Mapy Kosmosu

Priyamvada Natarajan
Mapy Kosmosu
Przekład: Bogumił Bieniok i Ewa L. Łokas
Wydawnictwo Prószyński i S-ka, Warszawa 2017

Rekomendacja: 4/7
Ocena okładki: 3/5

Dlaczego w nocy jest ciemno?

To była dobrze przygotowana prowokacja. Nie ukrywam, że nie wymyśliłbym jej, ani nie przeprowadziłbym pomyślnie, gdyby nie pilna lektura mojego ukochanego w latach 60. miesięcznika „Młody Technik”, który w znacznej mierze odpowiada za uformowanie zrębów mojego światopoglądu, w tym także kosmologicznej jego części – po dziś dzień zresztą… We wczesnych latach 60. bowiem – w klasie jedenastej licealnej (czyli tuż przed maturą) – była w programie nauczania (osobno…) astronomia, w wymiarze jednej godziny lekcyjnej tygodniowo; oprócz fizyki – ma się rozumieć. W moim liceum astronomię i fizykę wykładał profesor Tadeusz Lis, który nie był zwykłym nauczycielem fizyki – był fizykiem. Powiecie – co za różnica? Zbyt subtelna, by się nad nią zastanawiać? Ależ żadną miarą! Profesor był fizykiem dobrze poinformowanym (o tyle, o ile wtedy pozwalała na to niewidzialna, ale prawie zupełnie szczelna bariera Żelaznej Kurtyny…). Nauczał nas wedle programu, a w tym programie dominowała teoria stanu stacjonarnego Wszechświata – jednorodnego, niezmiennego w czasie i przestrzeni tworu kosmicznego, nieskończonego we wszystkich kierunkach, wypełnionego nieskończoną ilością obiektów emitujących światło (w tym w zakresie fal widzialnych). Istotnie, panie profesorze? To dlaczego w nocy jest ciemno?
Kluczowy w tym pytaniu jest termin NIESKOŃCZONOŚĆ… A szczególnie jego matematyczne implikacje (bo nie można było założyć, że matematyka nie obowiązuje w kosmosie…). Wstawienie nieskończoności do dowolnego działania powoduje, że wynik jest… nieskończonością. Nieskończoność podzielona przez dwa to nie pół nieskończoności, tylko nadal nieskończoność. Paradoks? Ale logiczny… Działa nawet wtedy, gdy założymy, że nieskończony jest taki ciąg liczb, który ma tylko potencjalną możliwość nieskończoności… Więc żadne szacherki z malejącą siłą światła w miarę wzrostu odległości. W nieskończonym kosmosie z nieskończoną liczbą źródeł światła tego światła winno być nieskończenie wiele. Więc co, panie profesorze? Profesor Lis był uczciwym fizykiem o przedwojennej proweniencji, toteż nie zbył natręta. Wtedy w klasie XIc usłyszeliśmy pierwszy raz w życiu o Wielkim Wybuchu i jego następstwach…
Pani Priyamvada Natarajan jest profesorem fizyki i astronomii amerykańskiego uniwersytetu Yale oraz Instytutu Nielsa Bohra w Kopenhadze. Jest kosmologiem – wybitną specjalistką w dziedzinie czarnych dziur i ciemnej materii. No i typowym astrofizykiem, pilnie śledzącym publikacje konkurencji i równie pilnie publikującym własne (a w zasadzie zespołowe) rezultaty badań, przemyśleń i teoretycznych uogólnień. W czołowych czasopismach branżowych z listy filadelfijskiej, ma się rozumieć (czyli z odpowiednio wysokim wskaźnikiem liczby cytowań) – bo tylko takie dają dorobek liczący się w konkursach o granty… „Mapy Kosmosu” są jej pierwszą i na razie jedyną książką spoza głównego nurtu tego wyścigu po pieniądze i nagrody – popularyzującą istotne przełomy w naszej wiedzy o Wszechświecie. W oryginale tytuł „Mapping the Heavens” chyba trochę lepiej oddaje sens przesłania tej książki. I bardziej jest poetycki… Bo w zasadzie skupia się na czynności, bowiem dosłownie chyba znaczy „mapowanie niebios”. A że samo słowo „mapowanie” nie wygląda zbyt zręcznie w polszczyźnie, to może lepiej brzmiałoby „rysowanie map niebios”…
Jakkolwiek by tego dzieła nie nazwać, istotne jest – czego dotyczy. Ogólnie rzecz ujmując: przełomów. Przełomowych odkryć, doświadczeń, wyspekulowanych teorii, obliczonych na papierze hipotez, później sprawdzonych eksperymentalnie. I odwrotnie: obserwacji, które z początku wydawały się bezsensowne albo błędne – dopiero po policzeniu, przedyskutowaniu i sprawdzeniu stały się przełomami. Pani profesor porusza się w tej materii z podziwu godną lekkością, zrozumiale i prosto. Naprawdę „ydiotom ku nauce”… Oczywiście, wypada się trochę do lektury przyłożyć, ale naprawdę nie trzeba od razu wspinać się na poziom uniwersytecki (i to z tych lepszych uniwersytetów; na pewno nie trzeciego wieku ani trzeciego świata…). Wystarczy logika i wyobraźnia na poziomie elementarnym. Na szczęście dla nas – maluczkich – niektórzy wielcy profesorowie odkrywają w sobie umiejętności i pasję do klarownego, prostego wykładu. Potrafią odrzucić hermetyczny język i wyspekulowany metajęzyk, potrafią nie nadużywać matematyki (wzorów, równań i dowodów), symboliki i trudnych wyrazów… Innymi słowy: z badaczy stają się ambasadorami królestwa nauki, akredytowanymi w krainach normalsów, a czasem nawet inteligentnych inaczej…
Pani profesor Natarajan zaoferowała nam podręcznik zrozumienia rzeczywistej istoty Wszechświata. A może wszechświata – z małej litery? Bo przecież wszechświatów może być więcej, a każdy z nich bytem pospolitym byłby… Załóżmy wszak, że jest jeden i zacznijmy od… uruchomienia. Czyli pogrzebania teorii stacjonarnego kosmosu. Tworu ustabilizowanego, w zasadzie statystycznie jednorodnego, homogenicznego i niezmiennego w czasie. Tak się wszystkim wydawało, bo tak to było widać na niebie: jakieś powtarzalne, sekwencyjne ruchy jakichś obiektów rozmaitej natury, rozmieszczonych wprawdzie nieregularnie (ale w odpowiedniej skali te nieregularności zacierały się, redukowały, wygładzały…). Ale w sumie wszystko niezmienne. Ładnie się to opisywało i rysowało na mapie. Ale brakowało przekonującej odpowiedzi na pytanie – skąd się to wszystko wzięło? Dopiero ferment umysłowy zapoczątkowany intelektualną „wrzutką” w postaci ogólnej teorii względności genialnego Einsteina (notabene sam Albert długo wierzył, że kosmos jednak jest stacjonarny…) sprawił, że zaczęto zestawiać teorie z obserwacjami, Do pory bowiem zwyczajem nauki było, że astronomowie obserwowali, a fizycy obmyślali i obliczali teorie na papierze. Razem się nie spotykali – nie było takiego uzusu ani przymusu…
Więc jeden astronom – Edwin Hubble – zaobserwował, że mgławice (w istocie galaktyki, ale ówczesna rozdzielczość aparatury obserwacyjnej nie pozwalała stwierdzić, że to skupiska gwiazd…) oddalają się od siebie – i to z dużymi, wciąż rosnącymi prędkościami. A drugi teoretyk fizyk, belgijski ksiądz Georges Lemaître, obliczył sobie na papierze, że zgodnie z teorią względności nasz świat powinien się rozszerzać. Obserwacja po długich perypetiach zetknęła się z teorią, wzajemnie się popierając. Co więcej – Lemaître doszedł do wniosku, że WSZYSTKO zaczęło się w jednym PUNKCIE w jednej CHWILI. Czyli musiał nastąpić Wielki Wybuch (termin Big Bang podrzucił światu inny teoretyk Fred Hoyle – notabene zawzięty przeciwnik tej idei, gorący zwolennik wszechświata wiecznego i niezmiennego…) jako wszechpoczątek. Co wybuchło? W zasadzie nie wiadomo. Ale wybuchło, bo odkryto bezsporny ŚLAD.
W 1964 roku dwaj szeregowi fizycy, pracujący u Bella – Arno Penzias i Robert Wilson – dostali do użytku hiperczułą antenę tubową, zezłomowaną z pewnego programu telekomunikacyjnego; chcieli posłuchać gwiazd… A tu ni cholery – dobiegający ze wszystkich kierunków jednostajny szum zakłóceń o zaskakująco jednolitych parametrach uniemożliwił wyodrębnienie subtelnych radiowych emisji gwiazd. Młodzi doktorzy, zrozpaczeni klęską ich eksperymentu, zanim się na dobre rozpoczął, szukali źródła zakłóceń; doszli nawet do… eksterminacji gołębi – excusez le mot – obsrywających uporczywie wnętrze antenowej konstrukcji. Dopiero gdy pogadali, z kim trzeba było, niejakim Jimem Peeblesem, doktorantem z Princeton, wspólnie wpadli na właściwy trop, bo Peebles obliczył, co trzeba było obliczyć od początku. Od tej chwili nikt rozsądny już nie wątpił w Wielki Wybuch. Za odkrycie reliktowego mikrofalowego promieniowania tła Wilson i Penzias dostali Nobla w 1978 roku (Peebles nie, choć zasłużył nie mniej…).
„Mapy kosmosu” zawierają znacznie więcej takich fascynujących, ekscytujących historii, bowiem księga to wysoce spersonalizowana. Ponad przeciętne obyczaje skromności, powściągliwości i anonimowości uprawianej ostatnimi laty głównie zespołowo nauki. Pani profesor Natarajan wie, że nauka to nie same wyrafinowane komputery i aparatura obserwacyjna. To przede wszystkim ludzie – fachowcy, zapaleńcy, skłonni do ryzyka, eksperymentowania i spekulacji intelektualnych. Posługujący się także wyobraźnią tudzież intuicją jako narzędziem badawczym. Jedyna uwaga, którą wypada tu na marginesie zgłosić, to taka, że Priyamvada Natarajan chyba coś Polski i Polaków nie lubi… Bo gdy swą księgę od zarysu historycznego zaczyna, to każdy wymieniony uczony ma swoją narodowość – a to Duńczyk, a to Flamand, Francuz czy Anglik… Tylko jeden Kopernik (i tak dobrze, że nie jest kobietą…) występuje jako renesansowy uczony, bez przydziału. Owszem, jestem świadom, że pewne kontrowersje wokół tej przynależności trwają, ale chyba decyduje tu akces samego Kopernika – a on, jak się wydaje, miał się za Polaka o śląskim rodowodzie… A gdy pani profesor Natarajan pisze o poszukiwaniu planet poza układem słonecznym, nazwisko pioniera tych badań Aleksandra Wolszczana nie pada. Czyżby dla Hinduski było zbyt trudne?
Ale to drobiazgi… Lektura „Map kosmosu” ma w zasadzie wyłącznie zalety. Poszerza, rozwija, skłania do pytań. Na długie zimowe wieczory w sam raz. Latem lepiej po prostu gapić się w niebo…
Tomasz Sas
(20 12 2017)