Не можем да кажем, че физиците биват често порицавани заради това, че използват хумор в академичните си писания. През 1991 г. обаче, именно това се случило с космолога Андрей Линд от Университета в Станфорд, когато представя проект на статията "Трудното изкуство на създаване на вселена" в списанието "Ядрена физика Б". В нея той очертава възможността за създаване на вселена в лаборатория: един съвсем нов космос, който може един ден да развие собствени  звезди, планети и дори интелигентен живот. Към края на своя труд Линд изказва насмешливото на пръв поглед твърдение, че нашата Вселена може би е била сътворена от “чужд хакер физик”. Аудиторията, за която била предназначена статията, твърдо се противопоставила на тази "мръсна шега"; притеснявайки, се че религиозните хора биха могли да обвинят учените, че се опитват да откраднат сътворението на света от ръцете на Бога, в крайна сметка Линд променя заглавието и резюмето на статията, но продължава да държи на идеята, че Вселената ни е могла да бъде сътворена от учен-чужденец.

В тази лудост всъщност има метод

Четвърт век по-късно понятието за създаване на Вселената - или "космогенезис" - изглежда по-малко комично от всякога. Космологията или изучаването на Вселената и по-специално създаването на теории за нейния произход, история и еволюция и едромащабната ѝ структура, днес се оказва един от най-вълнуващите дялове на науката, защото едва сега успяваме да надникнем по-добре в него. Предметът на космологията е Вселената в нейната цялост и история. По исторически причини той е бил променлив, защото хората са имали различно разбиране за Вселена през вековете. Знанията на съвременната физическа космология са натрупани едва от 20 век насам, а дотогава просто се е смятало, че Вселената е статична и безкрайна и не е имало технически средства, които да надхвърлят границите на нашата галактика, а другите галактики са били само мъглявини.

Неотдавна международен екип от изследователи от университета на Мериленд и университета „Таусън“ успя да създаде плазма с равни количества материя и антиматерия - състояние, за което се смята, че е сътворило ранната Вселена. Материята, както я познаваме днес според науката, се появява в четири различни състояния: твърдо, течно, газово и плазма, което всъщност е горещ газ, в който атомите са били отделени от техните електрони. Съществува обаче и пето, доста екзотично състояние: плазма на антиматерия, в която има пълна симетрия между отрицателните (електрони) и положителните (позитрони) частици. Смята се, че именно това странно състояние на материята присъства в атмосферата на екстремни астрофизични обекти, като черни дупки и пулсари. Също така се счита, че то е било основната съставна част на Вселената в нейното зараждане, по-специално по време на лептоничната епоха, започнала секунда след Големия взрив.

Живот за част от секундата

Един от проблемите при създаването на частици материя и антиматерия е, че те силно се противопоставят един на друг - когато се срещнат, изчезват в експлозия от светлина,. Това, обаче, не се случва веднага, поради което е възможно да се изучи поведението на плазмата за тази част от секундата, в която тя е жива. Разбирането на това, как се държи материята в това екзотично състояние, е от решаващо значение, ако искаме да добием представа как се е развила нашата Вселена и по-специално защо вселената, както я познаваме, се състои главно от материя. Това е озадачаваща особеност, тъй като теорията на релативистичната квантова механика предполага, че трябва да имаме еднакви количества от двете. Всъщност, нито един настоящ модел на физиката не може да обясни това несъответствие.

Въпреки изключителното значение на това колко важно е да имаме разбиране за Вселената, досега никога не е била произвеждана плазма с електрон-позитрон в лаборатория, дори и при големи ускорители на частици като CERN. Международен екип, включващ физици от Великобритания, Германия, Португалия и Италия, най-накрая успя да се справи със задачата като промени напълно начина, по който гледаме на тези обекти.

Мислим малко

Вместо да съсредоточат вниманието си върху огромните ускорители на частици, учените се обръщат към ултра-интензивните лазери, налични в Централното лазерно съоръжение в лабораторията "Ръдърфорд Апълтън" в Оксфордшир, Великобритания. Използвали са свръхвисока вакуумна камера с въздушно налягане, съответстващо на една стотна милионна част от нашата атмосфера, за да заснемат ултратънки и интензивни лазерни импулси (сто милиарда милиарди по-интензивни от слънчевата светлина върху земната повърхност) върху азотен газ. Този процес отделя електроните на газта и ускорява тяхната скорост до такава, близка до тази на светлината. След това лъчът се сблъсква с блок от олово, който го забавя отново. Докато се забавят, те излъчват частици светлина, фотони, които създават двойки електрони и техните анти-частици, позитрони, когато се сблъскат с ядрата на оловната проба. Верижната реакция на този процес поражда плазма.

Това експериментално постижение, обаче, не е постигнато без усилие. Лазерният лъч e трябвало да бъде направляван и контролиран с изключителна прецизност и точност, а детекторите - да бъдат фино калибрирани и предпазени, поради което се налага учените да прекарат не една и две безсънни нощи в лабораторията. Тяхната жертва определено си заслужава, тъй като проучването, публикувано в Nature Communications, означава, че се разкрива вълнуващ нов клон на физика. Два са основните изводи, които можем да направим: първо, метаматерията обикновено е доста трудно да бъде възпроизведена - и въпреки това, изследователите откриха на пръв поглед самоорганизиращ се метаматерия. Второ, това е първият път, когато в лабораторна среда са създадени нови вселени.

Освен изследването на важната асиметрия на материя-антиматерия, разглеждайки как тези плазми взаимодействат със свръхмощни лазерни лъчи, можем също да проучим как тази плазма се разпространява във вакуум и в среда с малка плътност. Това би довело до ефективно възпроизвеждане на условия, подобни на избухването на гама-лъчи – едно от най-ярките събития, записани някога в нашата вселена. Британският журналист и учен Зейя Мерали не се задоволява с писането по лесни теми. Мерали е теоретичен космолог, а последната ѝ книга се занимава с възможността учените да се доближат до създаването на малка вселена в лаборатория. В книгата си тя се вглежда дълбоко в последиците от този експеримент - за творението, вярата и морала.

"Започнах с тази дива и шантава идея: да можеш да направиш вселена в лаборатория; но колко сериозна всъщност е тя, наистина ли това е нещо, което може да се случи? И това, което правя е преглед на действителните, практични идеи, които хората са представили през последните 30 години. Впрочем, тази идея за пръв път е хрумнала на един изследовател от Технологичния институт в Масачузетс”.

Когато наука и етика се сблъскат

Като всяка теория и тази има своите поддръжници и противници и в книгата си, Мерали се опитва да отрази всички гледни точки. “Най-убедителният аргумент “за” дойде от философ от Оксфордския университет, който изтъкна, че самият живот е изначално добро нещо. Неговото виждане е, че като човешки същества трябва да мислим за начини за насърчаване на нашата цивилизация и за създаване на все по-интелигентен живот. Според него на света има повече добри, отколкото лоши неща и си струва да се насърчава създаването на по-интелигентен живот. Неговото виждане бе, че всъщност сме морално задължени да насърчаваме живота“, разказва Мерали.

"От другата страна беше философ и физик от Технологичния институт в Масачузетс, който се изказва доста предпазливо по отношение на това, което вече правим в сферата на изкуствения интелект. Неговата идея е много противоречива и интересна: вече сме стигнали до етап,в който с нашите мобилни телефони и лаптопи създаваме обекти, които имат свободна воля в някакъв смисъл. Трябва да мислим точно сега за нещата, които вече правим, и дали ги третираме етично".

За разлика от другите науки в природознанието, космологията не може да проверява своите хипотези с експерименти, а разчита на знанията, натрупани от наблюдателната астрономия и на съвременната астрофизика. Ето защо, едно от най-вълнуващите неща при научната работа е, че понякога дори и най-опитните учени се оказват изненадани от тайните на природата и космоса. А тук имаме доста голяма такава тайна, която при това идва от изследването на съвсем малките частици материя. Тя наистина може да ни накара да преосмислим не едно или две неща за физичните свойства на света около нас. А това си е не само изненада, но и огромно предизвикателство.