Геон – духот од чиста светлина што може да ја промени нашата слика за универзумот

Хипотетичката честичка составена само од светлина која гравитацијата ја држи заедно како цврст објект

Во светот на физиката постојат идеи што звучат како научна фантастика, а сепак се напишани на хартија со строги математички формули. Една од нив е геонот – објект составен целосно од светлина, врзан од сопствената гравитација во стабилна сфера. Замислете топка која свети, но нема ниту еден атом, ниту една честичка материја. Само чиста енергија што сама се држи себеси. Оваа идеја, предложена пред повеќе од седумдесет години, сè уште ги предизвикува научниците да се прашуваат: дали светлината навистина може да имитира цврста материја?

Геон е кратенка од „gravitational electromagnetic entity“ – гравитациско-електромагнетен ентитет. Замислете дека собирате огромна количина интензивна светлина на многу мало место. Енергијата на таа светлина, според Ајнштајновата формула E=mc², создава маса. Таа маса создава гравитационо поле. Ако гравитацијата е доволно силна, таа ја спречува светлината да се распрсне и ја држи во форма на стабилна сфера.

Во обичниот живот светлината се шири со брзина од 300.000 километри во секунда и исчезнува. Но во случајот на геонот, самата гравитација делува како „ѕид“ што ја држи светлината заробена. Резултатот е објект кој однадвор изгледа како честичка, а внатре е само зрачење. Нема јадро, нема електрони, нема ништо освен електромагнетни бранови и закривен простор-време.

Ова не е црна дупка. Црната дупка има сингуларитет и хоризонт на настани. Геонот е конечен, стабилен и составен само од зрачење. Тој е како „дух“ што лебди низ вселената – невидлив за обични очи, но теоретски детектибилен преку неговата гравитација.

Тезата е едноставна, но длабока: материјата како што ја познаваме не е единствениот начин на кој природата може да создаде стабилни објекти. Ако енергијата може да се врзе сама со себе преку гравитација, тогаш границите меѓу материја и зрачење стануваат понејасни.

Теоријата потекнува од Џон Арчибалд Вилер, еден од најголемите физичари на 20. век. Во 1955 година тој објавил труд во кој покажал дека според општата теорија на релативноста, можни се конфигурации на електромагнетни полиња кои се самоодржувачки. Вилер ги нарекол геони. Математичките пресметки покажуваат дека такви објекти можат да постојат во рамките на Ајнштајновите равенки.

Сепак, теоријата има слабости. Повеќето пресметки укажуваат дека класичниот геон е нестабилен. Мали пертурбации би го натерале да се распадне. Квантните ефекти уште повеќе ја комплицираат сликата. Во квантната теорија на полиња, вакуумот не е празен, а флуктуациите би можеле да го уништат геонот за многу кратко време.

Но тука лежи и убавината на идејата. Ако квантната гравитација, која сè уште ја бараме, дозволи поголема стабилност, тогаш геоните би можеле да бидат реални. Некои теоретичари шпекулираат дека геоните би можеле да бидат поврзани со темната материја или со раните фази на универзумот, кога енергијата била огромна и густа.

Ајде да одиме чекор подалеку од она што е докажано. Што ако геоните навистина постојат?

Можеби во првите моменти после Големата експлозија, кога универзумот бил жежок и густ како никогаш потоа, се формирале милијарди геони. Некои од нив се распаднале, други останале заробени во гравитациски џебови. Денес тие би можеле да лебдат низ галаксиите како невидливи топки од чиста енергија. Нивната гравитација би била слаба, но доволна за да влијае врз движењето на ѕвездите – токму онака како што се однесува темната материја.

Можеби во центрите на активните галаксии, каде што материјата паѓа во супермасивни црни дупки, се создаваат услови за формирање на геони. Или во близина на неутронски ѕвезди, каде што магнетните полиња се екстремни.

Што ако во далечна иднина научиме да создаваме геони во лабораторија? Да собереме ласерска светлина со невидена моќ и да ја принудиме да се врзе сама со себе. Тогаш би имале објект што е истовремено и честичка и бран, и материја и енергија. Тоа би било како да создадеме мал универзум од чиста светлина.

Или уште посмело: што ако некои од „честичките“ што денес ги сметаме за елементарни се всушност геони на многу мала скала? Што ако фотонот, во одредени услови, може да се врзе сам со себе и да создаде нешто потешко?

Се разбира, сето ова е шпекулација. Никој досега не видел геон. Но историјата на науката учи една важна лекција: она што не е видено не значи дека не постои. Црните дупки долго беа само математичка можност. Гравитациските бранови исто така. Денес ги детектираме.

Можеби еден ден, кога ќе имаме подобри инструменти или подобро разбирање на квантната гравитација, ќе го видиме првиот геон. И тогаш ќе сфатиме дека светлината не е само она што нè осветлува – туку може да биде и она што нè држи заедно.

Дотогаш, геонот останува еден од најубавите духови на теоретската физика – тивок, светол и сè уште неоткриен.