Wrth adolygu llyfr Rowland Wynne ar Evan James Williams ar gyfer y rhifyn hwn o Barn, pleser oedd ailymweld â hanes darganfod natur cwantwm ein Byd ar ddechrau’r ganrif ddiwethaf. Mor daclus mai yn 1900 y cyhoeddodd Max Planck ei weledigaeth fod egni wedi’i becynnu megis bocsys unffurf Amazon neu’r Swyddfa Bost . Nid oes modd cael dogn o egni o unrhyw faint arall, rhaid iddo ddod fesul y tameidiau rhag-benodedig – y cwanta. Wrth esbonio natur goleuni gwrthrychau poeth, megis haearn yn gadael ffwrnais, y daeth y weledigaeth, ond yn fuan iawn sylweddolwyd oblygiadau ffenomen i holl brosesau’r bydysawd. Nid hawdd yw cysoni hyn a bu cryn feirniadaeth gan neb llai nag Albert Einstein . Ganrif yn ddiweddarach, ceisiwn o hyd ddatrys yr anghysonderau rhwng y Byd Cwantwm a’r Byd yr ydym yn ei brofi bob dydd. Cyhoeddwyd un enghraifft o’r ymgais i bontio yn y cylchgrawn electronig arχiv ar droad y flwyddyn. Ymddygiad y gwrthrychau anferth hynny, tyllau duon, oedd dan sylw. “Sêr” yw’r rhain sydd wedi tyfu mor fawr fel bod grym eu disgyrchiant yn ad-dynnu pob dim, gan gynnwys golau. Gan nad yw goleuni yn medru dianc ohonynt, maent yn ymddangos yn dywyll a du. Am flynyddoedd damcaniaeth yn unig oedd eu bodolaeth ond yn y degawdau diwethaf daeth tystiolaeth arsylliadol o’u bodolaeth. (Honnir bod technegwyr CGI y ffilm Interstellar wedi gwneud gwaith da i’w darlunio – er nad oes neb eto wedi gweld un yn uniongyrchol.) Gan eu bod yn wrthrychau mor eithafol – mae eu hymddygiad yn rhoi prawf ar bob math o ddeddf ffiseg. Un o sylwadau enwocaf Stephen Hawking yn y 70au oedd bod modd iddynt allyrru goleuni o’u hwynebau trwy brosesau cwantwm. Trwy’r allyriad mae’r tyllau yn araf “anweddu” ac yn darfod. Fe greodd hyn baradocs. Un o reolau mecaneg cwantwm yw na ellir colli gwybodaeth mewn proses. Wrth lyncu popeth mae’r twll du hefyd yn amlyncu’r holl wybodaeth gysylltiedig (mas, gwefr, symudedd). Er nad yw ar gael i’r bydysawd y tu allan i’r twll, nid yw’r wybodaeth wedi’i cholli. Ond nid yw “anweddiad” Hawking yn cadw’r wybodaeth yma. O ganlyniad, wrth i’r twll ddarfod, fe fyddai’r wybodaeth, hefyd, yn darfod. (Rhywbeth hollol “anghyfreithlon” – ac yn un o Gwestiynau Mawr ffiseg ar hyn o bryd.) Cyniga Sean Caroll a’i gydweithwyr yn Caltech ateb sy’n ufuddhau i reolau’r cwantwm. Yn ystod anweddiad Hawking diflanna’r wybodaeth holl bwysig mewn nifer o ffyrdd (sydd wedi’u gwanteiddio) yr un pryd. O’u cymysgu i gyd collir y wybodaeth. (Defnyddiodd Erwin Schrödinger ddelwedd y gath nad oedd modd gwybod a oedd yn fyw neu’n farw fel metaffor o sefyllfa debyg.) Ond pe bai modd ystyried pob ffordd yn unigol (cath fyw neu cath farw) byddai modd cadw gwybodaeth ac ufuddhau i’r Ddeddf. Sut i ddewis ? Ateb criw Caltec yw nad oes rhaid dewis, gan fod pob dewis yn gallu bodoli’r un pryd – ond nid yn yr un bydysawd. I ddilyn delwedd y gath, fe fyddai’r gath yn farw mewn un bydysawd ac yn fyw mewn un arall. Ar gyfartaledd nid oedd trosglwyddiad gwybodaeth, ond yn y ddau fydysawd byddai’r wybodaeth ar gael – ac yn parhau yno am byth. Ystyriwch sawl bydysawd gwahanol fyddai’n deillio o ddiflaniad twll du cyfan !
Beth bynnag am y dyfodol ‘rydych chithau a minnau yn trigo yn yr un bydysawd y foment hon – ac mae digon o ddirgelion o hyd yn hwnnw. Cafwyd gwybodaeth ddadlennol am un ohonynt ar dudalennau Nature yr un wythnos ag yr ymddangosodd yr hanes uchod. O ba le y daw’r Americaniaid brodorol ? Cwestiwn sensitif – yn arbennig o dan yr Arlywyddiaeth bresennol. Yn 2013 cloddiwyd esgyrn merch ifanc tair blwydd oed, ynghyd â dau fabi, o olion gwersyll 11,500 mlwydd oed ger afon Tanana yn Alasga. Gyda chaniatâd trigolion presennol y fro (rhywbeth na fyddai wedi digwydd genhedlaeth yn ôl) aed ati i ennill digon o DNA o benglog un o’r babanod i’w ddarllen. Enwyd y babi gan y trigolion yn Xach’itee’aanenh T’eede Gaay (Merch ifanc y gwawrio). Dyma ddilyniant brodorol ail-hynaf y cyfandir (ar ôl dilyniant 12,700 oed plentyn yn Montana). Syrth dilyniannau DNA brodorion byw America i ddau grŵp hynafol. Cynrychiolir y grŵp gogleddol gan gymunedau Canada a’r Navajo a Apache yn yr Unol Daleithiau; a’r grŵp deheuol gan y gweddill i gyd. Mae bachgen Montana, a sgerbwd enwog Kennewick (8,500 oed o Dalaith Washington y soniais amdano yn Barn Tachwedd 2015) yn perthyn i’r grŵp deheuol. Nodwedd DNA’r ferch o Alasga yw nad yw’n aelod o’r naill grŵp na’r llall. Mae’r cyfuniad yn newydd ac yn perthyn i boblogaeth a ddiflannodd heb ddisgynyddion. Daw hanner ei genynnau o bobloedd Ewrasiaidd gogledd-ddwyrain Asia a gymysgodd â chyndadau’r Tsieini ryw 25,000 o flynyddoedd yn ôl cyn mudo dros gulfor Bering i Alasga. Rhennir yr hanner arall rhwng genynnau nodweddiadol o’r ddau grŵp Americanaidd presennol. Tua 20,000 o flynyddoedd yn ôl dechreuodd y bobloedd wreiddiol ymwahanu. Y peth cyntaf y gwyddom amdanynt yw teulu’r ferch o Alasga – y Beringiaid fel y’u gelwir bellach. Yna rhyw 15,700 o flynyddoedd yn ôl ymrannodd y gweddill i’r ddau grŵp sy’n bodoli heddiw. Cadarnha’r dystiolaeth DNA newydd yma yr esboniad mai o’r culfor y daeth dynoliaeth i’r America, ond mae hyd yn oed cyd-awduron papur Nature yn anghytuno ai yn Asia neu yn America yr ymrannodd teulu Xach’itee’aanenh T’eede Gaay o’r lleill.
Os yw dilyn trywydd brodorion yr Amerig yn anodd nid felly olrhain teithiau meddw morwyr oes efydd Môr y Canoldir. Mewn erthygl yn y cylchgrawn Deep Sea Research Part II sy’n disgrifio darganfod olion llongddrylliad o oes Alecsander Fawr (tua 350 CC), mae Benjamin Ballard (mab Robert Ballard a ddarganfu’r Titanic) yn esbonio sut mae mynd ati i ddod o hyd i safleoedd o’r fath. Wrth fordwyo’r llwybrau masnach, ‘roedd y llongwyr yn yfed peth o’u cargo gwin ac yn lluchio’r “poteli” gweigion dros ochr y llong. Mae’n debyg bod eu llwybrau i’w canfod yn y trywyddion o sbwriel a adawsant ar ôl ar wely’r môr. Dilyn yr olion hyn a wna’r archeolegwyr, nes dod o hyd i ble daeth ambell siwrne i’w haped (chwedl Daniel Owen). Tybed a fydd archeolegwyr y dyfodol yr un mor falch o weld ein llifoedd plastig ni ar hyd wyneb y ddaear ?
Pynciau: Twll Du, Beringiaid, Ysbwriel cyn hanes
Cyfeiriadau
Twll Du:
Branches of the Black Hole Wave Function Need Not Contain Firewalls. Ning Bao, Sean M. Carroll, Aidan Chatwin-Davies, Jason Pollack, Grant N. Remmen. Phys. Rev. D 97, 126014 (2018) (arxiv)
Beringiaid:
Terminal Pleistocene Alaskan genome reveals first founding population of Native Americans. J. Víctor Moreno-Mayar, Ben A. Potter, Lasse Vinner, Matthias Steinrücken, Simon Rasmussen, Jonathan Terhorst, John A. Kamm, Anders Albrechtsen, Anna-Sapfo Malaspinas, Martin Sikora, Joshua D. Reuther, Joel D. Irish, Ripan S. Malhi, Ludovic Orlando, Yun S. Song, Rasmus Nielsen, David J. Meltzer & Eske Willerslev. Nature 553, 203–207 (2018) (disgrifiad am ddim)
Ysbwriel cyn hanes:
Deep-water archaeological discoveries on Eratosthenes Seamount. Benjamin Ballard, Andrei Opait a Kelsey Cornwell. Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography 150, 4-21 (2018)
Deri Tomos 