

Sarcina electrică și inducția electrică pentru o particulă elementară sau sistem de particule elementare sunt proporționale cu intensitatea fluxului de fotoni printr-o suprafață închisă în care se află vortexul asociat, respectiv cu densitatea fluxului de fotoni.

Masa și intensitatea câmpului gravitațional pentru o particulă elementară sau sistem de particule elementare sunt proporționale cu intensitatea fluxului de gravitoni printr-o suprafață închisă în care se află vortexul asociat, respectiv cu densitatea fluxului de gravitoni.

Relația lui Einstein dintre masa și energia unei microparticule se deduce ușor, ținând seama că energia totală este egală cu energia tuturor particulelor universale primordiale care intră în vortexul asociat într-un interval de timp egal cu timpul de tranziție.

Modulul densității fluxului de particule universale primordiale implicate în vortexul corespunzător unei particule elementare este proporțional cu modulul la pătrat al funcției de undă asociate, care exprimă probabilitatea de localizare a particulei în unitatea de volum din spațiu, mai concis, densitatea de probabilitate. În acest cadru conceptual, ecuația de continuitate a densității de probabilitate capătă justificare intuitivă.

Ipotezele prezentate anterior permit descrierea într-un cadru cognitiv unitar și coerent a structurilor elementare ale materiei și a câmpurilor de interacțiune, aprofundarea semnificației unor mărimi fizice, justificarea dualismului undă-corpuscul și a funcției de undă, explicarea expansiunii accelerate a Universului, demonstrarea legii lui Hubble, legii lui Coulomb, legii atracției universale, relației dintre masă și energie, echivalența masei inerte cu cea gravifică etc.

Având în vedere distribuirea deosebit de complexă a materiei cosmice, pentru simplificarea demonstrării legii lui Hubble (v = Hr), se aproximează Universul cu o sferă în care sunt distribuite uniform N surse de particule universale primordiale, fiecare dintre acestea având debitul constant, după care se obține prin însumare debitul volumic total al celor N vortexuri. Prin derivare în raport cu timpul a legii lui Hubble, se obține expresia accelerației de expansiune, iar prin integrare rezultă că r crește exponențial în timp.

Conceptul de dipol vortex este primordial, fiind diferit de vortexul de tip modon – o structură dipolară stabilă formată dintr-o pereche de două vârtejuri compacte de semn opus (un anticiclon și un ciclon) care se propagă împreună într-un fluid stratificat sau în rotație, cum sunt curenții oceanici sau atmosfera. Conceptul de „modon” a fost introdus în anii ’70 de oceanograful Stern pentru a explica blocajele atmosferice și structurile oceanice izolate.

În prezent, studiul vortexurilor cuantice și a interacțiunilor dipolare reprezintă două dintre cele mai dinamice și fascinante direcții de cercetare din fizica condensatelor Bose-Einstein și a suprafluidelor, care reprezintă stări speciale ale materiei aflate la temperaturi extrem de scăzute (aproape de 0 K), atunci când legile fizicii clasice dispar, lăsând loc manifestării directe a mecanicii cuantice la scară macroscopică. Se menționează că, spre deosebire de vortexurile clasice din fluide, vortexurile cuantice au momentul cinetic cuantificat, iar în centrul vortexului, densitatea materiei scade la zero, creând un gol topologic.

Unul dintre cele mai fascinante rezultate recente este generarea unui vortex într-un supersolid dipolar (stare a materiei care prezintă simultan ordine cristalină și superfluiditate), fiind o manifestare care pune în evidență coexistența acestor proprietăți aparent contradictorii. Modelul vortex oferă o abordare unitară a interacțiunilor fundamentale (electromagnetice, gravitaționale, tari și slabe) bazată pe modificarea configurației vortexurilor și a timpilor de tranziție a particulelor primordiale implicate.

Interacțiunile electromagnetice au raza de acțiune infinită și se exercită între particulele încărcate electric; în stare de repaus, forța de interacțiune fiind dată de legea lui Coulomb.

Interacțiunile gravitaționale sunt de intensitate neglijabilă față de interacțiunile electromagnetice și se exercită între toate particulele cu masa de repaus nenulă, forța de interacțiune fiind dată de legea atracției universale, descoperită de Newton.

Interacțiunile tari sunt cele mai puternice și acționează la nivel subatomic, legând quarkurile împreună prin intermediul gluonilor pentru a forma protoni, neutroni și alți hadroni. Forța nucleară reprezintă forța de atracție între nucleonii din nucleu, fiind un „efect secundar” sau o extensie a interacțiunii tari la nivelul nucleului atomic. Având în vedere că pionii au masa de aproximativ 270 de ori mai mare decât cea a electronilor, conform principiului de incertitudine al lui Heisenberg, ei pot exista virtual doar pentru un timp extrem de scurt, care limitează raza de acțiune a forțelor nucleare la valori de ordinul dimensiunii nucleului.

Interacțiunile slabe au raza de acțiune foarte mică și se manifestă în procese de transmutare a particulelor elementare și a nucleelor, în care intervin leptoni, ca de exemplu, dezintegrarea beta.

Pentru a sugera modul de modificare a configurațiilor vortexurilor prin interacțiunea acestora se analizează câmpul unor forțe conservative (de tip electric sau gravitațional), în care lucrul mecanic pentru orice curbă închisă este nul, altfel spus, circulația unui câmp de forțe conservative este nulă. Prin aplicarea teoremei lui Stokes, se poate arăta că un câmp de forțe conservative este irotațional (rotorul câmpului este nul în orice punct din spațiul în care se manifestă).

Divergența unui câmp vectorial măsoară productivitatea pe unitatea de volum a surselor câmpului într-un punct oarecare din spațiu. Sursele de câmp pot fi pozitive (izvoare) sau negative (puțuri), după cum divergența este pozitivă, respectiv negativă.

Un câmp irotațional se poate calcula prin gradientul unui potențial scalar luat cu semn schimbat. Suprafețele cu potențial scalar constant se numesc suprafețe echipotențiale. Vectorii unui câmp irotațional sunt tangenți la liniile de câmp. Spectrul unui câmp vectorial oferă o imagine de ansamblu nu numai asupra orientării vectorilor câmpului, ci și despre modulul acestora, evaluat prin densitatea liniilor de câmp.

Spre deosebire de câmpul cu simetrie sferică, generat de o particulă electrică izolată, în cazul unui sistem de două sarcini electrice, intensitatea câmpului rezultant scade în spațiul dintre sarcinile de același semn, însă crește atunci când valorile sarcinilor electrice au semne contrare.

Câmpul generat de particulele electrice în mișcare se modifică astfel:

dacă particula electrică se află în mișcare rectilinie și uniformă într-un sistem de referință inerțial, atunci apare și un câmp magnetic cu linii de câmp închise, iar liniile de câmp electric se îndesesc pe direcția perpendiculară mișcării, suprafețele echipotențiale devenind elipsoizi de rotație (elipsoizi Heaviside);
în cazul în care particula electrică are o mișcare accelerată, liniile câmpului electric devin curbe distribuite neuniform, iar particula radiază unde electromagnetice.

Se menționează că sarcina unei particule electrice aflată în mișcare nu se modifică, spre deosebire de masa acesteia, care crește cu viteza, tinzând la infinit, atunci când viteza se apropie de viteza luminii în vid. Pe de altă parte, o modificare considerabilă a masei unui sistem de particule care interacționează electromagnetic și gravitațional se produce la distanțe mici (de ordinul dimensiunilor nucleului), atunci când se manifestă forțele nucleonice, fapt care în teoria dipolilor vortex se explică nu numai prin schimbarea configurației vortexurilor, ci și prin variația timpilor de tranziție a particulelor universale primordiale implicate. Se știe că forțele nucleare (forțe tari reziduale) au rază mică de acțiune, se exercită doar între nucleonii vecini, nu depind de sarcina particulelor, ci doar de orientarea spinului acestora.

O primă evaluare a intensității forțelor nucleare se poate face pe baza energiei de legătură a nucleului (energia necesară pentru a desface un nucleu, izolat și în repaus, în nucleonii componenți, izolați și în repaus). Pe baza relației lui Einstein dintre masă și energie, se constată că energia de legătură a nucleului este egală cu produsul dintre pătratul vitezei luminii în vid și defectul de masă (diferența dintre masa totală a nucleonilor izolați și masa nucleului).

Raportul dintre energia de legătură a nucleului și numărul de masă definește noțiunea de energie de legătură pe nucleon, care este o mărime fizică mai potrivită pentru a caracteriza stabilitatea nucleelor decât energia de legătură a nucleului. S-a constatat că energia de legătură pe nucleon crește la nucleele ușoare odată cu numărul de masă, până atinge o valoare maximă de 8,5 MeV la nucleele de masă intermediară (A = 40–140), după care scade la nucleele grele până la 7,5 MeV. De aceea, nucleele ușoare și nucleele grele au tendința de a trece în nuclee de masă intermediară – mai stabile – prin reacții de fisiune nucleară, respectiv prin procese de fuziune nucleară și dezintegrare radioactivă.

Sub acțiunea unor cauze interne (instabilitate nucleară) sau externe (ciocniri), nucleele suferă transformări nucleare, spontane (dezintegrare radioactivă, dezexcitare nucleară) sau induse (reacție nucleară, excitare nucleară), care se supun legilor de conservare pentru energie, impuls, moment cinetic, sarcină electrică și număr de nucleoni.

Reacțiile nucleare sunt procese de interacțiune în care intervin forțe nucleare, mai precis, prin interacțiunea unei particule proiectil cu un nucleu țintă X, se obține nucleul Y și particula emergentă b. Există diverse tipuri de reacții nucleare produse de neutroni, fotoni gama (reacții fotonucleare) sau de particule electrice (alfa, protoni, deuteroni), în care nucleele țintă își modifică structura prin procese de transmutație nucleară, iar în cazul proceselor de împrăștiere elastică sau inelastică, structura nucleelor țintă rămâne neschimbată.

Pentru a explica modul în care se desfășoară reacțiile nucleare la energii joase (sub 20 MeV), Niels Bohr a elaborat în 1935 modelul nucleului compus. În acest model, se consideră că, din cauza razei mici de acțiune a forțelor nucleare, în prima fază se formează nucleul compus prin distribuirea rapidă a energiei particulei proiectil tuturor nucleonilor particulei țintă. După un timp relativ lung (comparativ cu timpul de tranzit al particulei prin nucleu), nucleul compus, aflându-se într-o stare intermediară instabilă, se descompune pe mai multe căi, dacă acestea sunt permise de legile de conservare, fiecare reacție având o anumită probabilitate de realizare. În reacțiile nucleare la energii înalte au apărut fenomene care au schimbat concepția despre structura materiei, ca de exemplu generarea de particule care nu preexistă în nucleu.

Principalele proprietăți ale particulelor elementare sunt: masa de repaus, timpul de viață, sarcina electrică, sarcina barionică, spinul izotopic, stranietatea și spinul. Pentru ca o particulă să fie considerată elementară trebuie să aibă proprietăți bine definite, să nu aibă structură internă și să nu poată fi descompusă în părți componente prin reacții endoenergetice.

Rămâne o provocare pentru cercetarea fundamentală să descifreze, în modelul vortex, mecanismul complex al reacțiilor nucleare la diverse energii (mai mici sau mai mari de 20 MeV), având în vedere că reprezintă o posibilitate de abordare unitară a transformării materiei.

În TDV, o microparticulă (sistem cuantic format din particule neutre, pozitive și negative) cu masa M și sarcina electrică Q, se identifică prin intensitatea fluxului total de particule universale primordiale (fotoni, gravitoni) printr-o suprafață închisă în care se află vortexul asociat microparticulei. Relația dintre valorile masei și sarcinii electrice pentru un sistem stabil se poate obține teoretic din condiția ca intensitatea fluxului total de particule universale primordiale implicate în vortexul asociat să fie proporțional cu produsul dintre masă și derivata în raport cu masa a ratei de expansiune locală a Universului.

Expansiunea Universului nu este rezultatul unei „explozii inițiale”, Big Bang-ul fiind doar o fază majoră de tranziție a antimateriei în materie, proces fără limite temporale, care este corelat la nivelul megacosmosului cu unda staționară de transformare și organizare a materiei, iar la nivelul microcosmosului, cu schimbul de particule primordiale prin dipolii vortex. Legea lui Hubble poate fi demonstrată pe cale teoretică, fără să fie nevoie de introducerea conceptului de energie întunecată sau a Big Bang-ului ca punct inițial absolut. În această concepție unificatoare, spațiul, timpul și materia sunt legate intrinsec, vidul fiind caracterizat prin distribuția omogenă și izotropă a particulelor primordiale, iar substanța reprezintă materie organizată prin intermediul dipolilor vortex. Procesul de anihilare dintre particule și antiparticule nu reprezintă o „dispariție” a materiei, ci o trecere a acesteia din starea organizată în radiație. Pe de altă parte, o gaură neagră (Black Hole, ex. Sagittarius A* din centrul Căii Lactee) este un megavortex cosmic convergent, în care materia nu dispare, ci trece din UN în UC. O gaură albă (White Hole), dacă există, reprezintă un megavortex cosmic divergent, în care antimateria din UC este destructurată și trece în UN sub formă de fotoni primordiali și radiații.

În astrofizică, se consideră că Black Hole rezultă prin colapsare stelară, iar White Hole este o ipotetică inversiune temporală a unei găuri negre. Spre deosebire de o gaură neagră, care atrage materie în orizontul evenimentului, o gaură albă elimină materie din orizontul evenimentului. Cele două concepte derivă din ecuațiile teoriei relativității generale, mai precis, din soluțiile care descriu găurile de vierme de tip Schwarzschild, unul din capete fiind o gaură neagră, iar celălalt reprezintă o gaură albă.

Idealul prezentării riguroase a unei teorii științifice este axiomatizarea acesteia. O teorie axiomatică este fundamentată pe un set de noțiuni primare, relații primare și axiome din care sunt deduse logic toate celelalte afirmații (consecințe logice, legi, teoreme).

După nivelul de abstractizare și formalizare, există următoarele categorii:

axiomatizare intuitivă, așa cum este geometria euclidiană (bazată pe postulatele lui Euclid);
axiomatizare abstractă semiformalizată, ca de exemplu cele realizate de Hilbert în geometrie și de Peano în aritmetică;
axiomatizare formalizată, așa cum este teoria mulțimilor Zermelo-Fraenkel.

Sistemele matematice pot fi perfect logice și consistente chiar dacă contrazic intuiția noastră. Prin modificarea sau înlocuirea celui de-al cincilea postulat al lui Euclid (postulatul paralelelor) s-au obținut geometriile neeuclidiene, care descriu spațiile curbate, ca de exemplu geometria hiperbolică (Lobacevski-Bolyai) și geometria eliptică (Riemann). Navigația globală se bazează pe geometria eliptică (trigonometria sferică) pentru a calcula cele mai scurte rute, iar Einstein a utilizat geometria riemanniană pentru a demonstra că gravitația este rezultatul curbării spațiu-timpului de către masă și energie.

Având în vedere că abordarea unitară formalizată a Existenței are la bază axiomatizarea, o etapă importantă în evoluția teoriei dipolilor vortex este construirea acesteia pe cale axiomatică, prin stabilirea numărului minim de noțiuni primare, relații primare și axiome.

În modelul vortex, există legături esențiale între mărimile fizice și procesele care caracterizează structurarea materiei la nivelele de microcosmos, macrocosmos și megacosmos. Pentru înțelegerea Existenței, pe lângă materie, nu trebuie neglijat Spiritul – componenta fundamentală care exprimă esența umană, dând sens și valoare lumii în care trăim. Spiritul universal se manifestă ca spirit individual prin intermediul organismelor vii, sisteme deschise de organizare a vieții, deosebit de complexe, diversificate, autoregenerabile și adaptabile la mediul în care trăiesc.

Conștiința este generată prin combinarea, integrarea și procesarea informației primite de creier din mediul intern (ex. memoria) și mediul extern (prin organele de simț), la care se adaugă metainformația primită de sistemul nervos prin interfața cu Universul complementar, întreg procesul informațional perfecționându-se atât în cursul ontogenezei, cât și al filogenezei. Într-o exprimare sugestivă, metainformația (principiu animator și generator de conștiință) și informația genetică (pricipiu structural și funcțional) formează împreună „biosistemul de operare”, care reprezintă bioinformația necesară manifestării și evoluției sistemelor vii pe Terra sau pe un alt corp din Univers, atunci când există condiții de mediu favorabile. Concepția că viața se află sub semnul Spiritului universal permite o abordare unitară aprofundată nu numai a rolului important al ființei umane pe Terra, ci și a manifestării vieții pe diverse nivele de organizare – de la organisme, ecosisteme și comunități, până la societate și biosferă. Pentru credincioși, conceptul de spirit face trimitere la suflet și Divinitate, pentru psihologi, corespunde conștiinței și rațiunii, iar pentru filosofi, exprimă principiul conexiunii universale a proceselor biologice și principiul existenței ca unitate în diversitate a vieții terestre și extraterestre.

Se poate trage concluzia că, în stadiul actul, teoria dipolilor vortex este o concepție novatoare și perfectibilă, care asigură conexiuni între domeniile științei actuale, având valențe explicative și predictive în abordarea unitară a manifestărilor Existenței atât la nivel abstract, cât și la nivel intuitiv, cu mențiunea că axiomatizarea acesteia va asigura un grad înalt de rigoare.

Să nu se uite că reflectarea lumii înconjurătoare de către om se face în dialectica contrariilor (obiectiv-subiectiv, concret-abstract, cauzalitate-întâmplare, unitate-diversitate), iar evoluția complexă a cunoașterii este marcată de adevăruri relative din ce în ce mai riguroase, care tind asimptotic către adevărul absolut – obiectiv suprem de neatins. Atunci când te afli la frontierele cunoașterii, stimate cititorule, trebuie să privești dincolo de orizont.

Concluzii

Dezvoltarea culturii și civilizației nu poate fi înțeleasă pe deplin decât în cadrul triadei cunoaștere-creativitate-aplicare, cu mențiunea că știința, tehnica și tehnologia se sprijină reciproc. Spre deosebire de filosofie, implicată în cunoașterea generalizată a Existenței, știința se bazează pe cauze și legi în analiza riguroasă a proceselor și fenomenelor din realitatea obiectivă.

Lucrarea „Repere în primenirea științei” oferă un cadru motivațional pentru stimularea creativității, fiind adresată cu precădere celor pasionați de evoluția și conexiunile ideilor novatoare, punându-se accentul pe înțelegerea mecanismelor științei ca proces dinamic aflat în permanentă transformare, unele ipoteze considerate cândva valide fiind reformulate sau abandonate prin aducerea unor dovezi noi în cercetarea teoretică și experimentală, un exemplu elocvent fiind saltul științific din secolul al XX-lea.

Într-o exprimare sugestivă, Antichitatea și Evul Mediu reprezintă temelia pe care s-a construit lumea modernă, un reper important fiind Grecia antică, unde au apărut primele cunoștințe sistematizate de fizică, ca de exemplu încercările lui Thales din Milet și Democrit din Abdera de înțelegere a semnificației materiei, ajungându-se apoi la „Fizica” lui Aristotel, în care autorul a analizat mișcarea din punct de vedere filosofic. Până la Aristotel nu s-a făcut distincție între filosofie și știință, abordarea realității obiective fiind unitară la vremea respectivă.

În Renaștere (fr. renaissance, it. rinascimento) s-a produs o primenire spirituală a omenirii, caracterizată printr-o revenire la raționalitate, atingând un plan superior în cunoaștere, după o îndelungată perioadă de cenzură din Evul Mediu al Europei de Vest.

În istoria modernă și contemporană, secolul al XX-lea reprezintă un salt calitativ major în cunoașterea științifică, care pune în evidență aspecte inedite ale Existenței, precum: relativitatea fenomenelor fizice, dependența structurilor spațio-temporale de materia în mișcare și transformare, dualismul corpuscul-undă și principiul incertitudinii, Modelul Standard și cuantificarea energiei la nivelul microparticulelor, comportamentul structurilor disipative ca totalități organizate, găurile negre și expansiunea Universului, materia și energia întunecată. Teoria dipolilor vortex reprezintă un model gnoseologic transdisciplinar de abordare unitară a materiei pe diverse nivele de organizare, de la microcosmos, la macrocosmos și megacosmos.

Subscriu la afirmația filosofului Francis Bacon că „știința este putere” (lat. scientia potentia est), având în vedere că știința reprezintă fundamentul înțelegerii lumii înconjurătoare și motorul dezvoltării societății. Spre deosebire de cunoașterea comună (empirică), care se bazează pe experiența de zi cu zi, tradiție și simț practic, cunoașterea științifică se fundamentează pe dovezi riguroase, experimente și verificări metodice, având un rol esențial în progresul tehnic și tehnologic, dezvoltarea socio-economică și ridicarea calității vieții, gândire critică și combaterea dezinformării, luarea unor decizii informate în contextul provocărilor globale, cum ar fi schimbările climatice, utilizarea resurselor planetei, reglementarea dezvoltării inteligenței artificiale, protecția mediului și a vieții.

Bibliografie

Albert Einstein, Teoria relativității, Editura Humanitas, București, 1992
Arpad Pal, Vasile Ureche, Astronomie, Editura Didactică și Pedagogică, București, 1983
Emil Luca, Gheorghe Zet, Corneliu Ciubotariu, Anastasia Păduraru, Fizică generală, Editura Didactică și Pedagogică, București, 1981
Șerban Țițeica, Mecanica cuantică, Editura Academiei, București, 1984
Vasile Tudor, Urme prin adevăr, Editura Estfalia, București, 2026

prof. Vasile Tudor